As aplicações do IoT industrial e oportunidades de mercado

[dropcap]A[/dropcap]penas por sua função mais básica – a coleta e digitalização de dados, ainda em grande parte feita de forma manual pela indústria –, o IoT industrial (IIoT) já justifica toda a discussão em cima de sua aplicação em diferentes mercados e segmentos da economia. Claramente, como discutido no capítulo anterior, aliar o conceito à estratégia da empresa e a uma necessária adaptação organizacional para sua adoção pode resultar em frutos bastante interessantes para as companhias.

Apesar da ainda pouca maturidade do mercado para a introdução de tal conceito e de tecnologias relacionadas, algumas empresas já têm obtido sucesso em sua implementação.

As oportunidades para otimização e automação de processos são enormes, e os benefícios obtidos por meio do IoT industrial podem ser igualmente relevantes. De acordo com um estudo da IDC, cujas informações e estimativas foram publicadas em post do portal Proxxima, [highlight]empresas que apostarem em automação e flexibilização de técnicas de produção em processos de fabricação podem aumentar sua produtividade em até 30%.[/highlight]

A possibilidade de captação e uso inteligente de dados

A exploração preditiva de ativos – também possibilitada pela coleta de dados e posterior análise e interpretação das informações capturadas – pode resultar em uma economia de aproximadamente 12% em reparos programados, redução de 30% em custos gerais de manutenção e eliminar falhas de produção em até 70%. Tais benefícios justificam as estimativas de que o [highlight]investimento em IIoT alcançará, globalmente, a cifra de US$500 bilhões até 2020. No Brasil, a expectativa é que esse mercado movimente R$200 bilhões.[/highlight] 

Em geral, independentemente de uma efetiva implementação ou não do conceito, o interesse por parte das empresas existe – e é bastante expressivo. E tal expressividade possui justificativas coerentes. Segundo uma publicação da Pollux, o IoT industrial representa um universo de aplicações inúmeras, como:

• Aprimoramento de diagnósticos de produção;
• Controle  e otimização de máquinas;
• Monitoramento de consumo de energia;
• Controle de estoque;
• Monitoramento de movimento e velocidade de equipamentos industriais;
• Aperfeiçoamento de soluções de segurança do trabalho.

Ainda, em questão de números, de acordo com um estudo realizado pela McKinsey – no qual a consultoria analisou a transformação digital na indústria e as oportunidades que isso representa –, produtos conectados poderiam entregar de US$ 34 bilhões a US$ 95 bilhões incrementais no crescimento de receita da indústria. 

Aplicações do IoT industrial

No Brasil, a ArcelorMittal, grupo siderúrgico multinacional, tem realizado esforços no caminho em direção à digitalização da empresa em processos industriais. De acordo com Lucas Penna, CTO da companhia, introduzir o conceito de Indústria 4.0 pode significar uma melhora de performance do grupo dentro de um segmento cujas margens são cada vez menores. 

“A digitalização representa uma revolução, e não podemos estar distantes disso. A ArcelorMittal Brasil tem performance benchmark no grupo, e percebemos que o uso de métodos até então tradicionais não são mais suficientes. Existe uma necessidade muito grande de tornar ganhos incrementais em saltos. O uso de sensores e IoT foi se tornando mais barato ao longo do tempo, o que influencia positivamente na balança de custo-benefício. O cenário atual demanda que tais conceitos e tecnologias sejam utilizadas”, declara Penna. 

Segundo ele, a companhia já há algum tempo se utiliza de sensoriamento nos ativos da empresa, e tem buscado atribuir mais inteligência ao processo, de forma a fazer correlações de informações para uma tomada de decisão mais embasada e assertiva.

“Atualmente, nós temos o objetivo de entender melhor as informações captadas e transformar isso em predição. Saber, por exemplo, quando um equipamento pode vir a quebrar e me planejar para realizar uma manutenção ou troca a tempo. É sobre poder identificar um comportamento e tomar decisões preventivas a respeito disso. Ganha-se muita produtividade porque já sabemos como atuar de forma mais assertiva, com fatos e dados à nossa disposição”. 

Em agosto de 2017, a Bsquare – empresa provedora de soluções de IIoT – realizou uma pesquisa com o objetivo de explorar e entender como empresas de manufatura, transportes, óleo e gás estavam adotando o conceito de IoT industrial em seus processos. De acordo com os resultados do levantamento (que contou com mais de 300 entrevistados de empresas com receita anual superior a US$250 milhões), [highlight]86% das organizações já estavam adotando soluções de IoT na indústria e 84% acreditavam que essas soluções eram muito ou extremamente eficientes. Além disso, 95% enxergavam que o IoT resulta em um impacto significativo ou enorme na indústria.[/highlight]

Em busca da automação de processos

No entanto, a pesquisa também mostrou que grande parte dos investimentos ainda eram focados em conectividade (78%) e visualização de dados (83%), enquanto que [highlight]apenas 48% atribuíam práticas de analytics avançados nas informações coletadas e 28% estavam automatizando aplicações.[/highlight] Segundo Kevin Walsh, vice-presidente de Marketing da Bsquare, o motivo principal para o uso do IoT industrial, conforme as descobertas do levantamento, é a redução de custos. “Estágios mais maduros do IIoT, como analytics e computação avançada tendem a representar o maior ROI do conceito”, analisou Walsh. 

A Raízen é uma empresa que tem olhado para e adotado aplicações de IoT industrial e sensorização em seus processos, tanto na parte agrícola quanto na industrial. De acordo com Guilherme Dal Lago, Head de Open Innovation da Raízen e gestor do Pulse, apesar de desafios relacionados à conectividade e mindset da corporação, a companhia já vem realizando monitoramentos importantes para aumento de eficiência, produtividade e automação. 

“Na Raízen nós possuímos diversos parâmetros monitorados, como, por exemplo, as estações meteorológicas, além de utilizarmos sensores e computadores de bordo em máquinas agrícolas, como colhedoras, tratores e caminhões canavieiros, para monitoramento online da sua atividade e estado atual, buscando eficiência nas operações, reduzindo o tempo ocioso de motor e consumo de combustível. Também utilizamos o piloto automático nas colhedoras para garantir precisão na sua localização – já tendo se mostrado mais preciso que aparelhos de GPS –, além de diminuir a perda de cana esmagada pelo pisoteio da máquina”, conta Dal Lago. 

Segundo ele, apesar do desafio representado pelo grande volume de dados gerados a partir da digitalização e sensorização, a análise e racionalização das informações pode permitir uma equalização de processos e tomada de ações preditivas e assertivas.

A importância de iniciativas públicas

De modo a avançar as discussões sobre Indústria 4.0 no País e agilizar o processo de implementação de conceitos e tecnologias relacionadas, espera-se, para o primeiro semestre de 2020, a inauguração do primeiro centro para a 4ª Revolução Industrial, afiliado ao Fórum Econômico Mundial (FEM). A iniciativa é uma parceria entre o Fórum e o Governo do Estado de São Paulo. Em um primeiro momento, o centro deve atuar com foco em políticas de dados, Internet das Coisas, Smart Cities e blockchain. 

De acordo com publicação no site do Ministério da Economia, “o centro vai reunir uma equipe multidisciplinar formada por funcionários das próprias empresas apoiadoras do projeto, acelerando a troca de experiências e a adoção de novas tecnologias. Segundo Carlos da Costa, secretário especial de Produtividade, Emprego e Competitividade do Ministério da Economia (Sepec/ME), o mercado brasileiro ainda é imaturo em relação o assunto, em um cenário em que apenas 7,5% das empresas se utilizam da Indústria 4.0 com excelência e apenas 2% das companhias brasileiras estão no estágio mais avançado do conceito, fato que atribui mais importância à iniciativa. 

As PMEs também estão inclusas no projeto, para quem serão direcionadas ações específicas. Em 2020, 130 PMEs do segmento de manufatura serão as primeiras a testarem a proposta de desenvolvimento criada pelo Fórum Econômico Mundial, Ministério da Economia e Estado de São Paulo. Espera-se que, até 2021, duas mil pequenas e médias empresas sejam atingidas pela iniciativa, dentro do programa Brasil Mais Produtivo. Em um cenário de mercado em que 98,5% das empresas são pequenas ou médias, é necessário que esse segmento participe da discussão e entenda de forma clara e aprofundada como pode se beneficiar e ser mais eficiente a partir da Indústria 4.0. 

A Valpri é uma empresa pequena de embalagens flexíveis, localizada em Campinas (SP), cuja aplicação de conceitos e tecnologias 4.0 é um case para o mercado brasileiro. Segundo depoimento de Ivo Yoshida, diretor da companhia, em roadshow da VDI-Brasil (Associação de Engenheiros Brasil-Alemanha), as bases da transformação se guiaram em dois pontos: atualização tecnológica e gestão de pessoas, objetivando mudanças na cultura organizacional. 

De acordo com Edlen Ribeiro, Desenvolvedor de Inovação e de Planejamento Estratégico e fundador da Solid Strategy Co, consultoria que presta serviços para a Valpri desde o início da transformação, tecnologias de sensorização foram o primeiro passo rumo ao nível 4.0, e possibilitaram ganhos de produtividade, apesar da  falta de recursos, comum em pequenas empresas.

“Nós tínhamos o desafio de chegar à Indústria 4.0 saindo de um nível 2.0. A sensorização facilitou bastante esse caminho para a empresa. Os dispositivos de RFID (Radio Frequency Identification, ou, no português-brasileiro, Identificação por Radiofrequência) fazem o trabalho operacional de mapeamento e controle de produção, que resultam em um ganho espetacular de produtividade. Realiza levantamento de de eficiência, ocupação da máquina, tempo de parada, ciclo de produção. Assim, mantivemos uma visão holística sobre a produção e aumentamos a produtividade em 25% dos equipamentos e reduzimos em 50% o tempo de ociosidade”, conta Ribeiro.

Ainda segundo ele, tal transformação foi importante também em outros dois aspectos: primeiro, poder ganhar maior eficácia e performance sem a necessidade da compra de novas máquinas, evitando custos com equipamentos mais modernos, mas de valor inacessível, além de poder tomar decisões baseadas em dados, possibilitando maior assertividade; segundo, por criar dentro da organização um entusiasmo em relação a evolução dos processos industriais e novas tecnologias 4.0. 

Soluções para coleta de dados e analytics para a evolução do mercado

No artigo acadêmico Internet das Coisas na Indústria: Estudo dos resultados obtidos e dificuldades enfrentadas pela empresa na adoção desta tecnologia, os autores Hercilio Aristides Garcia e Edson Ewald têm como objetivo geral “identificar se o uso dessa tecnologia tem sido empregado na indústria e também qual é seu estágio atual de implementação”. 

Segundo o estudo, que também se utiliza de trabalho de outros autores, [highlight]a criação de valor em um produto IoT passa por cinco camadas, e cada uma delas atribui um valor diferente ao produto.[/highlight] A quarta camada, de análise – após a devida sensorização e atribuição de conectividade –, mostra-se extremamente importante, visto que, conforme os autores, “a conectividade por si só não agrega valor ao produto. Na camada 4, os dados dos sensores são coletados, armazenados, analisados e classificados. Os resultados obtidos a partir de outros dispositivos conectados são integrados aos resultados do dispositivo existente e definidos padrões de ação para os atuadores”. 

As etapas anteriores, de sensorização e conectividade, não são apenas importantes, como claramente necessárias. Visando isso, algumas startups brasileiras oferecem soluções de captação de dados, de forma a dar início à digitalização das informações.

Uma delas é a Logica-E, que oferece diferentes soluções de IIoT para o mercado. Uma delas é a CIANOVE – que conta com sistemas de automação customizáveis –, voltada especificamente para a construção civil. A outra solução, o LEsense, possui aplicabilidade mais ampla, um hardware que permite integração com softwares variados. Além disso, é também uma Design House, oferecendo serviços de desenvolvimento de produtos eletrônicos sob demanda.

 “A CIANOVE conta com sistemas de automação para elevador de obra, esse é o foco principal; fazemos monitoramento de máquinas e equipamentos da construção civil. Coletamos os dados pelo hardware, que é um LEsense, e enviamos para um software na nuvem, que pode acompanhar o que está acontecendo com o equipamento, sob diferentes variáveis e aspectos. O LEsense, por sua vez, é uma plataforma de IoT, um hardware que se conecta a qualquer tipo de sensor para a coleta de dados e informações. Os clientes dessa solução são empresas de software ou corporações que já tenham uma plataforma e precisam adquirir os dados do chão de fábrica”, conta Bruno Bichels, CEO da Lógica-E. 

Intelup: automação industrial

Outra startup do segmento de IoT industrial, mas focada especificamente em uma plataforma de analytics, é a Intelup. De acordo com Bruno Belanda, fundador da startup, a empresa nasceu após uma percepção de que a penetração de tecnologias da informação ainda é baixa no chão de fábrica, tornando possível entregar uma visão de sistemas de TI dentro do universo da automação industrial. 

“Desenvolvemos uma plataforma de software que recebe os dados diretamente da linha de produção, por meio de conectores homologados que extrai informações de máquinas e equipamentos. A solução também possibilita uma integração com sistemas de backoffice, de gestão da produção, de qualidade e manutenção. Na rotina da indústria 3.0, isso ainda é feito no papel, para depois ser registrado em um sistema, um processo totalmente manual. Atualmente, a plataforma possui diversos módulos, para atender demandas específicas e planos cujos preços variam. Por conta disso, conseguimos atender tanto o integrador da indústria quanto empresas de maior porte”, afirma Belanda. 

A solução desenvolvida pela Intelup permite a identificação de ineficiências da operação, como uma configuração incorreta de um equipamento, a adoção de um procedimento errado por parte do operador ou tendências de desvio de padrão (que podem representar, no futuro, a quebra de uma máquina, por exemplo). Hoje a startup conta com aproximadamente 70 fábricas que contam com a solução instalada. 

Sendo assim, pode-se perceber a importância da união entre criação, coleta e análise de dados de processos industriais, sendo as primeiras etapas obviamente indispensáveis para a realização desta última. Como apresentado, tanto gigantes do segmento quando PMEs já têm atribuído inteligência às suas fábricas e colhido resultados interessantes, que podem ser ainda mais expressivos a partir da evolução de conceitos de Indústria 4.0 e IoT industrial. 

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