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PMED.090

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2 de Setembro, 2020
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CASOS DE USO, INFORMAÇÃO DE CONTEXTO

Boas Práticas

Documento elaborado pelos promotores:

BENCHMARKING DE BOAS PRÁTICAS

Benchmarking de boas práticas na área da digitalização de processos empresariais nas fileiras automóvel, materiais, matérias-primas e comércio

Conteúdo

  • Introdução ………………………………………………………………………………………………………………………………………3
  • Automóvel …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 4
  • Manufatura Aditiva & Design ……………………………………………………………………………………………………6
  • Realidade Virtual e Aumentada & Formação ………………………………………………………………………….7
  • Treino e qualificação ……………………………………………………………………………………………………………..7
  • IoT & Logística ……………………………………………………………………………………………………………………………8
  • Robótica & Armazenamento …………………………………………………………………………………………………….9
  • Comércio……………………………………………………………………………………………………………………………………….10
  • Sensores & Segurança………………………………………………………………………………………………………………11
  • Drones & Distribuição………………………………………………………………………………………………………………12
  • Robótica & Otimização ……………………………………………………………………………………………………………12
  • Materiais ………………………………………………………………………………………………………………………………………..14
  • Robótica & Qualidade ……………………………………………………………………………………………………………..15
  • IoT & Customização ………………………………………………………………………………………………………………… 16
  • Inteligência Artificial & Redução de Custos ……………………………………………………………………………16
  • Matéria-Prima ………………………………………………………………………………………………………………………………. 17
  • IoT & Eficiência …………………………………………………………………………………………………………………………18
  • Realidade Aumentada & Suporte Técnico……………………………………………………………………………..19
  • Realidade virtual e aumentada & Formação………………………………………………………………………… 20
  • Realidade Virtual & Prospeção………………………………………………………………………………………………. 20
  • Conclusão ……………………………………………………………………………………………………………………………………..21
  • Bibliografia …………………………………………………………………………………………………………………………………… 22

Introdução

Vários setores industriais em Portugal e na Europa são sistematicamente ameaçados pelas economias emergentes, ainda baseadas nos baixos salários (baixo custo da mão-de-obra), assim como pelas próprias economias desenvolvidas diretamente concorrentes. A promoção da sua competitividade por via de capacitação tecnológica diferenciadora é, portanto, um aspeto crucial para a sua própria sobrevivência e, por conseguinte, para a manutenção dos respetivos postos de trabalho.

Por tal, é clara a mudança de paradigma na indústria e em toda a economia, a chamada quarta revolução industrial ou I4.0. Esta revolução não reconhece fronteiras e ocorre a nível mundial. Portugal assumiu, através do Ministério da Economia a iniciativa “Portugal INDÚSTRIA 4.0”, com o principal objetivo de acelerar a adoção da I4.0 pelo tecido empresarial português, reconhecendo que I4.0 será a estratégia de competitividade de Portugal, num cenário onde a transformação digital permitirá mudanças disruptivas em modelos de negócio, produtos e processos produtivos.
A I4.0 preforma na linha da frente para fazer face às principais barreiras interpostas às empresas: mercados globais exigentes; progresso, associado à comunicação, aos sensores e tecnologias de produção; crescente necessidade de mais informação; otimização dos recursos consumidos; redução dos tempos de entrega; aumento da produtividade e produção automatizada de pequenas séries e produtos personalizados.
Na I4.0, a fusão entre métodos de produção e avançadas tecnologias de informação e comunicação é um conceito chave e traduz-se numa nova abordagem à produção, e em benefícios para as empresas em toda a cadeia de valor. Este movimento é fortemente impulsionado pela tendência de digitalização da economia e da sociedade.
A sustentação tecnológica deste desenvolvimento é possível graças a “sistemas ciber-físicos” inteligentes e interligados que permitem que pessoas, máquinas, equipamentos, sistemas logísticos e produtos comuniquem e cooperem diretamente uns com os outros.
Neste âmbito, este documento serve no sentido de apoiar a transformação digital das empresas através da identificação de boas práticas de digitalização de processos empresariais em indústrias estrategicamente identificadas 1) automóvel; 2) materiais; 3) matérias-primas e 4) comércio.

É feita a identificação de case studies considerados com especial relevância e com impacto efetivo no desempenho das empresas, que lhes permite assegurar e sustentar vantagens competitivas face aos seus pares.

Automóvel

100 anos passaram desde a introdução da cinta de transporte nas linhas de produção automóvel, por Henry Ford.

Os processos de otimização e padronização das linhas de produção foram implementados com o objetivo maioritário de redução de custos de produção, o que tornou possível oferecer ao consumidor um produto – automóvel – a um custo mais acessível. No entanto, o mercado atual procura por mais do que apenas um automóvel a custo acessível. Esta nova abordagem do mercado com o produto eleva a necessidade de criação de inovação e diferenciação do mercado. Isto levou esta indústria a inovar e criar uma possibilidade infindável de customizações no produto, o que por consequência obriga à linha de produção a ser mais otimizada, flexível e modular.

Este mercado torna-se cada vez mais competitivo e concorrencial o que leva as empresas deste setor a tomar o caminho da transformação digital como o seu principal foco. Neste sentido, de entre as demais marcas, para esta análise de boas práticas foi identificado o GRUPO BMW como Case Study.

O BMW Group é composto por 4 marcas: BMW; MINI; Rolls-Royce e BMW Motarrad, sendo o construtor com a liderança mundial em automóveis e motociclos da gama premium. O grupo dispõe de uma rede de 30 unidades de produção e montagem em 14 países, sendo os seus produtos comercializados em 140 países.

Em 2018 obteve vendas de cerca e 2,5 milhões de veículos e 165 mil motociclos em todo o mundo, com receitas a atingirem o valor de €10,5 biliões antes de impostos para um volume de faturação de € 98 biliões. No referente ano viu a sua mão de obra aumentar 3,7% atingindo agora os 134 mil colaboradores [1].

A BMW preforma-se na dianteira dos desenvolvimentos tecnológicos para a implementação das Indústria 4.0 com a introdução de tecnologias nos processos de manufatura e logística. Esta vertente vincada na na digitalização obteve igual reconhecimento, entre demais prémios, ao nível do Forum Económico Mundial [2], com a sua nomeação como “Lighthouse of the Fourth Industrial Revolution”. Este prémio teve como base a análise de cerca de 1000 plantas de produção de diversos setores, premiando o papel pioneiro da digitalização do processo industrial da unidade de produção de Regenburg do Grupo BMW.

Segundo a análise para esta premiação, foi especialmente reconhecida a utilização da plataforma IoT do Grupo BMW, que permitiu nesta unidade em particular, reduzir em 80% o tempo de implantação de novas aplicações e redução significativa dos custos logísticos.

A digitalização e Indústria 4.0, no Grupo BMW concentra-se nas seguintes áreas chave da produção: ferramentas inteligentes podem apoiar diretamente os colaboradores na execução de suas tarefas e simplificar processos complexos, simulação e digitalização de fábrica, planeamento e controlo de sistemas de forma a conduzir à melhoria da qualidade e eficiência, tecnologias de dados inteligentes que fornecem informações em tempo real sobre toda a cadeia de valor e análises avançadas; e análises automáticas de dados melhoram a segurança do processo nas fábricas do Grupo BMW.

Manufatura Aditiva & Design

O BMW Group possui um departamento unicamente dedicado na investigação da manufatura aditiva – MW Group Additive Manufacturing Center – que permite o desenvolvimento do produto e uma capacidade de introdução nas suas linhas de produção em cerca de 5 dias. Recentemente, foi atingida a marca de 1 milhão de componente feitos através da manufatura aditiva a serem inseridos na produção em série – na produção do BMW i8 Roadster. Estes 2 componentes impressos e utilizados, para a produção do BMW i8 Roadster, utilizam uma tecnologia de impressão desenvolvida pela BMW e HP – HP Multi Jet Fusion – que permite uma mais rápida impressão. Com o desenvolvimento desta tecnologia é possível à BMW a produção de até 100 destes componentes em 24 horas [3].

Outro dos exemplos de aplicação desta tecnologia – Impressão 3D – na produção automóvel do Grupo BMW, é relevante junto da marca MINI. Em particular na customização do veículo pelo cliente no ato de compra. Neste é dada ao cliente a possibilidade de personalização desde faróis indicadores a trim da consola central do veículo. Para tal foi criada uma plataforma online que permite ao cliente criar o seu próprio design (www.yours-customised.mini).

Para o Grupo BMW, a manufatura aditiva será um método de produção chave para o futuro. Este método foi inicialmente introduzido em 2010, com a utilização de matérias primas como o plástico e o metal, a início para a produção em menor escala de componentes, como a polia da bomba de água para veículos de competição – DTM.

Seguiram-se outras aplicações, em 2012, com a utilização

Outras aplicações em série foram seguidas em 2012, com várias peças sinterizadas a laser para o Rolls-Royce Phantom. No decorrer dos anos mais componentes foram sendo feitos através de impressão, incorporando a marca Rolls-Royce, atualmente, um total de 10 componentes impressos em 3D.

A montante a aplicação da manufatura aditiva – impressão 3D torna-se essencial no processo de desenvolvimento dos produtos do Grupo BMW. Esta tecnologia permite à empresa a criação de mais de 25000 protótipos por ano, resultando na aceleração da fase de design e por consequência dos ciclos desenvolvimento.

Realidade Virtual e Aumentada & Formação

De forma a agilizar e melhor preparar toda a fase de planeamento da linha de produção, as linhas foram alvo de um scanning tridimensional de forma a digitalizar a linha de produção, permitindo criar modelos tridimensionais precisos. Isto permite otimizar as linhas com testes de diferentes cenários envolvendo linhas de produção, equipamentos, processos e pessoas. Além da otimização inerente à produção são também identificadas vantagens na redução dos tempos de configuração [4].

Treino e qualificação

O Grupo BMW possui um centro de formação nomeado de Production Academy, que opera para a formação especializada dos seus colaboradores, ao nível da gestão, planeamento, processo e qualidade. Este plano de formações qualifica os colaboradores para as tecnologias utilizadas nas unidades de produção recorrendo igualmente a algumas dessas tecnologias para a própria formação. O Realidade Aumentada é um dos casos onde são utilizados óculos apropriados para o treino da montagem dos motores automóveis. Neste caso em particular as instruções de montagem são apresentadas passo a passo com as respetivas informações [5].

IoT & Logística

Para o conjunto do total de 30 unidades de produção do Grupo BMW, existem um universo de 1800 fornecedores com mais de 4000 distintas localizações, a entregarem mais de 31 milhões de partes diariamente. Esta dependência logística é essencial para que o Grupo consiga entregar diariamente mais de 10000 veículos em redor do globo. Toda a operação encontra-se digitalmente conectada, com a clarificação e sincronismo da operação.

Face à criticidade desta operação, o Grupo BMW atua num conjunto de eixos de tecnológicos para otimizar todo o processo, dentre os quais:

  • Fornecimento interligado: Conexão de toda a cadeia de valor de fornecimento de peças numa rede global conjuntamente com operações de proximidade com inúmeros operadores logísticos. Além da essencial transparência para toda a cadeia, todo o sistema consegue dar resposta imediata em caso de falhas ou atrasos reduzindo a probabilidade de custos associados.
  • Transporte autónomo: internamente na unidade de produção são utilizados AVG’s interligados com todo o processo de fabrico, incluindo a ligação com sistemas de transportes externos, como é o exemplo do transporte de contentores via camião desde o local de armazenamento até ao local de descarga. Este transporte é feito autonomamente através de uma plataforma mobile que faz a conexão com a rede e encaminhamento do veículo – AutoTrailer. Este sistema é também dotado de navegação com auxílio e lasers bem como de sensores e cameras de 360º.
  • Distribuição conectada: Além de todo o processo de fornecimento todo o processo de envio e entrega do veículo é interligado desde o momento em que este saí da unidade de produção até ao concessionário.

Robótica & Armazenamento

Após a entrega na fábrica, as mercadorias são transportadas para a linha de montagem em contentores de peças de vários tamanhos. O trabalho repetitivo e desgastante até agora realizado por um colaborador é realizado pelo robô fazendo o respetivo acondicionamento das peças no armazenamento.

Utilizando algoritmos de inteligência artificial, estes conseguem detetar e processar diferentes contentores e determinar qual a abordagem que devem fazer para cada um, de forma autónoma.

Comércio

A Internet e os dispositivos móveis vieram revolucionar o mundo, dando a hipótese aos consumidores de pesquisar e comprar a qualquer hora e em qualquer lugar. Assim como os consumidores adotaram as novas tecnologias, as empresas também se têm visto obrigadas a acompanhar esta tendência desenvolvendo canais de compra online e novas formas de chegar até ao seu público-alvo. Os consumidores online estão a revolucionar a forma como se fazem negócios.

Com um largo acesso a novas tecnologias e a recursos disponíveis online, estes consumidores têm a possibilidade de encontrar inúmeras informações sobre o produtos e/ou serviço que procuram, tanto em Websites, como nas redes sociais para comparação. A tendência crescente do número de utilizadores e de transações de online leva a que o eCommerce seja cada vez mais uma aposta entre as empresas. De acordo com dados do estudo realizado pela ACEPI [6], referentes a 2017, o valor de comércio eletrónico em Portugal atingiu os €75 mil milhões representando mais de 40% do PIB nacional. Destes valores, as compras B2C somaram €4,6 mil milhões num crescimento de 11,3% face ao período homologo. No entanto, isto não basta, é necessário mais para que o negócio tenha sucesso. Por tal, para esta fileira foi selecionada a Amazon como Case Study a apresentar.


A Amazon é o maior retalhista on-line a nível mundial e um proeminente provedor de serviços em Cloud com um mercado de 300 milhões de clientes. A sua atividade inicial focava-se na venda de livros, expandindo-se para uma ampla variedade de bens de consumo e média digital, bem como os seus próprios dispositivos eletrónicos, como e-books, tablets e assistentes pessoais.

A sua atividade de retalho on-line – core business – faz a comercialização de artigos que variam desde vestuário, móveis, artigos de jardim ou até sanitários. Esta vende igualmente conteúdos digital, como filmes ou música. A plataforma oferece ao vendedor todo o serviço de operação de venda, desde o armazenamento, inventário e transporte.

Com uma avaliação de valor de cerca de $1 trilião, emprega cerca de 570 mil pessoas, e em 2018 obteve um volume de venda de $232 biliões, representando um aumento de 30,93% comparativamente a 2017 [7]. A sua representatividade no comércio eletrónico é de cerca de 49% de todo o comércio eletrónico on-line nos EUA.

Com a distinção em 2017, como a empresa mais inovadora [8], é feito de seguida a apresentação das inovações trazidas pela Amazon e de que forma estas se tornam exemplos como melhores práticas na transformação digital.

Sensores & Segurança

Considerando o crescente número de robots empregues na atualidade, o risco de acidente para o ser humano é igualmente maior [9]. Neste sentido, para o seu panorama de mais de 100mil robôs nos seus 25 centros de distribuição Fulfillment by Amazon, a Amazon no decorrer do último ano, empenhou o desenvolvimento de uma solução para aumentar    a        segurança    dos colaboradores quando estes estão a prestar    algum    tipo    de    auxílio        ou manutenção aos seus robôs – AVG’s. Este sistema chamado de “Robotic Tech Vest” é um wearable com o objetivo de reforçar a segurança no trabalho, combinando a sensorização já existente nos robôs com informação fornecida em tempo real por um cinto utilizado pelos colaboradores com a sua localização [10]. Isto permite aos robôs alterar o seu comportamento/planeamento de rotas e diminuir a probabilidade de acidentes. Até então, os colaboradores tinham que inserir a sua localização para que os robôs tivessem o conhecimento e ajustassem as rotas a seguir para a execução das suas tarefas.

Drones & Distribuição

Sabendo que uma das principais preocupações para as empresas de distribuição é os tempos de entrega, a Amazon iniciou em 2013 um projeto – Amazon Prime Air – que foi desenhado para permitir a entrega de encomendas dos armazéns da empresa até ao cliente através de veículos aéreos autónomos – Drones. Objetiva atingir um tempo de entrega de menos de 30 minutos desde que o cliente faz a sua encomenda [11].

A prova de conceito foi realizada em 2016, tendo este vindo a ser aprimorado com a versão mais recente do equipamento de voo a conseguir transportar encomendas até 2,26 kg. Valor este interessante considerando que cerca de 90% das compras realizadas na Amazon têm um peso inferior [12]. Em termos de distância de entrega o compromisso é de cerca de 80 km ao cliente. Apesar do estado de desenvolvimento bastante avançado, a Amazon não apresenta uma data de lançamento para esta solução. Devido, essencialmente, a questões legais com as autorizações de voo deste tipo de equipamento, particularmente no que à Europa diz respeito.

Robótica & Otimização

Nos centros de distribuição – Fulfillment By Amazon (FBA) (serviço da Amazon onde o vendedor envia o produto para o armazém e todo o restante processo de pick, pack, ship e suporte ao cliente é realizado pela Amazon) – tem existido uma substituição gradual de mão humana por robôs autónomos capazes de efetuar todo o processo. Com a compra da Kiva Systems, em 2012, a Amazon lançou a sua marca Amazon Robotics, e fez uma forte aposta da digitalização nas suas linhas de distribuição. Com a introdução de pequenos robôs – AVG’s – com capacidade de transporte de prateleiras de grande dimensão, efetua o transporte das encomendas, para junto dos operadores humanos, conseguindo aumentar não só a velocidade nestas deslocações, mas também as quantidades de produtos. O universo de centros de distribuição Amazon conta já com cerca de 100 000 robôs que têm capacidade para se moverem de forma autónoma independentemente do tamanho ou forma do objeto que transportam [13]. Os robôs são controlados por um computador central através de uma rede Wi-Fi segura para comunicação. Os robôs utilizam sensores infravermelhos para deteção de obstáculos e câmaras de chão para identificação dos marcadores QR Code que estão no chão e desta forma determinarem a sua localização e direção.

Outro elemento que tem grande destaque nos armazéns da Amazon é uma outra linha de máquinas, os Robo- Stew – braços robóticos de grande alcance que ajudam a distribuir as encomendas. Através da aposta em novas tecnologias, que chega até ao nível do software de gestão, a Amazon diz que consegue atualmente descarregar uma encomenda e deixá-la pronta para envio em 30 minutos, quando num cenário mais tradicional isso ocuparia algumas horas de trabalho [14].

Materiais

Os materiais eletrónicos são agora onipresentes. Literalmente, bilhões de pessoas utilizam materiais e componentes eletrónicos no seu quotidiano. Os dispositivos de comunicação, computação, etc., que utilizamos são basicamente construídos com uma combinação complexa de materiais. Estes materiais têm sido a base para a era atual da eletrónica, tecnologia da informação e comunicação (TIC), e têm contribuído para o crescimento econômico mundial, de forma bastante relevante. A transformação de matéria-prima em componentes eletrónicos é, portanto, amplamente utilizado e de importância extrema para o desenvolvimento de diversas áreas.

Os fabricantes e fornecedores de equipamentos e componentes eletrónicos estão a enfrentar grandes desafios, pois encontram um mercado cada vez com ciclos de vida inferiores e em constante evolução. Uma linha de produção, geralmente, tem que ser construída para cada produto e depois desmontada após ciclos curtos de produção – cada vez mais comum devido à customização em escala. Os fabricantes não precisam apenas entregar novas máquinas em períodos de tempo mais curtos, mas também adaptá-las para que sejam cada vez mais modulares e flexíveis.

Neste sentido, para esta análise de boas práticas foi identificado a empresa Siemens AG como Case Study.

A Siemens é uma empresa, com sede na Alemanha, posicionada ao longo da cadeia de valor de eletrificação – desde a geração, transmissão e distribuição de energia até soluções de redes inteligentes e a aplicação eficiente de energia elétrica – bem como nas áreas de soluções de imagens médicas e laboratoriais. As soluções de mercado oferecidas pela Siemens estão focadas em mercados, como aeroespacial, automóvel, Data Centers, têxtil, alimentação e construção de equipamentos e instalações.

Hoje, a Siemens possui cerca de 379.000 funcionários em mais de 200 países / regiões, operando em plantas de produção em todo o mundo, com uma faturação, em 2019, de €84 biliões [15].

Considerada como uma das pioneiras da implementação da Indústria 4.0 a Siemens implementa, quer interna como externamente, um conjunto de processo neste sentido, que são apresentados de seguida.

Robótica & Qualidade

A fábrica da Siemens – EWA (Electronics Works Amberg) localizada em Amberg, Alemanha, é direcionada para a produção de PLCs – Programmable Logic Controller, sendo um exemplo no que à digitalização diz respeito, sendo reconhecida como pioneira na adoção da automatização do processo de fabrico. A sua produção de PLCs é particularmente direcionada para o controlo de elevadores de estância de ski, sistemas de embarque de navios de cruzeiro, assim como processos de fabrico industriais em setores como o da produção automóvel ou farmacêutico.

Esta instalação tem a capacidade de produção de 12 milhões de PLC por ano, sendo no momento a líder mundial no fornecimento de PLCs. Este valor torna-se especialmente relevante quando se consideram 230 dias de trabalho anuais, o que significa a produção de um PLC a cada segundo [16]. De igual modo relevante é o nível de qualidade atingido, com uma percentagem de 99,9985, atingindo assim uma taxa de produtos com defeito extremamente baixa [17]. Durante o processo de produção, sobre cada PLC são efetuados 1000 pontos controlo, assegurando desta forma a extremamente elevada taxa de qualidade.

Grande parte do processo é automatizado, com 75% do processo a ser tomado por máquinas e os restantes 25% pelos operadores. Estes apenas interferem no início do processo de produção com a colocação inicial dos componentes de fabrico na linha de produção. Todo o restante processo é realizado de forma autónoma.

IoT & Customização

Sendo um fornecedor de soluções digitais com e para diversos equipamentos eletrónicos, a Siemens desenvolveu uma plataforma IoT chamada MindSphere. Esta solução é uma plataforma de gestão e armazenamento de dados que permitem a interligação, modelação e monitorização de dispositivos ativos no chão de fábrica [18]. Esta plataforma tem a particularidade de ser especificamente direcionada para plantas industriais, criando uma interface sólida de dados para os seus clientes, fortalecendo a digitalização do chão de fábrica. Esta plataforma é aberta a desenvolvimento, em parceria com a Siemens, possibilitando aos seus clientes criar/configurar a plataforma à medida das suas necessidades. Este tipo de integração é feito através do desenvolvimento de aplicações – MindApps – garantindo estágios de trabalho que possibilitam a utilização dos dados recolhidos para a utilização de operações como manutenção preventiva, gestão e otimização energética, etc.

Em suma, uma solução que integra o cliente num passo à frente, assegurando uma customização dos equipamentos à medida das necessidades do cliente.

Inteligência Artificial & Redução de Custos

Na procura pela redução dos custos de operação, diretos e indiretos, a Siemens, particularmente na sua unidade de produção em Amberg, faz uso da tecnologia de Inteligência Artificial (IA) para otimizar os seus custos. Juntamente com a sua plataforma MindSphere a Siemens integrou um conjunto de algoritmos de IA com diferentes propósitos. Partindo da recolha de dados, a plataforma recolhe-os das suas máquinas para fazer a estimativa de planeamento de manutenções e ciclos de vida dos equipamentos. Isto permite reduzir os tempos de paragens para valores mínimos, conseguindo poupanças médias de cerca de €10 mil / ano por equipamento.

A utilização de IA, neste caso acontece integrada com a sua plataforma IoT, no entanto com a cada vez mais poderosa capacidade de processamento dos equipamentos permite que estes tenham capacidade para correr estes algoritmos internamente, ou seja diretamente no equipamento.

Esta tecnologia, aqui conhecida como Edge Computing permite a integração de aplicações inteligentes com capacidade de execução em tempo real e com propósitos muitos específicos. Apesar de a maior parte da sensorização e utilização de IA realizada pela Siemens passar pela sua plataforma IoT, existem já equipamentos que utilizam a tecnologia de Edge Computing, como os equipamentos de controlo de qualidade utilizados na produção de placas de circuitos. Este exemplo em particular, retornou para a Siemens, uma redução de 30% nos custos com inspeção.

Matéria-Prima

O setor primário da economia está relacionado a produção através da exploração de recursos da natureza. É possível citar como exemplos de atividades econômicas do setor primário: agricultura, mineração, pesca, pecuária, extrativismo vegetal e caça. É o setor primário que fornece a matéria-prima para a indústria de transformação.

A evolução tecnológica tem permitido ao setor primário modernizar-se e tornar-se cada vez mais eficiente e rentável e os frutos destes investimentos têm vindo a ser bem visíveis. A perceção de que o setor primário é muito tradicional está a mudar. Com a chegada da Indústria 4.0, o paradigma mudou e a expectativa é de que continue a mudar. Falar de setor primário equivale a falar de inovação, de progresso e dos princípios da Indústria 4.0.

Nesta fileira este documento identifica o Royal Dutch Shell com Case Study.

A Royal Dutch Shell, comumente conhecida como Shell, é uma empresa britânica de petróleo e gás sediada na Holanda. Com principal interesse na área da energia, esta atua na exploração, produção, refinação e comercialização de petróleo e gás natural e na fabricação e comercialização de produtos químicos.

Os segmentos da empresa incluem Gás Integrado, Upstream, Downstream e Corporativo. O segmento de Gás Integrado atua na liquefação e transporte de gás e na conversão de gás natural em líquidos para fornecer combustíveis e outros produtos, além de projetos com atividade integrada, desde a produção até a comercialização do gás. O segmento de Upstream inclui as operações de exploração e extração de petróleo bruto, gás natural e líquidos de gás natural, marketing e transporte de petróleo e gás. Incluí também a operação Oil Sands, que está envolvida na extração de petróleo, betume das areias betuminosas extraídas e conversão em petróleo bruto sintético. O segmento Downstream está associado a atividades de produção de derivados de petróleo e produtos químicos e marketing [19].

É considerada uma das 6 “supermajors” empresas do negócio do petróleo e gás e a 5ª maior empresa mundial [20], tendo por base as receitas de 2018 (a maior a nível Europeu). Em 2013 ocupou o 1º lugar do ranking elaborado pela revista Fortune para a identificação das maiores empresas, com receitas nesse ano a corresponderam ao equivalente a 84% do PIB holandês [21]. Com receitas em 2018 de $311 biliões, a Royal Dutch Shell opera em mais de 70 países, e emprega cerca de 82 mil funcionários [22].

IoT & Eficiência

A crescente procura de energia resultou em que o número de poços perfurados nas próximas décadas exceda dos perfurados no último século. A Shell, perspetivando este aumento de procura, tem fortalecido a sua posição na integração de soluções de conectividade da Internet das Coisas (IoT), ambicionando melhorar as suas capacidades de operação nos locais de extração. Particularizando, na Nigéria, a Shell tem neste momento a decorrer o projeto “Digital Oilfield”, que consiste em uma solução para equipar os oleodutos deste campo de extração com tecnologias de instrumentação e automação de forma a fornecer uma plataforma de suporte para utilização de dados remotos enquanto a eficiência operacional é otimizada. A plataforma fornece uma maior capacidade de análise bem como uma mais rápida gestão de dados, assegurando um melhor conhecimento dos processos, bem como uma operação mais segura e eficiente. A solução utiliza dispositivos terminais juntamente com a plataforma tecnológica de conexão desenvolvida pela Ingenu – Random Phase Multiple Access (RPMA) – que possibilita a recolha e envio de dados dos oleodutos, de variáveis como pressão, temperatura ou fluxo em tempo real. Os terminais de leitura remotos, fornecidos pela Koncar, foram instalados em terminais de sensorização localizados nos poços de extração para prover informação desde o terreno até ao back office, objetivando a transmissão confiável de dados [23].

Realidade Aumentada & Suporte Técnico

De forma a aumentar e otimizar os processos de campo, a Shell introduziu um wearable a utilizar pelos seus funcionários no terreno, que utilizam tecnologia de realidade aumentada de forma a interligar estes funcionários com especialista – assistência remota – não sediados nos locais de operação. Esta solução utiliza um wearable – capacete sem fios RealWear que faz uso da realidade aumentada, equipado com um computador embutido com micro-visor, e uma camera e que é controlada pelo especialista. A realidade aumentada permitirá que os funcionários da Shell trabalhem remotamente em campo com o envio de vídeos e fotos para os escritório/centro de operações em tempo real, enquanto também recebem assistência remota dos especialistas de operações no backoffice ao realizar tarefas como manutenções ou reparações, operando em qualquer lugar do mundo. A principal vantagem resulta na redução dos tempos de paragem e respetivas prejuízos, matéria de facto importante quando se considera que para o caso de um dia de não operação, para uma refinaria com capacidade de produção de 200 mil barris dia, pode significar cerca de €12 milhões em prejuízo dia [24].

Esta solução é resultado da parceria com a Honeywell, para a implementação dos wearables, sendo estes os primeiros a serem certificados para uso em ambientes perigosos, como gases explosivos. O plano de implementação da Shell para estes dispositivos é para 24 locais operacionais distribuídos por 12 países como China, EUA, Áustria, Alemanha ou Índia.

Realidade virtual e aumentada & Formação

Seguindo as tendências globais de formação, a Shell está a adotar a realidade aumentada e virtual como recurso tecnológico para a formação dos seus colaboradores. A integração desta tecnologia na formação surge da parceria com a EON Reality no desenvolvimento de um novo programa de treino imersivo – AVR Platform. Esta plataforma torna-se estratégica para a empresa pois consegue dar resposta de uma forma muito mais facilitada e rápida para as várias especificidades técnicas e linguísticas necessárias, acrescentando a viabilidade de formação à distância. Reduz os recursos humanos e técnicos necessários, sendo este escalável e utilizável em diferentes instalações[25].

Realidade Virtual & Prospeção

A procura de reservas de Petróleo e Gás é um processo complexo, podendo levar anos de investigação e exploração, até que o mesmo seja viável. A cada vez maior escassez de reservas naturais de hidrocarbonetos leva a que os métodos de procura sejam cada vez mais eficazes. A Shell responde com a utilização de tecnologias de imagem geofísicas neste campo. A tecnologia permite localizar reservatórios em diferentes e desafiantes localizações, como acumulações de sal, nuvens de gás ou zonas de propulsão. Em particular a tecnologia de imagiologia sísmica por reflexão, a mais usada para exploração de hidrocarbonetos, juntamente com a realidade virtual permite aos investigadores, através da sensorização das ondas de sonoras que são recebidas do subsolo, criar uma imagem. O processo de análise segue com o software da Shell GEOSIGNS [26], que preforma a conversão dos dados recolhidos em imagens que podem ser analisados e interpretados pelos investigadores. Com este tipo de softwares é possível encurtar os tempos de trabalho na identificação de explorações, bem como a um custo efetivo menor.

Conclusão

A transformação digital, ao contrário das anteriores revoluções industriais, é mais rápida, mais profunda, mais global. Nada se lhe compara na história da humanidade. Ela passa por todos os países, por todas as regiões, e provoca a disrupção em indústrias inteiras, cria novos modelos de negócio, torna outros obsoletos e sem futuro, transforma a vida de todos os cidadãos.

Os impactos irão muito além de ganhos de produtividade no chão de fábrica. Esta nova revolução industrial vai envolver o encurtamento dos prazos de lançamento de novos produtos no mercado, a maior flexibilidade e dinamização das linhas de produção, com aumento da produtividade e da eficiência no uso de recursos e, até mesmo, a capacidade das empresas de se integrarem em cadeias de valor globais. O aumento da flexibilidade das linhas de produção, por sua vez, viabiliza a personalização em massa: a comunicação instantânea entre diferentes elos da cadeia de produção e o desenvolvimento de sistemas de automatização altamente flexíveis, possibilitando a produção de bens personalizados de acordo com as preferências/necessidades de diferentes consumidores em um grau de eficiência que, até pouco tempo, só era possível com a fabricação massificada de bens. A personalização em massa é, claramente, uma das novas características da atividade industrial moderna.

Existe, portanto, uma clara oportunidade de exploração do mercado da Indústria 4.0. O potencial inexplorado existente deve ser utilizado para alavancar projetos inovadores e de relevância para a economia, assim como provas de conceitos onde o conceito de Indústria 4.0 é explorado na sua plenitude, de maneira a fortalecer o desenvolvimento de novas soluções para responder às necessidades da indústria. Neste sentido, as melhores práticas devem ser conhecidas como exemplo e dos benefícios que a transformação digital consegue trazer para as empresas.

Este relatório para o Benchmarking de boas práticas na área da digitalização de processos empresariais nas fileiras automóvel, materiais, matérias-primas e comércio, sendo parte integrante do Projeto PME Digital promovido pelo ISQ, TICE.PT e ESMADE, inserido no Sistema de Apoio a Ações Coletivas Qualificação, sendo cofinanciado pelo Programa Compete2020, do Portugal 2020 no âmbito do Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER).

Bibliografia

[1]    BMW Group, “Anual Report 2018,” 2018.

[2]    World Economic Forum, “Fourth Industrial Revolution Beacons of Technology and Innovation in Manufacturing,” 2019.

[3] BMW Group – PressClub Global, “A million printed components in just ten years: BMW Group makes increasing use of 3D printing,” 2018. [Online]. Available: https://www.press.bmwgroup.com/global/article/detail/T0286895EN/a-million-printed-components-in-just-ten-years:-bmw-group-makes-increasing-use-of-3d- printing.

[4]    GENERIS, “Industry 4.0 realized: How BMW is approaching digital transformation.,” 2017. [Online]. Available: https://generisgp.com/2017/12/19/industry-4-0-bmw/.

[5]    BMW Group – PressClub Global, “Absolutely real: Virtual and augmented reality open new avenues in the BMW Group Production System,” 2019. [Online]. Available: https://www.press.bmwgroup.com/global/article/detail/T0294345EN/absolutely-real:-virtual-and-augmented-reality-open-new-avenues-in-the-bmw-group-production- system.

[6]    ACEPI, “Estudo Anual da Economia e da Sociedade Digital em Portugal,” 2017.

[7]    Macrotrends, “Amazon Revenue 2006-2018 | AMZN,” 2019. [Online]. Available: https://www.macrotrends.net/stocks/charts/AMZN/amazon/revenue.

[8]    Fast Company, “Most Innovative Companies 2017,” 2018. [Online]. Available: https://www.fastcompany.com/most-innovative-companies/2017.

[9] V. Murashov, F. Hearl, and J. Howard, “Working safely with robot workers: Recommendations for the new workplace,” J. Occup. Environ. Hyg., vol. 13, no. 3, pp. D61–D71, Mar. 2016.

[10]    N. Cohen, “Amazon’s safety wearable is for humanrobot workspace,” 2019. [Online]. Available:    https://techxplore.com/news/2019-01-amazon-safety-wearable-human- robot-workspace.html.

[11]    Amazon,    “Amazon    Prime    Air,”    2019.    [Online].    Available: https://www.amazon.com/Amazon-Prime-Air/b?ie=UTF8&node=8037720011.

[12]    Amazon,    “Prime    Air,”    2019.    [Online].    Available: https://www.aboutamazon.com/innovation/prime-air.

[13]    Amazon, “What robots do (and don’t do) at Amazon fulfillment centers,” 2019. [Online]. Available:    https://www.aboutamazon.com/amazon-fulfillment/our-innovation/what- robots-do-and-dont-do-at-amazon-fulfillment-centers.

[14] TEK, “Veja como os robots ajudam a Amazon a lidar com a maior época de vendas online,” 2014. [Online]. Available: https://tek.sapo.pt/multimedia/artigos/veja-como- os-robots-ajudam-a-amazon-a-lidar-com-a-maior-epoca-de-vendas-online.

[15]    Siemens AG, “The Company,” 2019.

[16]    Siemens AG, “German Chancellor Merkel visits Siemens’ showcase ‘digital factory,'” 2015. [Online]. Available: www.siemens.com/press/PR2015020127COEN.

[17]    Siemens AG, “Siemens showcase ‘digital factory’ celebrates 25th anniversary,” 2014. [Online]. Available: %0Awww.siemens.com/press/pi/I20140912e.

[18]    D. Greenfield, “Siemens Positions Itself as an Industry 4.0 Example,” Automation World, 2016. [Online]. Available: https://www.automationworld.com/siemens-positions-itself- industry-40-example.

[19]    Reuters,    “Royal    Dutch    Shell    PLC    (RDSa),”    2019.    [Online].    Available: https://www.reuters.com/finance/stocks/company-profile/RDSa.

[20]    FORTUNE    500,    “Royal    Dutch    Shell,”    2019.    [Online].    Available: http://fortune.com/global500/royal-dutch-shell/.

[21]    J. Daniel, “Shell, Glencore, and Other Multinationals Dominate Their Home Economies,” Bloomberg, 2013. [Online]. Available: https://www.bloomberg.com/news/articles/2013-04-04/shell-glencore-and-other-multinationals-dominate-their-home-economies.

[22]    Shell, “WHO WE ARE,” 2019. [Online]. Available: https://www.shell.com/about-us/who-we-are.html.

[23]    Shell, “Unlocking Oil and Gas,” 2019. [Online]. Available: https://www.shell.com/energy-and-innovation/overcoming-technology-challenges/unlocking-oil-and-gas.html.

[24]    The CJ Berry Group, “Augmented Reality Changes the Game for Oil and Gas Companies,”    2018.    [Online].    Available: https://www.cjberrygroup.com/blog/augmented-reality-changes-the-game-for-oil-and-gas-companies.

[25]    EON Reality, “VIRTUAL TRAINER KICKS OFF EON REALITY’S CONNECTED LEARNING PLATFORM WITHIN SHELL’S DIGITAL REALITIES CENTRE,” 2018. [Online]. Available: https://www.eonreality.com/press-releases/virtual-trainer-kicks-off-eon-realitys-connected-learning-platform-within-shells-digital-realities-centre/.

[26] Oil and Gas Agenda, “Signs of success – GeoSigns and subsurface modelling,” 2014. [Online]. Available: https://www.growthmarkets-oil.com/features/featuresigns-of-success-how-geosigns-transformed-subsurface-4363640/.

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