Laboratório

Demonstrações para explicar a fábrica conectada

Dois experimentos que rodam inteiramente no seu navegador, com dados locais e simulados. O objetivo é tornar concretos conceitos que costumam ficar abstratos em apresentações.

Educativo Modelos genéricos. Não representam sistemas, dados ou resultados de nenhuma empresa.

Experimento 1

O ecossistema da fábrica conectada

Uma visão simplificada inspirada no modelo de camadas ISA-95. Use o mouse, o toque ou as setas do teclado para navegar entre os componentes.

Nível 4 · Gestão do negócio

ERP

O ERP (por exemplo, SAP) é o sistema de gestão da empresa. Ele planeja a produção, controla materiais e estoques, registra custos e conecta vendas, compras e finanças.

O que entrega

  • Ordens de produção e prioridades
  • Lista de materiais e roteiros
  • Visão de custo e estoque

Conexões no ecossistema

  • ERP envia para MES Ordens de produção, materiais e roteiros
  • MES envia para ERP Apontamentos de produção e consumo
  • ERP envia para Plataforma de dados Custos, programação e dados mestres
  • Inteligência artificial envia para ERP Previsões para planejamento

Pergunta de negócio: Quanto custou produzir este lote e quanto material ainda temos para atender o programa?

Atenção: Dados mestres inconsistentes no ERP se propagam para todas as camadas abaixo dele.

Nível 3 · Execução da manufatura

MES

O MES transforma o plano em execução: distribui ordens para as linhas, registra o que foi produzido, controla paradas, qualidade e a genealogia de cada peça. Em operações logísticas, o WMS cumpre papel parecido para armazenagem e movimentação.

O que entrega

  • Apontamento de produção e consumo
  • Registro de paradas e refugo
  • Rastreabilidade por lote ou peça

Conexões no ecossistema

  • ERP envia para MES Ordens de produção, materiais e roteiros
  • MES envia para ERP Apontamentos de produção e consumo
  • MES envia para Sensores e CLPs Receitas, parâmetros e liberação de ordens
  • Sensores e CLPs envia para MES Contagens, estados de máquina e alarmes
  • MES envia para Plataforma de dados Eventos de produção, paradas e qualidade
  • Inteligência artificial envia para MES Alertas e recomendações para a operação

Pergunta de negócio: O que está sendo produzido agora, em qual linha, e por que a máquina parou?

Atenção: Apontamento manual em excesso reduz a confiança nos indicadores e atrasa decisões.

Níveis 0–2 · Controle e supervisão

Sensores e CLPs

Sensores medem grandezas físicas (temperatura, pressão, presença, vibração). CLPs executam a lógica de controle das máquinas em tempo real. Sistemas supervisórios (SCADA/IHM) permitem acompanhar e operar o processo.

O que entrega

  • Estados de máquina e contagens
  • Variáveis de processo
  • Alarmes e eventos

Conexões no ecossistema

  • MES envia para Sensores e CLPs Receitas, parâmetros e liberação de ordens
  • Sensores e CLPs envia para MES Contagens, estados de máquina e alarmes
  • Sensores e CLPs envia para Plataforma de dados Séries históricas de processo

Pergunta de negócio: A máquina está rodando dentro dos parâmetros e no ritmo esperado?

Atenção: O controle em tempo real tem prioridade: integrações não podem comprometer a operação da máquina.

Transversal · Apoio à decisão

Inteligência artificial

Modelos de IA aprendem padrões a partir do histórico: antecipam falhas, relacionam refugo a variáveis de processo, classificam ocorrências e ajudam a consultar informações em linguagem natural. A recomendação volta para pessoas e sistemas que decidem.

O que entrega

  • Alertas de anomalia e previsão de falhas
  • Hipóteses de causa para perdas recorrentes
  • Consulta a documentos e procedimentos

Conexões no ecossistema

  • Plataforma de dados envia para Inteligência artificial Dados preparados para treino e análise
  • Inteligência artificial envia para MES Alertas e recomendações para a operação
  • Inteligência artificial envia para ERP Previsões para planejamento

Pergunta de negócio: Há sinais de que esta máquina vai falhar antes da próxima manutenção programada?

Atenção: Modelos dependem de dados de qualidade e precisam de validação e supervisão humana.

Transversal · Integração e análise

Plataforma de dados

A plataforma de dados reúne informações de máquinas, MES e ERP em uma base organizada e governada. Pode combinar processamento na borda (perto da máquina) e na nuvem. É dela que saem painéis, indicadores como o OEE e as bases para modelos analíticos.

O que entrega

  • Histórico confiável e contextualizado
  • Indicadores com regra documentada
  • Base para análises e modelos

Conexões no ecossistema

  • Sensores e CLPs envia para Plataforma de dados Séries históricas de processo
  • MES envia para Plataforma de dados Eventos de produção, paradas e qualidade
  • ERP envia para Plataforma de dados Custos, programação e dados mestres
  • Plataforma de dados envia para Inteligência artificial Dados preparados para treino e análise

Pergunta de negócio: Quais linhas perderam mais eficiência neste mês e onde está a maior perda?

Atenção: Sem governança, a plataforma vira um depósito de dados que ninguém confia em usar.

Envolve todas as camadas

Segurança e governança

Segurança e governança envolvem todo o ecossistema: segmentação entre redes corporativas e industriais, controle de identidades e acessos, backup, continuidade e regras de uso de dados e IA.

O que entrega

  • Zonas e conduítes entre redes
  • Acesso mínimo necessário
  • Planos de continuidade e resposta

Fluxos que protege

  • ERP envia para MES Ordens de produção, materiais e roteiros
  • MES envia para ERP Apontamentos de produção e consumo
  • MES envia para Sensores e CLPs Receitas, parâmetros e liberação de ordens
  • Sensores e CLPs envia para MES Contagens, estados de máquina e alarmes
  • Sensores e CLPs envia para Plataforma de dados Séries históricas de processo
  • MES envia para Plataforma de dados Eventos de produção, paradas e qualidade
  • ERP envia para Plataforma de dados Custos, programação e dados mestres
  • Plataforma de dados envia para Inteligência artificial Dados preparados para treino e análise
  • Inteligência artificial envia para MES Alertas e recomendações para a operação
  • Inteligência artificial envia para ERP Previsões para planejamento

Pergunta de negócio: Se um ambiente for comprometido, o incidente fica contido ou chega à linha de produção?

Atenção: Cada nova integração é também uma nova superfície de ataque.

Experimento 2

Simulador de OEE

OEE (Eficiência Global do Equipamento) mostra quanto do tempo planejado virou produção boa, no ritmo ideal. É um dos indicadores mais usados para enxergar perdas na manufatura.

Dados simulados

Valores ilustrativos de um turno de 480 minutos. Nada aqui vem de uma operação real.

Ajuste os três fatores com os controles deslizantes ou digitando o percentual. O OEE é recalculado automaticamente.

Disponibilidade

Tempo em que a máquina realmente rodou ÷ tempo planejado. Cai com quebras, setups e falta de material.

Desempenho

Produção real ÷ produção possível no ciclo ideal. Cai com microparadas e ritmo abaixo do padrão.

Qualidade

Peças boas ÷ peças produzidas. Cai com refugo e retrabalho.

Experimente um cenário simulado:

Resultado

OEE

78,5 %

88,0% × 92,0% × 97,0% = 78,5%

Para onde foram os 480 minutos planejados

Tempo totalmente produtivo
377 min
Perda por disponibilidade
58 min
Perda por desempenho
34 min
Perda por qualidade
12 min

Fator mais baixo: Disponibilidade.

Como o cálculo funciona

OEE = Disponibilidade × Desempenho × Qualidade. Os três fatores se multiplicam porque cada perda acontece sobre o que sobrou da anterior: só produz no ritmo quem está rodando, e só gera peça boa quem produziu.

Por isso 90% em cada fator resulta em cerca de 73%, e não em 90%. Uma referência muito citada para “classe mundial” é 85%; vale como ponto de partida, não como meta universal.

Esta conta é determinística: sempre o mesmo resultado para os mesmos números. Não há IA aqui.

Onde a IA pode apoiar

A IA não calcula o OEE melhor. Ela pode ajudar a explicar por que ele variou, quando há histórico real e confiável de máquinas, MES e qualidade:

  • Padrões em paradas: agrupar ocorrências parecidas e mostrar quais causas se repetem por turno, produto ou máquina.
  • Antecipação de falhas: identificar sinais em vibração, temperatura ou corrente que costumam preceder quebras.
  • Relação com o refugo: apontar variáveis de processo associadas a peças rejeitadas, como hipóteses para a engenharia validar.
  • Consulta em linguagem natural: responder perguntas sobre indicadores e procedimentos a partir de dados autorizados.

Em todos os casos, a IA sugere hipóteses; pessoas validam e decidem.

O que investigar primeiro

Regras fixas · não é IA

Comece pelas paradas: registre causas e durações, separe paradas planejadas (setup) de quebras e ataque as mais longas.

Conexões

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