Durante esta era da Indústria 4.0, a digitalização da terceira revolução industrial está convergindo com sistemas inteligentes e autônomos, bem como dados e aprendizado de máquina para trazer uma era sem precedentes na automação industrial.
Neste artigo, abordaremos 7 tendências principais que moldarão a automação industrial. Essas tendências darão aos compradores uma visão sobre o rumo que a indústria está tomando e o que os consumidores procurarão para otimizar suas operações.
Índice:
Visão geral do mercado de automação industrial
Principais tendências que moldam a automação industrial
A nova era da automação industrial
Visão geral do mercado de automação industrial
O tamanho do mercado global de automação industrial mostrou perspectivas positivas durante o período de previsão 2020-2025. De acordo com Estadista, o mercado deverá experimentar um crescimento em valor de US$ 175 bilhões em 2020 para estimados US$ 265 bilhões em 2025.
Crescendo a uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 9%, o mercado mostra fortes indícios de crescimento constante. Mesmo apesar da crise global da saúde e das consequentes interrupções na cadeia de suprimentos, há sinais de que o mercado está se recuperando.
A Fortune Business Insights descobriu que os principais impulsionadores do crescimento do mercado são o advento da tecnologia 5G combinado com a crescente adoção da Indústria 4.0 entre as empresas.
Principais tendências que moldam a automação industrial
Agora que temos uma ideia do mercado global de automação industrial, podemos nos aprofundar nas principais tendências que influenciarão a direção da indústria manufatureira em geral.
1. Internet das Coisas Industrial
A Indústria 4.0 verá a convergência da tecnologia da informação e da tecnologia de operações (convergência de IoT) em um nível que causará uma transformação digital sem precedentes. A IoT industrial ajudará a conectar os ativos industriais das empresas de maneira transparente, fácil e aumentar a produtividade. As empresas poderão simplificar seu software de chão de fábrica ao longo de todo o ciclo de vida e aumentar a interoperabilidade e a flexibilidade de suas operações.
Espera-se que a indústria manufatureira global economize um US $ 500 bilhões todos os anos graças à automação orientada por IoT. A IoT é capaz de ajudar as indústrias a identificar ineficiências desnecessárias, prevenir falhas de equipamentos e garantir qualidade do produto. Em resposta a Pesquisa da RT Insight, os benefícios mais citados pelos adotantes industriais da IoT incluem:
- Redução de custos operacionais (53%)
- Melhorar a coleta de dados (48%)
- Aumentar a receita de fluxos existentes (42%)
A inteligência artificial (IA) também será um componente crucial da IoT industrial, pois várias soluções industriais usarão análises ainda mais avançadas, além de computação de borda e nuvem para análise de dados de máquina.
Informações sobre o mercado futuro projetos que o mercado global de IA em IoT, que está atualmente avaliado em 78 mil milhões de dólares, atingirá cerca de 142.4 mil milhões de dólares até 2032. Este crescimento é compreensível considerando que a aprendizagem automática (que é um subconjunto da IA) e a IoT estão a permitir empresas para fazer previsões operacionais que sejam 20 vezes mais rápido do que a tecnologia tradicional e oferecem maior precisão.
2. Mude de automatizado para autônomo
Os avanços que ocorreram na digitalização, combinados com novos padrões de automação de processo aberto, forneceram aos fabricantes a oportunidade de mudar suas operações de “automatizadas” para “autônomas”.
Por meio de IA e dados de máquina, a convergência industrial da IoT e a transformação digital mencionadas acima estão permitindo que os fabricantes criem sistemas autônomos capazes de tomar decisões importantes de produção ou operacionais, enquanto os humanos atuam apenas como supervisores.
Estima-se que os sistemas autônomos da indústria automotiva dos EUA forneçam economias anuais gerais de até US $ 1 trilhões, o que terá um impacto significativo na economia. As plantas operacionais poderão melhorar significativamente a confiabilidade e a previsibilidade de suas operações. As máquinas poderão ser treinadas com os principais dados históricos combinados com dados em tempo real, bem como aplicativos habilitados para IA para aumentar a eficiência das operações.
3. Menor custo de braços robóticos
A Engineering 360 relata que o custo dos robôs caiu mais de 25% desde 2014, e espera-se que caia ainda mais em 22% até 2025. O mercado de robótica industrial foi avaliado em US$ 24.35 bilhões em 2020 e está projetado para atingir US$ 52.85 bilhões em 2026, crescendo a um CAGR de 14.1% no período de previsão de 2021-2026.
Embora a demanda por robôs industriais tenha aumentado, a diminuição do custo de braços robóticos industriais particularmente possibilitou o uso de braços robóticos ser ainda mais difundido na indústria de transformação.
Usando visão de máquina e tecnologias de rede, braços robóticos industriais ajudam as empresas a automatizar os principais processos que, em última análise, contribuem para aumentar a segurança do trabalhador, produção mais rápida e maior produtividade. Em números reais, o Boston Consulting Group estimativas que braços robóticos industriais poderia proporcionar uma economia global média de custos trabalhistas de cerca de 16% até 2025. Nos EUA, essas economias podem chegar a 22% e na China, pelo menos, 18%.
Os fabricantes podem comprar braços robóticos de baixo custo para uma série de aplicações, desde braços de carregamento para soldadores de precisão. No longo prazo, isso ajudará as empresas a fortalecer sua vantagem competitiva, pois poderão manter seus custos baixos e repassar esse custo-benefício aos compradores.
4. Maior adoção de robôs colaborativos
Robôs colaborativos (também conhecidos como “cobots”) estão tendo uma adoção crescente na automação industrial. Como máquinas destinadas a permitir a interação direta humano-robô dentro de um espaço operacional compartilhado, cobots estão facilitando a transição para operações automatizadas ou autônomas para empresas em todo o mundo.
Cobots são uma tendência relativamente nova em robótica, mas estão se tornando mais difundidas em aplicações de fabricação industrial. Eles estão sendo implantados para várias tarefas em vários setores, incluindo automotivo, eletrônica, fabricação em geral, fabricação de metal, acondicionamento e co-packing, plásticos e alimentos e agricultura.
Na indústria manufatureira, eles estão sendo usados para colheita e colocação, na indústria alimentar são utilizados para fatiar e corte, e no setor de saúde, eles estão sendo usados para cirurgia. Quando aplicado em fabrica, uma máquina que custa US$ 50,000 pode gerar até US$ 150,000 de economia nos custos de embalagem.
Uma das razões de sua popularidade é que os cobots são projetados com operadores humanos em mente e ajudam a garantir o papel do trabalho humano, além de auxiliar na eficiência, precisão e segurança das operações.
5. Avanços na visão de máquina
Avanços significativos na visão de máquina estão permitindo que máquinas automatizadas realizem operações com maior precisão e para tarefas mais complicadas.
A visão de máquina (MV) refere-se à tecnologia e métodos usados na automação industrial para fornecer inspeção e análise automáticas baseadas em imagens para aplicações que incluem controle de processos, inspeções automáticas, rastreamento de peças e orientação robótica.
Devido aos benefícios de alta velocidade, eficiência aprimorada e precisão que ela permite, nos próximos anos a tecnologia de visão de máquina será cada vez mais implantada e integrada a sistemas automatizados.
6. Maior dependência da impressão 3D
Uma das tecnologias inovadoras que impactará a automação industrial é a impressão 3D. Automação Mundial observa que a impressão 3D será um divisor de águas no mercado global de automação, pois diminuirá significativamente os custos de produção.
A automação industrial está mudando rapidamente e a capacidade de prototipar rapidamente para P&D que a impressão 3D permite está permitindo que as empresas se adaptem rapidamente às mudanças nas demandas do setor. A impressão 3D já está sendo usada em acondicionamento, educação, medicina e formação.
Devido à prototipagem mais rápida, os fabricantes podem testar seus conceitos com mais rigor antes de passarem para o estágio de implementação e produção em grande escala. Os benefícios disso são que novos projetos são lançados no mercado mais rapidamente, os custos de P&D são reduzidos, 40–70% menos material é usado na fabricação de produtos em comparação com os métodos tradicionais, e os compradores podem ter peças em suas máquinas automatizadas substituídas mais rapidamente.
7. Adoção contínua de sistemas de manufatura flexíveis
A adoção de sistemas de manufatura flexíveis (FMS) continuou entre as empresas de manufatura em todo o mundo. FMS é um método de produção que aumenta a adaptabilidade a mudanças na quantidade ou tipo de produto que está sendo fabricado.
Os FMSs oferecem flexibilidade de máquina, que se refere ao quanto um sistema é capaz de mudar para criar novos tipos de produtos ou alterar a ordem das operações de uma peça específica. Os FMSs também oferecem flexibilidade de roteamento, que se refere à capacidade de um sistema de usar várias máquinas para realizar as mesmas operações em uma única peça.
Embora esses sistemas possam ser considerados caros, eles servem para aumentar a produtividade e reduzir o custo das operações. Sua capacidade de se adaptar às mudanças também ajuda as empresas a evitar produtos defeituosos e desperdício de tempo e recursos.
CérebroKart relatórios que os FMSs oferecem maior utilização da máquina em comparação com as máquinas em produções convencionais em lote, permitindo que as empresas se aproximem de até 80-90% na utilização de ativos. As taxas de produção mais altas e a dependência reduzida de mão de obra direta que os FMSs permitem que as empresas façam economias de mão de obra que podem atingir 30-50%.
A nova era da automação industrial
De muitas maneiras, estamos vendo apenas o início da Industrial 4.0 e as implicações que ela terá para as empresas, a indústria manufatureira e a sociedade em geral. O que é certo é que essa nova era de automação industrial permitirá uma velocidade e precisão de produção sem precedentes.
Ao mesmo tempo, a indústria manufatureira está sendo reformulada, abrindo caminho para operações mais conectadas e com maior grau de precisão e segurança.
As principais tendências de automação industrial a serem observadas serão:
- Internet industrial das coisas
- Mude de operações automatizadas para operações autônomas
- Menor custo de braços robóticos
- Maior adoção de robôs colaborativos
- Avanços na visão de máquina
- Maior dependência da impressão 3D
- Adoção contínua de sistemas de produção flexíveis
