O Metaverso Industrial e a transformação digital: O projeto farol digital – Siemens Gerätewerk Erlangen (GWE)

A transformação digital da GWE: um papel pioneiro na indústria

A Siemens Gerätewerk Erlangen (GWE) é considerada um excelente exemplo de como as instalações de produção tradicionais podem ser transformadas em “fábricas de faróis digitais” através do uso de tecnologias de ponta. Num mundo em que a Indústria 4.0 já não é apenas uma palavra da moda, mas se torna uma realidade fundamental, a GWE assume um papel pioneiro. Através do uso consistente de tecnologias como gêmeos digitais, inteligência artificial e automação, os mundos real e digital se fundem na GWE. Esta união cria valor acrescentado que não só aumenta a eficiência e a produtividade, mas também garante a sustentabilidade, ao mesmo tempo que abre caminho a novos modelos de negócio.

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Referência para a indústria: digitalização como necessidade

“A digitalização já não é uma tendência, mas sim uma necessidade.” Com esta visão, empresas como a GWE estão a estabelecer padrões dos quais toda a indústria pode beneficiar. O que há de especial na GWE não é apenas a mera aplicação destas tecnologias, mas sim a forma como elas são integradas numa solução global integrada. Esta abordagem abrangente faz da GWE uma fonte de inspiração para outras empresas que também pretendem otimizar os seus processos e torná-los preparados para o futuro.

A fábrica de faróis digitais: interligando a cadeia de valor

A ideia de uma “fábrica de faróis digitais” envolve muito mais do que o uso de ferramentas individuais. Pelo contrário, trata-se de digitalizar e interligar toda a cadeia de valor. Isso inclui desenvolvimento e construção, logística, produção, controle de qualidade e recursos humanos. Em cada uma destas fases, os dados são recolhidos e combinados para criar uma imagem abrangente da situação actual. “Somente aqueles que entendem o processo geral podem realmente otimizá-lo” – este princípio orientador está no centro de todos os esforços de digitalização na GWE.

O gêmeo digital: tecnologia essencial para eficiência e prevenção

Um elemento crucial neste processo é o chamado gêmeo digital. Um gêmeo digital é uma representação virtual de um objeto real, um sistema ou mesmo um sistema de produção inteiro, o mais preciso possível. Não são apenas levadas em consideração informações geométricas, mas também dados funcionais como comportamento de carga, temperatura, desgaste e consumo de energia. Desta forma, podem ser realizados testes, simulações e análises no espaço digital que envolveriam um esforço considerável ou mesmo riscos no mundo real. “No gêmeo digital, possíveis pontos fracos são descobertos numa fase inicial” – e esta é exatamente a chave para aumentar a eficiência e prevenir erros.

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Produção autônoma por meio de inteligência artificial

Um dos principais objetivos do GWE é desenvolver uma produção cada vez mais autónoma utilizando estas tecnologias digitais. Sistemas avançados de inteligência artificial permitem a manutenção preditiva, na qual as máquinas utilizam sensores e dados de produção para reconhecer de forma independente quando é necessária uma inspeção ou substituição de peças de desgaste. “Evite falhas antes que elas ocorram” – esta máxima descreve a filosofia através da qual as aplicações de IA ajudam a minimizar os tempos de inatividade na produção e a aumentar a disponibilidade das máquinas.

Automação: alívio para as pessoas

Além disso, a GWE está introduzindo novos padrões de produção com tecnologias de automação. Robôs e cobots (robôs colaborativos) são cada vez mais utilizados para realizar tarefas monótonas, extenuantes ou perigosas. A interação eficiente e segura entre humanos e máquinas é sempre garantida. “Os seres humanos continuam indispensáveis” – este é um princípio da GWE, que enfatiza que a automação não deve substituir os funcionários, mas sim aliviá-los e apoiá-los. Nesta compreensão do trabalho industrial moderno, a tecnologia expande as capacidades humanas em vez de as deslocar.

Sustentabilidade como objetivo central

Embora muitas empresas se concentrem puramente no aumento da produtividade, a GWE coloca a sustentabilidade no centro dos seus esforços. Através de sensores em rede e ferramentas de análise de IA, o consumo de energia pode ser registado e otimizado em tempo real. “A transparência leva à responsabilidade” – e responsabilidade neste contexto significa tomar medidas que reduzam o consumo de recursos e as emissões. Isto inclui não só processos de produção mais eficientes, mas também conceitos como a reutilização e reciclagem de materiais e uma economia circular inteligente. Com estas estratégias, a GWE contribui ativamente para a proteção climática e, ao mesmo tempo, posiciona-se como um empregador atraente que satisfaz os requisitos dos trabalhadores qualificados modernos para um ambiente de trabalho sustentável.

Infraestruturas para o Metaverso Industrial

As infraestruturas que criam as bases do metaverso industrial também merecem atenção especial. Isto inclui redes rápidas e estáveis, como 5G, serviços em nuvem altamente disponíveis e poderosas soluções de computação de ponta que podem processar dados em tempo real. “A velocidade é a chave do sucesso” – e isso se aplica não apenas aos fluxos de processos, mas especialmente à transmissão e análise de grandes quantidades de dados. Ao investir consistentemente nestas tecnologias, a GWE cria a base para a abertura de novas áreas de negócios e para continuar a crescer.

Cadeias de suprimentos em rede e agilidade como vantagem competitiva

Um exemplo de rede eficiente na GWE poderia ser cadeias de abastecimento totalmente controladas digitalmente, nas quais fornecedores, clientes e parceiros comunicam entre si em tempo real. Se uma matéria-prima estiver acabando, o sistema reconhece imediatamente a escassez iminente e aciona automaticamente um novo pedido, enquanto os planos de produção são ajustados em paralelo. Esta capacidade de resposta, “ser ágil e aproveitar imediatamente as oportunidades”, está a tornar-se uma vantagem competitiva crítica numa economia global cada vez mais volátil.

Gestão da qualidade: desenvolvimento através da inovação tecnológica

Além disso, a gestão da qualidade também se beneficia de inovações técnicas. Os controles de qualidade com suporte digital permitem identificar rapidamente desvios na produção e eliminar suas causas de forma eficiente. Isto permite que a GWE responda aos desafios antes que estes se transformem em problemas dispendiosos. “A qualidade é o motor da satisfação do cliente” – e graças às tecnologias digitais da GWE, esta qualidade pode ser mantida e melhorada continuamente em todas as etapas da produção.

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A interação de gêmeos digitais, IA e robótica avançada representa um marco no metaverso industrial do GWE. O termo “metaverso industrial” significa um alto nível de rede de realidades virtuais e físicas. Especialmente nas fases de planejamento e desenvolvimento, isso significa que sistemas, processos e instalações fabris inteiras podem primeiro ser projetados, simulados e avaliados de forma totalmente digital antes de serem implementados na realidade. “Erros que nunca ocorrem não custam nada” – e é exatamente esse o enorme benefício que as simulações trazem para o metaverso industrial.

Pessoas em mudança digital

Além de todos os aspectos técnicos, as pessoas não devem ficar em segundo plano. Na GWE, são feitos grandes investimentos na formação e desenvolvimento dos colaboradores. As novas tecnologias e métodos de produção exigem novas competências, para que a “aprendizagem ao longo da vida” não permaneça um slogan abstracto, mas seja activamente promovida. Treinamento em ambientes de realidade virtual, módulos de aprendizagem interativos e transferência de conhecimento por meio de programas de mentoria são apenas alguns exemplos de como a GWE está preparando sua força de trabalho para o futuro. O objetivo é envolver todos os colaboradores na transformação digital, de forma que o know-how da empresa cresça de forma ampla.

Vantagens da estratégia de desenvolvimento de pessoal

Esta estratégia de desenvolvimento de pessoal compensa de várias maneiras. Por um lado, reforça a força inovadora da empresa porque os colaboradores assumem um elevado nível de responsabilidade pessoal e participam nos processos de melhoria contínua. Por outro lado, torna a GWE atraente como empregador em tempos em que a escassez de trabalhadores qualificados ameaça afectar sectores inteiros. “Colaboradores satisfeitos e bem treinados são o coração de cada empresa” – e no contexto da digitalização, este coração também se torna a força motriz para novos progressos.

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Flexibilidade de processos no GWE

Outra vantagem, muitas vezes subestimada, da digitalização na GWE é o alto grau de flexibilidade que surge da rede de todos os processos. Solicitações de clientes que mudam rapidamente ou variantes complexas de produtos agora podem ser implementadas com muito mais facilidade. No passado, as empresas tinham por vezes de esperar meses até que uma nova linha de produção fosse preparada. Hoje, graças às configurações automatizadas e às interfaces digitais, os sistemas de produção podem ser adaptados em muito pouco tempo. “A flexibilidade é a garantia de que podemos satisfazer os desejos dos clientes” – esta afirmação ilustra o objectivo de permanecer sempre competitivo, especialmente em mercados em rápida evolução.

Produção de lote tamanho 1: Produtos individualizados em série

Um exemplo claro desta flexibilidade é a possível introdução da produção de lote 1. Isto significa que cada produto é adaptado individualmente às respectivas necessidades do cliente, sem resultar numa produção ineficiente. Gêmeos digitais, algoritmos de IA e sistemas de produção em rede trabalham lado a lado aqui. Eles permitem mapear, otimizar e, se necessário, redirecionar virtualmente todas as etapas da produção. Isto permite à GWE produzir produtos sob medida em série e oferecer ao cliente o mais alto nível de individualização.

GWE como uma fábrica de faróis digitais

O papel que a GWE desempenha como “fábrica de faróis digitais” está sendo acompanhado com grande interesse pela indústria. Os conhecimentos que a GWE obtém no caminho para aumentar a digitalização podem muitas vezes ser transferidos para outras indústrias e empresas. “Um farol mostra o caminho” – e é exatamente isso que o GWE está fazendo com seu papel pioneiro. Outras empresas analisam as melhores práticas ao implementar novas tecnologias, desenvolvem ainda mais as suas próprias ideias e beneficiam das lições aprendidas. A transformação digital da GWE está, portanto, a contribuir para uma ampla onda de industrialização, durante a qual as soluções digitais se tornarão o padrão e não mais a exceção.

Rede global e transferência de conhecimento

Neste contexto, a rede global também é um factor significativo. A Siemens é uma empresa global com diversas localidades e parceiros. As conclusões do GWE podem ser incorporadas e desenvolvidas onde quer que a Siemens opere. Experiências de outras fábricas que estão em diferentes estágios de digitalização também retornam para Erlangen, promovendo assim um processo contínuo de aprendizagem e melhoria. “O conhecimento aumenta quando é compartilhado” – lema que se tornou uma prática viva na GWE e em toda a empresa.

A transformação digital como um processo dinâmico

Ao mesmo tempo, a GWE está a traçar visões para o futuro que visam avançar e aprofundar continuamente a digitalização. Os desenvolvimentos até à data mostram que a transformação digital nunca está completamente completa, mas representa uma mudança constante. Surgem novas tecnologias e requisitos, os mercados mudam e todo o panorama da indústria permanece em constante mudança. “A mudança é a única constante” – é por isso que é crucial para a GWE não descansar nos sucessos que já alcançou, mas sim questionar continuamente e desenvolver ainda mais os seus próprios processos de inovação.

Valor das parcerias estratégicas

As parcerias desempenham um papel importante nestes processos de inovação. Seja com instituições de investigação, universidades ou empresas tecnológicas - a rede de diferentes competências torna possível transferir tecnologias complexas, como a inteligência artificial ou a blockchain, para soluções de nível industrial num curto espaço de tempo. “A colaboração é a chave para o sucesso” – a GWE está convencida de que as parcerias estratégicas criam uma transferência mútua de know-how da qual todos os envolvidos beneficiam. Por exemplo, a Universidade de Erlangen-Nuremberga, enquanto instituição regional, pode contribuir para a base científica, enquanto as start-ups trazem ideias novas e abordagens de desenvolvimento ágil.

Novos modelos de negócios por meio da digitalização

Outro aspecto interessante é que o GWE não está apenas redefinindo os processos de produção através da transformação digital, mas também os modelos de negócios. Por exemplo, ao equipar os produtos com sensores e estar em constante ligação com o fabricante através da Internet das Coisas (IoT), torna-se possível oferecer serviços como monitorização em tempo real, manutenção preditiva ou modelos pay-per-use. “A tecnologia cria novos mercados” – esta frase descreve o potencial que a digitalização abre. Em vez das vendas clássicas de produtos, empresas como a GWE podem oferecer cada vez mais serviços que fortaleçam relacionamentos de longo prazo com os clientes e abram novas fontes de receita.

Colaboração baseada em plataforma

Olhando para o futuro, nota-se também que a GWE já começou a introduzir conceitos como plataformas digitais através das quais parceiros de negócios e clientes podem promover desenvolvimentos conjuntos. Estas plataformas permitem combinar dados de diferentes fontes, analisá-los e integrá-los em novos produtos ou serviços. “Partilhamos os nossos dados para crescermos juntos” – esta ideia ilustra a abertura e a cooperação que se tornaram indispensáveis ​​na sequência da digitalização.

Uma característica especial das fábricas modernas como a GWE é a capacidade de ver os dados como um recurso estratégico. Não se trata apenas de coletar informações, mas sobretudo de avaliá-las de forma inteligente. As ferramentas de análise modernas detectam padrões em grandes quantidades de dados que permaneceriam ocultos ao olho humano. “Os dados são o novo ouro” – este ditado ilustra o quão valiosa pode ser a informação certa no momento certo. A análise de dados pode ser usada para criar previsões, otimizar processos de produção, estabilizar a cadeia de abastecimento e melhorar continuamente os produtos.

Desafios da orientação por dados

No entanto, esta natureza orientada por dados também apresenta desafios. Tópicos como proteção e segurança de dados têm prioridade máxima. O GWE conta com sofisticados conceitos de segurança que garantem tanto a proteção de informações sensíveis quanto a disponibilidade dos sistemas. “A confiança é a base de toda colaboração” – e esta confiança só pode ser conquistada através de padrões de segurança confiáveis ​​que regulam o tratamento de dados e o acesso aos recursos da empresa. Ao mesmo tempo, a proteção contra ataques cibernéticos deve ser continuamente expandida, porque o aumento da rede torna as fábricas alvos atraentes para potenciais atacantes.

Facetas da transformação digital

A transformação digital na GWE tem inúmeras facetas. Abrange desde a reorganização fundamental dos processos de produção até à integração de sistemas de IA e novas formas de colaboração e desenvolvimento de modelos de negócio. Um aspecto crucial é sempre a rapidez e flexibilidade com que você pode reagir às mudanças. “A inovação é o motor, mas a resiliência é a base” – isto significa que a melhor ideia só terá sucesso se a empresa for capaz de se adaptar de forma sustentável às condições em constante mudança.

O equilíbrio entre inovação e resiliência

A GWE conseguiu encontrar este equilíbrio entre inovação e resiliência. Por um lado, avança com ousadia em novas tecnologias e ousa questionar fundamentalmente os processos convencionais. Por outro lado, preserva as estruturas e competências comprovadas no passado e integra-as no novo mundo digital. O resultado é um ambiente de produção no qual a engenharia tradicional encontra soluções de software de última geração – para benefício de ambos os lados.

O metaverso industrial

É assim que está a ser criado um “metaverso industrial” na fábrica de equipamentos da Siemens em Erlangen, que não só liga os mundos real e digital para fins de demonstração, mas também permite que sejam experimentados na prática. Este desenvolvimento inovador estabelece padrões em termos de produtividade, sustentabilidade e força inovadora. Mas talvez a mensagem mais importante que vem da GWE seja: “A digitalização não é um fim em si mesma, mas uma promessa a longo prazo para tornar o nosso mundo melhor se conseguirmos tornar a produção mais eficiente e, ao mesmo tempo, mais ambientalmente”. amigável, na criação de novos empregos e em... Aliviar a carga de processos de produção complexos mostra o verdadeiro benefício desta transformação.

Transformação digital como mudança na indústria

A transformação digital na fábrica de equipamentos da Siemens em Erlangen é um exemplo de toda a mudança na indústria. Onde os processos analógicos costumavam dominar, agora estão em uso sistemas inteligentes em rede que se comunicam e agem em tempo real. Onde antes existiam cadeias de abastecimento lineares, estão agora a surgir redes flexíveis nas quais todos os envolvidos trabalham em conjunto em inovações de produtos. Onde antes se confiava em controles de qualidade aleatórios, hoje a análise abrangente de dados permite que erros sejam evitados antes mesmo que eles possam ocorrer.

Novas oportunidades através da mudança digital

Especialmente numa altura em que os desafios globais, como as alterações climáticas, a escassez de recursos e os mercados voláteis, aumentam a pressão sobre as empresas, a mudança digital abre novas oportunidades para superar estes problemas. A GWE mostra que o sucesso económico e a acção sustentável não são mutuamente exclusivos, mas podem reforçar-se mutuamente se a tecnologia for utilizada de forma responsável. Isto inclui expandir continuamente as competências da nossa própria força de trabalho e deixar à próxima geração um mundo em que a digitalização e a proteção ambiental andem de mãos dadas.

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“Nós produzimos o futuro”

“Nós produzimos o futuro” – esse lema poderia estar em muitos cartazes, mas na GWE já está sendo colocado em prática. O desenvolvimento consistente no sentido de se tornar uma “fábrica de faróis digitais” torna possível dominar o equilíbrio entre tradição e modernidade. A Siemens tem uma longa história em engenharia elétrica e engenharia mecânica, mas em vez de descansar nos sucessos do passado, a empresa olha para o futuro. Novas tecnologias são pesquisadas, testadas e integradas para permanecer na vanguarda do cenário industrial global.

Responsabilidade e valores na mudança digital

Aprendemos com o exemplo da GWE que a digitalização não só aumenta a eficiência e os lucros, mas também traz consigo responsabilidade. Como grandes players industriais, empresas como a Siemens têm a oportunidade de influenciar valores sociais e moldar regiões inteiras. Esta responsabilidade reflete-se nos conceitos de produção sustentável, gestão que poupa recursos e design de local de trabalho centrado no ser humano. “A tecnologia deve servir as pessoas” – uma premissa com a qual a GWE se alinha ao utilizar ferramentas digitais e máquinas inteligentes para tornar os locais de trabalho mais seguros, saudáveis ​​e eficientes.

Desenvolvimentos futuros no GWE

Olhando para o futuro, será emocionante ver como a fábrica de equipamentos da Siemens em Erlangen continua a expandir o seu papel como pioneira. Novas aplicações em realidade aumentada ou virtual poderiam aprofundar a experiência do Metaverso e tornar a colaboração com equipes distribuídas globalmente ainda mais próxima. Os robôs podem aprender não apenas a realizar trabalho físico, mas também a apoiar processos complexos de planejamento por meio de algoritmos de IA. Ao mesmo tempo, a resiliência da cadeia de abastecimento está a tornar-se cada vez mais importante, o que poderá levar a parcerias mais fortes, a uma maior diversificação e a métodos de previsão inteligentes.

A mudança imparável

A jornada da GWE representa todo um setor que está passando por rápidas mudanças. O que hoje é considerado progressista se tornará normal amanhã, e depois de amanhã uma nova tecnologia poderá revolucionar novamente o campo de jogo. “A mudança é imparável, mas estamos a ajudar a moldá-la” - uma confiança que leva a GWE a ver as inovações não como uma ameaça, mas como uma oportunidade.

Visão de uma fábrica moderna

No geral, a fábrica de equipamentos da Siemens em Erlangen ilustra como pode ser uma fábrica moderna que combina digitalização, automação e sustentabilidade. Dos gémeos digitais aos processos apoiados pela IA e ao metaverso industrial, uma visão da Indústria 4.0 está ao nosso alcance. A GWE demonstra que o progresso e a protecção ambiental podem andar de mãos dadas se tivermos a coragem de abandonar velhos caminhos e utilizar novas tecnologias com sentido de responsabilidade. A mensagem para o mundo é: “O futuro já começou – vamos moldá-lo juntos”.

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Uma cultura de mudança

Com esta atitude, a GWE não só contribui para o sucesso da sua própria empresa, mas também mostra a outras empresas o caminho para uma nova era de criação de valor industrial. Exemplos concretos de gémeos digitais, processos de produção apoiados por IA, robótica, automação e análise inteligente de dados já podem ser encontrados em inúmeras indústrias, mas raramente estão ligados uns aos outros de forma tão consistente como no GWE. É isso que torna este local um verdadeiro farol: a capacidade de entrelaçar componentes tecnológicos individuais numa visão global integrada na qual todas as engrenagens se encaixam perfeitamente.

Sucesso através da cultura corporativa

Afinal, o sucesso do GWE é também uma questão de cultura. Sem a vontade de abraçar a mudança, sem a coragem de aceitar os erros e sem a vontade de aprender com esses erros, a mudança digital não seria bem-sucedida. “A cultura vence a estratégia” – e a GWE mostra como uma cultura de confiança, abertura e vontade de aprender constitui a base sobre a qual qualquer estratégia de digitalização, por mais ambiciosa que seja, pode ser construída com sucesso.

Uma fábrica do futuro

Todos estes aspectos deixam claro porque a fábrica de equipamentos da Siemens em Erlangen pode ser descrita como uma “fábrica de faróis digitais”. É um lugar onde trabalham não apenas máquinas, mas também pessoas que projetam e testam a fábrica do futuro todos os dias. Este futuro combina eficiência económica, sustentabilidade, inovação e responsabilidade social num conceito que vai muito além da pura produção. A GWE fornece assim um exemplo impressionante para outras empresas que estão a embarcar no seu próprio caminho rumo à digitalização.

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Konrad Wolfenstein

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