A simulação: controle e monitoramento de todos os processos

17/08/2018

Gartner, empresa norte-americana de pesquisa sobre as tecnologias da informação, estimou que os digital twins seriam uma das tendências da indústria para este ano de 2018 e que, em 2021, 50% das grandes empresas passarão a usá-los. Um digital twin — traduzido ao português como gêmeo digital — é uma simulação, uma réplica digital de um processo, produto ou serviço graças à informação que foi obtida através dos sensores incorporados nos equipamentos dos centros de produção. Como funciona e que benefícios proporciona a simulação? Como posso aplicá-la na cadeia de suprimentos ou em meu armazém?

Simulation

Atualmente, a indústria 4.0 conta com sensores, redes sem fio, aprendizagem automática (machine learning), interpretação de dados (big data), realidade virtual e gêmeos digitais com a finalidade de adaptar os processos de produção às constantes necessidades de mudança dos consumidores. A simulação em particular não é um conceito novo, embora esteja adquirindo uma maior relevância devido aos constantes avanços da Internet of Things (IoT), ou Internet das Coisas, e da utilização de dispositivos RFID.

A primeira empresa que utilizou o termo digital twin para se referir à simulação e colocou este sistema em prática foi a NASA depois do incidente sofrido pelo Apolo 13 no ano de 1970. A agência espacial norte-americana compreendeu que necessitava da tecnologia para simular as reações que os armazéns podem ter no espaço antes de enviar a tripulação para uma expedição.

No entanto, é possível utilizar a simulação em qualquer setor profissional. Graças aos avanços tecnológicos, as empresas podem criar e testar equipamentos, produtos e processos em um ambiente virtual antes de levá-los para o mundo real. Dessa forma, detectam problemas e situações de risco, testam novas configurações e reproduzem respostas em todos os tipos de cenários. Em suma, a simulação é uma representação de um processo que serve como base para a experimentação, melhorando a flexibilidade e aumentando a produtividade dos negócios.

Benefícios da simulação: projetar sem erros

A simulação proporciona uma maior competitividade para as empresas e um conjunto de benefícios para os fabricantes e fornecedores:

  • Melhoria constante dos processos. Os processos são visualizados no ambiente virtual para, mais à frente, serem aplicados ao mundo físico. A versão digital dos processos é analisada e corrigida permanentemente e, como resultado deste ensaio contínuo, é possível contemplar novas oportunidades. A versão física é enriquecida em virtude de toda esta experiência.
  • Economia de custos. Os projetistas e engenheiros podem criar e aperfeiçoar um produto em um ambiente virtual, em vez de construir protótipos físicos que representam um custo mais elevado.
  • Prevenção de falhas. É possível detectar os problemas antes de ocorrerem, o que evita interrupções no serviço e períodos de inatividade quando for necessário consertar as máquinas ou modificar os processos. Segundo um estudo realizado pelo Fórum Econômico Mundial junto à consultora Accenture, os custos de manutenção podem ser reduzidos em 30% através da manutenção preditiva.
  • Aumento da produtividade. De acordo com a Siemens, a simulação ajudará que as empresas diminuam em 50% o tempo de lançamento de um produto ao mercado (conhecido como time to market) e aumentem a produtividade em 20%.
  • Planejamento do futuro. A análise de dados e a simulação permitem criar um comportamento preditivo e impulsionar a inovação em todos os processos, o que permite que a empresa se adiante à concorrência.
  • Monitorar decisões. Todos os processos estão interconectados, portanto, a comunicação entre si ocorre em tempo real, o que permite tomar decisões baseadas em dados confiáveis e atualizados.

Simulação na cadeia de suprimentos

A simulação na cadeia de suprimentos é uma representação virtual de todos os processos logísticos pelos quais passa um produto, desde sua fabricação até chegar ao cliente final.

A automatização dos processos logísticos e o avanço das novas tecnologias fazem com que os equipamentos, produtos e operadores em uma cadeia de suprimentos estejam permanentemente conectados e proporcionem uma grande quantidade de dados em tempo real. O big data, mais conhecido como o processo de gerenciar grandes quantidades de dados, aproveita esta informação com a finalidade de melhorar qualquer processo, além de responder com maior rapidez diante de circunstâncias e situações imprevistas, possíveis incidentes e eventuais alterações que ocorram no mercado.

Com o propósito de analisar estes dados e poder convertê-los em informação útil, é necessário ter uma visão global do que está ocorrendo a todo o momento na cadeia de suprimentos (conceito mais conhecido como supply chain visibility).

Cada vez mais empresas percebem a cadeia de suprimentos como um fator estratégico de seus negócios. A simulação lhes oferece a informação adequada para diferenciar os pontos fortes e fracos de todos os processos, o que possibilita controlá-los e melhorá-los instantaneamente.

Por exemplo, atualmente um dos maiores desafios das empresas é conseguir entregar os pedidos aos seus clientes no menor tempo possível. Portanto, nesse sentido, a simulação ajuda a visualizar a cadeia de suprimentos em sua totalidade, facilitando a tomada de decisão orientada a reduzir os pontos de estrangulamento e ineficiências que tornam mais lenta sua operacionalidade em seu conjunto.

Simulação do armazém: soluções da Mecalux

A simulação de um armazém é uma representação virtual de todos os elementos que se encontram em seu interior e intervêm em seu funcionamento (a própria mercadoria, os sistemas de armazenamento, os equipamentos de movimentação, etc.).

Nos últimos anos, a Mecalux desenvolveu três ferramentas de simulação (Easy M, Easy S e Automatic Warehouse Studio) com a finalidade de:

  • Representar como será o funcionamento do armazém e do sistema de gestão de armazéns (SGA). Assim se minimizam os tempos de colocação em funcionamento e os erros.
  • Validar a produtividade das soluções que compõem a instalação e aplicar as correções necessárias antes de sua colocação em funcionamento.

Em suma, a função destas ferramentas é que os clientes possam verificar como será seu armazém antes de estar operacional e adaptá-lo aos seus requisitos.

EASY M

A Mecalux utiliza esta ferramenta para simular o funcionamento de instalações automáticas. Esta é utilizada principalmente na fase de proposta de um armazém gerenciado pelo Easy WMS.

Mostra como será o armazém, como será sua operacionalidade e como funcionará o Easy WMS. Além disso, o Easy M gera relatórios de estimativa do desempenho da instalação (por exemplo, a quantidade de movimentos que será efetuada, a quantidade de pedidos que poderá ser preparada, etc.) para que os administradores possam tomar decisões estratégicas para seu negócio sem correr riscos.

O Easy M proporciona, entre outras, as seguintes vantagens:

  • Estimativa realista dos ciclos do armazém baseada na lógica e nas operações dos centros logísticos.
  • Previsão de todas as ordens de saída.
  • Controle exaustivo da mercadoria e cálculo automático da rotatividade de todos os artigos que serão depositados no armazém.

EASY S

Junto ao Easy WMS, esta ferramenta é utilizada para projetar, configurar, validar e simular em 3D o desempenho de um armazém (tanto automático quanto manual) antes de sua colocação em funcionamento. Enquanto a equipe técnica da Mecalux se encarrega de configurar o armazém de acordo com as indicações do cliente, simultaneamente, este pode ir conhecendo como será sua instalação graças à simulação e validação do funcionamento correto de todos os elementos.

Pontos fortes do Easy S:

  • A configuração do armazém é realizada junto ao cliente com a finalidade de resolver suas necessidades específicas.
  • Com poucos dados e parâmetros, se projeta o armazém que o cliente tem ou planeja construir.
  • O funcionamento do armazém será validado antes entrar em funcionamento.
  • A simulação operacional geral da instalação permite verificar os ciclos, tempos e possíveis incidentes que podem ocorrer no armazém com antecedência.
  • O Easy S proporciona informação útil e confiável ao serviço de suporte. O cliente se beneficia da assistência remota a qualquer momento para resolver suas dúvidas, fazer consultas e corrigir incidentes.

AUTOMATIC WAREHOUSE STUDIO (AWS)

Trata-se de uma evolução do software de controle Galileo da Mecalux (encarregado de emitir as ordens de movimento aos diferentes dispositivos que compõem uma instalação automática como transportadores, transelevadores, lançadeiras, etc.). O AWS é capaz de simular o funcionamento dos equipamentos eletromecânicos de um armazém através de um SCADA.

Este software oferece as seguintes vantagens:

  • Visualização do projeto em 3D. O efeito visual é extremamente real e a imagem é fidedigna. É possível aproximar ou distanciar a imagem, girá-la, etc.
  • O tempo de colocação em funcionamento dos equipamentos eletromecânicos de um armazém se reduz consideravelmente. Com a simulação do AWS, a comunicação entre o SGA e o sistema de controle (Galileo) é verificada em um cenário de testes. Posteriormente, em obra, são realizados apenas pequenos ajustes, tais como mudar a temporização em função da posição das células fotoelétricas, ajustar os variadores de frequência, etc.
  • Dispor de uma base de código padrão. O AWS pode ser utilizado em qualquer PLC comportando-se da mesma forma em todos eles.

Projeto e validação dos armazéns

A Mecalux conta com uma longa trajetória criando soluções de software destinadas a maximizar o desempenho dos armazéns e garantir a máxima qualidade em todos os processos logísticos. A simulação tem um enorme potencial na cadeia de suprimentos. As ferramentas de simulação como o Easy M, Easy S e o Automatic Warehouse Studio (AWS) são imprescindíveis para projetar e validar o funcionamento dos armazéns, assim como para realizar uma infinidade de testes a fim de garantir que suas operações sejam as mais eficientes possíveis.