A Sqédio by Ibermática esteve, mais uma vez, presente na Revista O Molde e, nesta terceira edição de 2022, abordámos o tema da rastreabilidade industrial e o seu papel no incremento da eficiência das empresas que produzem componentes em série para o setor automóvel.
A Transformação Digital na Indústria de Moldes e Injeção de Plásticos
Atualmente, a Indústria de Moldes e Injeção de Plásticos encontra-se num estádio de evolução em que a transformação digital dos negócios é já uma certeza.
O mercado foi-se tornando cada vez mais exigente e as necessidades de flexibilidade e agilidade das empresas, acompanhadas de elevados níveis de eficiência e rentabilidade, impõem a adoção de tecnologias inteligentes 4.0. Já não é suficiente a digitalização das operações e integração de sistemas para evitar as tão conhecidas “ilhas de informação”. Hoje em dia, é necessário:
- monitorizar todas as atividades produtivas e visualizar facilmente a informação disponível;
- entender tudo o que está a acontecer na globalidade do processo produtivo;
- prever antecipadamente ações futuras, para evitar falhas e desvios nos recursos produtivos;
- automatizar o ciclo produtivo com base no histórico e, assim, obter o máximo rendimento das máquinas, sensórica e operadores.
Desta forma, por um lado, estamos perante um mundo globalizado, em que a competitividade acontece a nível nacional e internacional e exige produtos de elevada qualidade, a preços competitivos e no prazo acordado.
Por outro lado, a digitalização inteligente das empresas vem trazer novas oportunidades a todas as indústrias – nomeadamente à indústria de fabrico de componentes em série para o setor automóvel, em franco crescimento e expansão!
Ou seja, hoje, mais do que nunca, as palavras de ordem são:
- otimização do processo produtivo;
- aumento de poupanças – relativas a custos de produção e logística;
- garantia da qualidade e valor-acrescentado dos produtos;
- assegurar o cumprimento de normativas específicas e rigorosas de produção e distribuição;
- alavancar o processo de melhoria contínua das empresas.
Rastreabilidade industrial
A rastreabilidade industrial está presente, sobretudo, em dois grandes tipos de negócios:
- nas empresas em que é necessário assegurar o cumprimento de normativas específicas derivadas da natureza do produto ou processos de produção – como na indústria automóvel, aeronáutica, alimentar ou farmacêutica;
- nas empresas em que uma boa gestão da rastreabilidade permite substanciais poupanças de custos de produção e logística, melhorias no processo de produção e garantia da qualidade dos produtos.
De facto, o controlo da rastreabilidade industrial não é uma tarefa fácil, nem pode ser gerida com uma visão limitada à própria rastreabilidade. Isto porque, tem um impacto na garantia e melhoria dos processos produtivos e logísticos e, simultaneamente, gera um grande volume de informação. E, como sabemos, no contexto atual da Indústria 4.0, os dados e as suas correlações, análise e partilha são o recurso mais valioso e, portanto, o objetivo de toda a gestão industrial.
Ou seja, alcançar todos estes objetivos pressupõe a transformação digital dos processos envolvidos na rastreabilidade.
O que é a rastreabilidade industrial?
A rastreabilidade industrial pode ser entendida como o conjunto de disciplinas, medidas e ações que permitem identificar um produto – desde o início da sua produção até ao fim da cadeia de abastecimento, quando é rececionado pelo cliente final ou faz parte de um novo produto.
Em concreto, na indústria automóvel, a rastreabilidade diz respeito ao processo que permite acompanhar um produto ou uma montagem ao longo do seu ciclo de vida, estabelecendo uma ligação entre uma identificação única (UID) a uma base de dados.
Neste setor, a rastreabilidade tem como objetivo delimitar claramente os pontos de início e fim quanto aos produtos recebidos pelo cliente ou aos produtos não conformes in loco, devido à qualidade e/ou segurança. Em consequência, é imperativo que as empresas implementem processos de identificação e rastreabilidade industrial.
Dentro do conceito global, podemos distinguir duas tipologias:
- rastreabilidade interna;
- rastreabilidade externa.
Rastreabilidade Interna
Por rastreabilidade interna, entende-se: a obtenção de informação relativa ao produto e ao processo – incluindo todas as etapas internas do fabrico, identificando os respetivos lotes de matérias-primas, produtos semiacabados resultantes, registo dos meios produtivos (máquinas, linhas, etc), informações sobre os parâmetros do processo, contagem de unidades, registos de qualidade, processos de identificação da unidade mínima a rastrear, produto unitário, lote, palete, entre outras.
Ou seja, todos os dados relevantes para que seja possível variar as características ótimas do produto para a sua utilização pelo cliente.
Rastreabilidade Externa
Em concreto, por rastreabilidade externa, entende-se: a que permite externalizar os dados da rastreabilidade interna dos produtos, à qual poderão ser acrescentados dados externos – tais como, os resultantes da gestão logística associada às especificidades dos produtos, que poderão exigir registos adicionais (como registos de temperatura, estado das embalagens, variações nos formatos de agrupamento dos produtos – entre outros).
Assim, a soma da rastreabilidade interna e dos registos adicionais da rastreabilidade externa têm como objetivo garantir a rastreabilidade dos produtos ao longo de toda a cadeia de abastecimento – desde o início da sua produção até à entrega ao cliente.
A evolução dos sistemas de controlo da rastreabilidade industrial
A gestão da rastreabilidade industrial tem vindo a melhorar com a disponibilidade das ferramentas tecnológicas 4.0 disponíveis.
Inicialmente, os sistemas de controlo da rastreabilidade industrial foram criados como módulos ou componentes dispersos pelos sistemas ERP. O principal objetivo era assegurar a rastreabilidade do abastecimento de matérias-primas, materiais auxiliares, embalagens e outros – associados a uma ou mais ordens de produção, que por sua vez eram associados a lotes de produtos fabricados.
Na realidade, a recolha de informação sobre os consumos dos processos produtivos era efetuada de forma manual e imprecisa – a que se somavam tarefas administrativas redundantes e consequente acréscimo de custos à gestão. Em boa verdade, a informação em papel da fábrica era introduzida no ERP, o que implicava um acesso à informação de processos muito reduzido e limitado.
Assim sendo, a introdução dos sistemas MES (Manufacturing Execution Systems) foi essencial para melhorar a gestão da rastreabilidade industrial, uma vez que permite integrar toda a informação da fábrica com o ERP. Isto é, o registo de:
- consumos de materiais associados às encomendas;
- parâmetros dos processos dos meios produtivos;
- acompanhamento da qualidade;
- identificação dos produtos semiacabados e dos produtos acabados, através da etiquetagem, marcação a laser, RFID (Radio Frequency IDentification);
- entre outros.
Ferramentas essenciais para a transformação digital da gestão da rastreabilidade industrial
Em virtude da enorme quantidade de variáveis que ocorrem no dia-a-dia de uma fábrica, ter uma visão global de tudo o que se passa só será possível com as seguintes ferramentas:
- sistemas de identificação;
- sistema de captura de dados;
- software de gestão de dados.
ERP – Enterprise Resources Planning
Um ERP é o “coração” de uma empresa.
Pelo que, será fundamental que a empresa tenha um MRP, para lançar as ordens de compra e as ordens de produção e codificar matérias-primas, materiais auxiliares, produtos semiacabados e acabados – o que, por sua vez, irá permitir-nos rastrear os produtos associados a essas codificações.
MES – Manufacturing Execution System
Um MES é um sistema fundamental para que uma empresa possa ter informação em tempo real. Especificamente, é a ferramenta por excelência para o controlo da produção e rastreabilidade associada aos produtos ao longo de todo o processo produtivo.
Um sistema MES irá integrar-se com a sensórica dos meios produtivos ou sistemas SCADA, o que permitirá registar os parâmetros de processo e associá-los à rastreabilidade dos produtos, na medida em que têm impacto na qualidade do produto fabricado e no cumprimento das normativas.
Além do mais, a rastreabilidade dos materiais e sua identificação, através de tecnologias de etiquetagem e identificação, ao longo de todo o processo produtivo, é a base para a rastreabilidade interna e apoio à gestão da rastreabilidade externa.
Tecnologias de identificação e etiquetagem
Para que seja possível associar informação, os sistemas digitais necessitam da identificação física dos produtos.
Pelo que, dependendo do tipo de produto a identificar, dos processos produtivos pelos quais passa no seu fabrico, do tipo de embalagem dos produtos e da necessidade de durabilidade da identificação, assim será necessária uma ou mais tecnologias de etiquetagem para codificação de produtos – tais como, códigos de barras, marcação a laser, micropercussão, RFID, NFC.
Na realidade, hoje em dia, existem já inúmeras opções tecnológicas – algumas mais evoluídas que outras – e o seu ciclo de desenvolvimento será cada vez mais encurtado, em virtude da melhoria contínua da gestão das cadeias de abastecimento com base na IoT.
SGA - Software de Gestão de Armazéns
Esta é uma ferramenta imprescindível para o Departamento de Logística, no apoio ao controlo das localizações, preparação dos envios, picking – entre outros. Efetivamente, saber o que existe no armazém e onde é muito importante!
Assim sendo, a necessidade de integração de todos estes sistemas envolvidos na gestão digital da rastreabilidade interna é imprescindível.
E, neste contexto, o sistema MES – como a ferramenta que canaliza o maior volume de informação de rastreabilidade industrial – desempenha um papel muito relevante.
Em particular, esta integração irá permitir-nos complementar, de forma coerente, a partilha de informação da rastreabilidade interna com a externa, que é gerida por outras plataformas que complementam a cadeia de abastecimento.
Melhoria da produtividade através da Rastreabilidade Unitária e Poka-Yoke
Atualmente, já muito se tem escrito sobre a Indústria 4.0, mas ainda pouco sobre a rastreabilidade unitária e Poka-Yoke.
A maioria centra-se em técnicas de recolha de dados de fábrica, ou seja, em:
- conhecer, em tempo real, o estado das máquinas;
- identificar as quantidades produzidas;
- saber o tempo investido em processos de fabrico;
- identificar os defeitos das unidades produzidas.
Por outro lado, os projetos mais complexos consideram a integração de soluções MES (Manufacturing Execution System) com recursos produtivos, para:
- transferência de receitas.
- recolha de parâmetros dos processos.
- rastreabilidade unitária dos produtos e componentes envolvidos na produção.
Rastreabilidade Unitária – porquê?
Maioritariamente, mais de 80% das queixas de qualidade de produtos são devidas às seguintes questões:
- o lote não está bem identificado e a referência é diferente da indicada na embalagem;
- o lote não está completo e faltam peças – muito embora existam separadores moldados para as peças;
- o lote contém peças diferentes, quando deveriam ser todas iguais;
- o código da peça não está correto;
- os números de série das peças estão repetidos.
Para evitar estas reclamações, as empresas têm de, muitas vezes, desenvolver tarefas sem valor acrescentado, mas de custo elevado – tais como: revisão unitária das peças do lote, para a qual é imprescindível identificar cada um dos produtos através de uma rastreabilidade unitária.
Uma parte do problema é que, as etiquetas necessárias para a identificação das peças são impressas no escritório aquando a emissão da ordem de produção. Em seguida, essas etiquetas são levadas para o posto de trabalho para serem aplicadas nas peças. Por regra, são impressas mais etiquetas do que o necessário (desperdício). Em consequência, as etiquetas acabam por se acumular no posto de trabalho, o que faz com que, com alguma facilidade, o operador possa cometer algum erro na colocação de etiquetas nas peças fabricas. Ou ainda, quando, por exemplo, há uma mudança de peça, o operador pode erradamente continuar a etiquetar com a referência anterior.
Tecnologias para rastreabilidade unitária
Muitas empresas da Indústria 4.0 e em processo de transformação digital utilizam diferentes tecnologias para a rastreabilidade unitária de peças.
Etiquetagem
Esta é a tecnologia mais comum e consiste em colocar uma etiqueta na peça. Esta etiqueta pode ser fixada:
- manualmente – pelo operador;
- automaticamente – através da integração do sistema MES com a automatização do processo de fabrico.
Marcação direta na peça
Nos últimos anos, esta tecnologia evoluiu significativamente. Os primeiros sistemas utilizavam jato de tinta, que ainda é utilizada em muitos sectores.
Mais tarde, surgiram as técnicas de micropercussão. A tecnologia de marcação direta por micropercussão ou marcação por pontos permite a criação de marcas, com profundidade ajustável, em todos os tipos de materiais: metais, ligas e plásticos duros. Esta marcação faz-se com uma ponta oscilante, que incide diretamente sobre o material e gera todo o tipo de caracteres por via dos impactos consecutivos de pontos a alta velocidade: textos, datas, números, símbolos, logótipos e códigos Datamatrix para aplicações de identificação automática de componentes. As mais recentes tecnologias utilizam a gravação a laser, que se pode utilizar sobre todo o tipo de materiais, permitindo uma elevada resolução e velocidade de execução.
RFID
É um sistema de identificação automática, que utiliza semicondutores e microeletrónica.
A leitura faz-se através de ondas de rádio, não necessitando de contacto direto. É muito versátil e aplicável a uma grande variedade de situações.
Os dispositivos podem conter a mesma informação de identificação de um código de barras ou ainda conter, de forma rigorosa e fiável, outros dados relevantes digitalizados sobre a peça ou atividade: características, componentes, estado, conservação, localização, estado, dados sobre a transferência, transporte – entre outros.
Otimização da Rastreabilidade Unitária
Para otimizar um processo de rastreabilidade unitária, é necessário integrar o sistema de identificação de peças na linha de produção ou poka-yoke.
Este sistema, com base no posto de trabalho, tem a vantagem de se marcar ou colocar a etiqueta na peça à medida que sai da máquina de produção ou de um poka-yoke – o que diminui o erro humano no processo de marcação ou colocação da etiqueta na peça correta.
A peça é marcada ou etiquetada no local, uma vez que não há etiquetas pré-impressas no posto de trabalho.
Conclusões: Rastreabilidade industrial & Maximização da competitividade
A modernidade e competitividade da Indústria de Moldes e Injeção de Plásticos exige que as empresas reforcem o seu caminho rumo à sua transformação digital inteligente e, assim:
- sejam eficientes a nível de processos, adaptando-se melhor à procura e facilitando a colaboração entre todos os intervenientes ao longo da cadeia de valor;
- ofereçam produtos com uma qualidade mais elevada e que proativamente vão ao encontro das necessidades dos clientes;
- melhorem ou inovem o modelo de negócio, conseguindo concretizar vendas recorrentes e de maior valor percebido pelos clientes.
Tudo isto vai permitir a criação de uma nova visão da empresa: mais conectada, integrada, flexível, automatizada e inteligente.
A Indústria 4.0 é, antes de mais, uma oportunidade: uma empresa 4.0 detém os sistemas, processos e pessoas adequados para obter excelência operacional – e a agilidade para poder tomar decisões rápidas e fundamentadas em conhecimento sobre todos os processos envolvidos na produção.
Nas palavras de João Ribeiro, Diretor Geral da Ibermática Portugal, “para as empresas nacionais da Indústria de Moldes e Injeção de Plásticos, o futuro prevê-se desafiante, mas, como sempre demonstraram no passado, estas têm a capacidade para se adaptar e competir entre os melhores no mercado internacional de moldes e de injeção de materiais plásticos”!
Se quiser conhecer todos os artigos que a Sqédio by Ibermática já publicou na Revista O Molde relativamente aos desafios, tendências, novidades e inovações na Indústria de Moldes, clique aqui!
Neste âmbito, recomendamos-lhe, ainda, a leitura de outros artigos que já publicámos:
- Revista O Molde: O Sistema MES como uma ferramenta de apoio ao Lean Manufacturing rumo à produtividade e eficiência da Indústria de Moldes
- Como medir e melhorar os seus processos produtivos através de um sistema MES
- Fábrica Visual e Inteligente: gerir, controlar e monitorizar a sua fábrica em tempo real
- OLANET: o sistema MES para a gestão, controlo e monitorização de fábricas em tempo real
- O Que é o OEE? Como se calcula o OEE? Como otimizá-lo?
- Eficiência produtiva: como maximizar o OEE através de um sistema MES
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