Volvo adota IoT para monitorar veículos autônomos na linha de produção

Reduzir os custos operacionais e aprimorar os serviços de manutenção foram os principais objetivos do  Grupo Volvo ao implementar um projeto de Internet das Coisas (IoT) na fábrica em Lyon, na França, envolvendo especificamente veículos autônomos usados na linha de produção.

A Volvo produz motores para caminhões, barcos e sistemas de propulsão industrial, entre outros modelos, e usa um processo de fabricação que depende dos chamados Veículos Autônomos Guiados (AGV, na sigla em inglês). Os AGVs dão mais flexibilidade à cadeia produtiva, mas também criam desafios principalmente no que diz respeito às baterias usadas paras alimentá-los. Quando a tensão das baterias cai abaixo de 22V, os AGVs param de funcionar e interrompem a cadeia de produção, deixando de fabricar aproximadamente dois motores por semana.

Para monitorar proativamente a integridade dos AGVs e evitar paralisações, a equipe de IoT do Volvo Group Digital & IT, que presta suporte à fábrica em Lyon, projetou um sistema sem fio que inicialmente usaria a tecnologia WiFi. No entanto, a banda de 2,4 GHz já estava sendo usada em outros processos críticos na linha de produção. Foi então que o grupo passou a estudar a adoção de LoRaWAN, que seria ideal por ter longo alcance, boa resistência a interferências e uma arquitetura de rede segura e flexível.

Cada AVG recebeu um sensor LoRaWAN para transmitir dados periódicos sobre os níveis de carga ou mesmo falhas das baterias. Com esse novo sistema, é possível, por exemplo, encaminhar previamente os AVGs até pontos de cargas antes que parem de funcionar e travem a linha de produção.

“Implementar uma infraestrutura de rádio em nossa fábrica foi um desafio. Queríamos ter uma rede LoRaWAN conectada diretamente à nossa rede Ethernet segura para evitar dependências de serviços na nuvem. Selecionamos um LoRa Gateway Multitech voltado para indústrias, com alguns recursos de edge computing e cibersegurança robusta para qualificá-lo com sucesso para os processos de auditoria de TI”, explica Julien Bertolini, principal arquiteto de soluções de IoT no Volvo Group Digital & IT.

Além dos sensores LoRaWaN instalados em cada AVG, outros elementos que compõe o sistema completo de manutenção preditiva do Grupo são a rede LoRaWAN privada, a plataforma de manutenção PTC Thingworx com seu próprio aplicativo e algumas telas espalhadas pela fábrica para exibir o status em tempo real dos AVGs.

Esse projeto IoT usando LoRaWAN já abriu novas oportunidades para grupo em Lyon. Mais sensores foram implantados para outros propósitos, como monitoramento de temperatura e umidade para melhorar a qualidade dos processo de pintura e monitoramento de pressão para identificar entupimento de filtros.

Mercado em expansão

Muitos fabricantes ainda enfrentam desafios para gerar valor com a adoção de tecnologias IIoT (Industrial Internet of Things) em escala. No entanto, há muitos índicios dos benefícios proporcionados pela digitalização dos ambientes de manufatura a ponto de justificar os investimentos em inovação digital, principalmente se form aplicada uma abordagem integrada para conduzir a transformação de ponta a ponta, envolvendo as áreas de negócios, organizacionais e tecnológicas.

Entre os principais benefícios da IIoT estão melhoras significativas em produtividade, desempenho, sustentabilidade, agilidade, time-to-market e capacidade de personalização). Além disso, fabricantes que investem na Indústria 4.0 se tornam mais resilientes e, portanto, capazes de reagir mais rapidamente a crises, como a que aconteceu no período da pandemia do Covid-19.

Vale lembrar que os resultados não virão da implantação de uma única solução IIoT. Os benefícios se mostrarão gradativamente, ao longo da implementação de vários casos de uso e de sua expansão com o tempo. Não se preocupe em escolher um caso de uso ideal.

Segundo um estudo da McKinsey, a IIoT impulsionará o crescimento de um mercado avaliado em US$ 500 bilhões até 2025. A redução dos custos das tecnologias de sensores, dispostivos, arzenamento de dados e conectividade vão contribuir para o desenvolvimento de novos casos de uso e o avanço da demanda.

O relatório apresenta um processo facilitador de sete etapas para ajudar indústrias a conduzir uma transformação sustentável baseada na IIoT:

1. Garantir o apoio do CEO para impulsionar a digitalização e torná-la prioridade.

2. Definir um objetivo ousado para uma nova maneira de trabalhar e comunicar claramente o valor esperado com a mudança.

3. Identificar e comprovar o valor que será gerado por oito a 10 casos de uso de alto impacto.

4. Definir estrategicamente os casos de uso para explorar parte significativa do potencial da IIoT e autofinanciar a transformação.

5. Desenvolver arquitetura de TI flexível e um ecossistema de fornecedores de tecnologia para ampliar os casos de uso rapidamente.

6. Reconhecer a necessidade de talentos não tradicionais, recrutar ou desenvolver competências.

7. Reconhecer que menos de um terço do sucesso geral pode ser atribuído à tecnologia e que os dois terços restantes dependem de processos, organização e transformação de capacidades.