Mensagem na garrafa: a Piramal Glass extrai insights de fabricação em tempo real com IoT

Na próxima vez que você fizer compras em uma free shop, seja de um uísque caro ou de cosméticos de alta qualidade, há grandes chances de você levar uma garrafa produzida em uma das fábricas da Piramal Glass, com a ajuda de um exército de sensores de IoT e análises de dados avançadas na nuvem.

Com quatro fábricas espalhadas entre a Índia, o Sri Lanka e os EUA, a Piramal Glass é uma das maiores empresas criadoras e produtoras de embalagens de vidro do mundo para os setores farmacêutico, de cosméticos e perfumaria e de alimentos e bebidas especiais. Dezessete das vinte maiores marcas de cosméticos, perfumaria e cuidados com a pele do mundo, como a LVMH, Coty, Sisley e Yves Rocher, são clientes da Piramal Glass. Além disso, a empresa fabrica um em cada três vidros de esmalte do mundo.

Mas, para um homem, estar no topo do setor não bastava.

“A fabricação de vidro é uma indústria complexa, com capacidades e custos fixos que são, consequentemente, muito sensíveis às variações na demanda. Era imperativo otimizar as operações para impulsionar o crescimento rentável e evidente que a Indústria 4.0 era uma das principais alavancas para alcançar o objetivo”, afirma Vijay Shah, diretor da Piramal Glass e diretor executivo da Piramal Enterprises Ltd.

Transição digital

De acordo com o estudo Unlocking the Economic Impact of Digital Transformation in Asia Pacific, conduzido pela Microsoft em parceria com a IDC da Ásia-Pacífico, enquanto 90% das organizações na Índia estão no meio do caminho da sua transformação digital, apenas 7% em toda a região podem ser classificadas como Líderes. São organizações que têm estratégias de transformação digital completas ou em progresso, com pelo menos um terço de suas receitas derivado de produtos e serviços digitais. Os Líderes da experiência de transformação digital dobram os benefícios dos Seguidores, e esses avanços ficarão mais evidenciados até 2020.

A administração da Piramal Glass sabia que, caso quisesse manter-se na dianteira, a empresa precisaria tornar-se um dos Líderes da transformação digital e estabelecer novos parâmetros no setor de fabricação de vidro. A resposta estava na nuvem.

“O termo digital pode ter significados diferentes para pessoas diferentes. Para nós, significa impulsionar a eficiência operacional, melhorar a experiência do cliente e gerar novos modelos de receita, alavancando as tecnologias emergentes”, diz Poorav Sheth, que juntou-se à Piramal Glass em novembro de 2016 como o primeiro diretor executivo digital.

Para impulsionar a transformação digital de uma empresa fabril com legado, Sheth conduziu apresentações e workshops em todos os escritórios e fábricas da companhia, com demonstrações das tecnologias mais recentes, como IoT, realidade aumentada e inteligência artificial (IA).

“Queríamos educar todos, desde os envolvidos na produção até as operações e o marketing, o que foi possível com a transformação digital. Realizamos sessões de previsão, que levaram as pessoas a criar diferentes conceitos que acreditavam que melhorariam suas funções”, lembra.

Um dos questionamentos que surgiram com frequência era: o processo de fabricação poderia se tornar mais inteligente para melhorar a eficiência da produção e reduzir os defeitos? Os produtos de vidro são fabricados em um processo contínuo, no qual as matérias-primas entram em um forno para criar o vidro fundido, que é, então, transformado em uma garrafa que passa por vários tratamentos e verificações antes de ser embalada. É um processo complicado, pois, caso algo dê errado, você não pode simplesmente pará-lo. No cenário anterior, caso um lote de produção tivesse mais rejeições no controle de qualidade, a empresa só poderia esperar para poder corrigir o problema no próximo lote.

O que tornou isso tudo mais difícil foi o fato de os pontos de dados de cada lote serem coletados manualmente em registros físicos, que demandavam uma análise meticulosa. Muitas vezes, as ações adotadas eram baseadas nas habilidades e na experiência do especialista, sem muitos dados. A transição digital poderia mudar isso?

Sheth e sua equipe de sete especialistas aceitaram o desafio.

Obtendo insights de fabricação em tempo real

Em julho de 2017, a equipe de Sheth começou uma prova de conceito para implementar os Real Time Manufacturing Insights (RTMI) em três linhas de produção de uma das fábricas, em Kosamba, perto de Surat, cidade do estado de Gujarat, no Oeste da Índia. A ideia era instalar um grande número de sensores nas linhas de produção e verificar os dados que poderiam ser obtidos e o que é possível fazer com esses dados. Para isso, decidiram trabalhar com a Microsoft e uma parceira, a Precimetrix.

“Ficamos impressionados com a abordagem de plataforma que a Microsoft adotou com o Azure IoT e com a experiência em automação industrial oferecida pela Precimetrix. Trabalhamos em equipe, e eles também nos orientaram sobre o tipo de sensores e dispositivos de gateway que devemos usar”, explica Sheth.

Como na maioria das situações, a tarefa era mais fácil na teoria do que na prática. Apenas no forno, já havia quase 100 sensores e dispositivos de aquisição de dados! Some a isso os sensores de equipamentos em toda a linha de produção para monitorar todos os aspectos de seu funcionamento para sensores especializados baseados em câmeras em máquinas de inspeção. A equipe também teve a tarefa de instalar até 4 mil sensores que precisavam ser conectados e analisados ​​por meio dos RTMI.

“Estamos empolgados com essa parceria com a Piramal Glass, pois ela cria uma base sólida para impulsionar a mudança transformacional. É significativo que a nossa tecnologia tenha possibilitado que as operações da fábrica continuassem como de costume durante o lançamento da solução Azure IoT, assegurando que não houvesse interrupção no núcleo da fabricação e realizando uma profunda integração com processos de negócios críticos”, afirma Sashi Sreedharan, diretor da Microsoft Índia.

Após a complicada parte de instalar os sensores e conectá-los à nuvem com o Hub IoT do Azure, a equipe digital começou a coletar todos os pontos de dados que pôde obter da linha de produção. Os sensores enviavam dados a cada segundo, oferecendo uma visualização microscópica de cada máquina e cada processo desde o momento em que a matéria-prima era colocada no forno até o momento em que as garrafas saíam das correias transportadoras para serem embaladas e enviadas.

“Envolvemos todos, desde as equipes de produção que estavam cuidando das linhas até as equipes de controle de qualidade, para descobrir o tipo de dado mais útil para eles. E eles trouxeram novas sugestões com frequência, o que demonstrou que estavam envolvidos no processo”, prossegue Sreedharan.

Em três meses, todo o processo de coleta de dados nessas três linhas foi feito sem a necessidade de papéis, com painéis acessíveis em smartphones, laptops e até grandes exibições nos andares da fábrica. Uma solução personalizada foi desenvolvida com base nessa plataforma para fornecer KPIs de perdas por etapas, relatórios de produção e fluxos de trabalho de controle de qualidade, entre outros de função específica. A cada anomalia detectada ou queda na eficiência da produção, alertas acionáveis ​​foram enviados por meio de SMS, e-mail e notificações de push. Os benefícios dos RTMI foram imediatos.

Os gerentes de fábrica agora podiam monitorar as principais métricas de desempenho da fábrica sem precisar esperar pelos registros do notebook no fim de cada turno, o que possibilitou que tomassem decisões mais rapidamente. Também foi criado um ciclo de feedback em tempo real entre as equipes de controle de qualidade e de produção, no qual os operadores que gerenciavam o chão de fábrica conseguiam identificar o local exato da origem dos defeitos e corrigi-lo para reduzir as rejeições.

O projeto foi tão bem-sucedido que a administração decidiu implementá-lo em todas as 60 linhas de fabricação que a Piramal Glass opera atualmente em quatro fábricas distribuídas em três países. Com início em março deste ano, Sheth e sua equipe já haviam implementado em 46 linhas em apenas seis meses, e esperam concluir o restante antes do fim do ano. Com isso, a Piramal Glass criou a primeira da sua plataforma de Smart Manufacturing, com painéis e fluxos de trabalho personalizados.

Os RTMI, que são uma solução personalizada e inédita na indústria de fabricação de vidro, não apenas oferecem mais insights em tempo real do que o MES (Manufacturing Execution System) existente, mas também reduzem o custo de propriedade em 70%. Os RTMI levaram a uma redução de 40% na coleta manual de dados, o que resultou em uma melhora de 25% na produtividade dos colaboradores. O ciclo de feedback em tempo real levou a uma redução de 5% nos defeitos, o que se traduz em maior qualidade e previsibilidade dos prazos de entrega para os clientes da Piramal Glass.

“Os RTMI democratizaram a disponibilidade de informações e proporcionaram insights úteis para a nossa força de trabalho qualificada. Isso gerou uma melhora de 1% na eficiência da produção, com um período de retorno inferior a um ano”, diz Shah.

IA na fabricação de vidro

Existem mais de 150 variáveis ​​no processo de fabricação de vidro, e a menor mudança em qualquer uma das variáveis ​​pode afetar o produto. Com a implementação dos sensores da IoT e dos RTMI, a Piramal Glass agora pode monitorar a maioria dessas variáveis ​​em tempo real. Até agora, a empresa analisou mais de 200 milhões de pontos de dados dos 4 mil sensores.

Desde a adoção de tecnologias revolucionárias, como IoT e IA, até a criação de uma cultura de agilidade e concorrência e a medição dos sucessos da transformação digital com novos indicadores-chave de desempenho, a Piramal Glass é líder na transformação digital em todos os sentidos. Mas esse é apenas o começo.

“A implementação de sensores de IoT não é o ponto final desse jogo. Eles somente fornecem dados; o segredo está no que você faz com eles. Estamos agora desenvolvendo um Digital Twin para as nossas linhas de produção, em que implementamos modelos de IA e aprendizagem de máquina usando a plataforma de Serviços Cognitivos da Microsoft. Isso nos permitirá prever a eficiência da produção, a causalidade do defeito e a qualidade do produto, em cada lote, com base nos parâmetros de entrada derivados dos RTMI”, afirma Sheth.

“A Microsoft está comprometida com o avanço tecnológico do setor fabril na Índia e realizou investimentos consideráveis ​​para ajudar a impulsionar a transformação digital em operações otimizadas, produtos e serviços inovadores, clientes envolvidos e colaboradores capacitados”, conclui Sreedharan.