Como sabemos, não existe uma tecnologia única que forneça uma solução de ouro para os desafios da sustentabilidade. No entanto, há tecnologias que podem dar muitos contributos, de diferentes formas e em diferentes locais.
Uma dessas tecnologias, ou grupo de tecnologias, é o conceito tradicionalmente designado por Internet das Coisas (IoT). Assistimos a uma rápida evolução para um novo paradigma de estruturas híbridas de topo, ligadas à cloud, que conseguem muito mais do que apenas recolher e partilhar dados. O futuro da IoT envolve modelos digitais para cada elemento da produção, que proporcionam novos níveis de monitorização, análise e controlo em tempo real. Envolve também a incorporação de capacidades do machine learning no hardware que são capazes de analisar imagens complexas e responder a alterações, em vez de simplesmente as gravar.
Ao longo do ciclo de vida dos produtos, das cadeias de abastecimento ao fabrico, até ao que acontece quando algo sai da linha de produção, encontraremos estas tecnologias, capazes de criar uma forma diferente de trabalhar. No processo transformam um dos conceitos mais importantes da sustentabilidade, de visão futurista em realidade prática. As novas tecnologias IoT permitem que a economia circular ganhe finalmente forma.
Se queremos uma economia circular, há muitos resultados relevantes para os quais as arquiteturas modernas baseadas na cloud podem contribuir, como por exemplo o aumento do ciclo de vida dos produtos e dos seus componentes, mantendo-os em utilização através da reciclagem e da renovação, e aumentando a eficiência energética ao ponto de o fabrico circular poder funcionar inteiramente com energias renováveis.
Fique a par de cinco formas em que o novo paradigma da conetividade em cloud já está a impulsionar a economia circular:
1. Questionar as leis do fabrico
Há muitos dogmas no fabrico, muitos princípios que raramente são questionados, porque são uma rede de segurança para proteger as coisas que são importantes para o resultado final. A tradição diz que raramente vale a pena correr o risco de desligar o equipamento. As peças são mais robustas e mais eficientes quando as mantemos a funcionar, e a funcionar a toda a velocidade. A preocupação com questões de fiabilidade limita a forma como a produção funciona, porque tudo tem de ser otimizado para manter os processos em funcionamento. Isto não só consome muita energia, como também reduz muito o potencial de inovação.
O fabrico ligado à cloud muda o panorama de duas formas importantes: Em primeiro lugar, ao permitir o fabrico mais digital, a captura e a análise de dados valiosos, elimina o mistério em torno dos problemas de fiabilidade. A conetividade na cloud mostra o que falha e porquê, fornecendo informações que permitem que a manutenção preventiva resolva o problema em vez de executar toda a operação de uma determinada forma para o evitar. Em segundo lugar, fornece um novo nível de granularidade de dados que pode ser introduzido em modelos de machine learning para identificar exatamente qual é a velocidade ideal e o tempo de funcionamento ideal para um equipamento.
Através de aplicações como a AWS IoT SiteWise e da AWS IoT SiteWise Edge, os dados recolhidos permitem aos fabricantes criar representações digitais detalhadas das fábricas, conhecidas como digital twins. Criados através de ferramentas como o AWS IoT TwinMaker, estes permitem aos fabricantes monitorizar, controlar e otimizar todos os aspetos da produção em tempo real. Permite experimentar diferentes processos e analisar os resultados, evitando qualquer impacto na produção em tempo real, o seu lucro ou a qualidade, atuando como um facilitador essencial da inovação.
Com a remoção de barreiras dispendiosas à inovação é possível testar e escalar processos de fabrico mais circulares que façam maior uso de componentes recuperados e reciclados.
2. Um olhar detalhado sobre os processos químicos
Recorrendo a sensores e à conetividade da cloud, conseguimos analisar os processos químicos que ocorrem no fabrico, compreender o que está realmente a acontecer e o que é realmente necessário em cada fase. Quando aplicámos o fabrico inteligente à indústria do cimento, conseguimos ajudar os fabricantes a identificar a quantidade ideal de tempo de aquecimento, para evitar que o clínquer (um ingrediente-chave do cimento) fosse sub ou sobreaquecido. Com a utilização de digital twins, conseguimos avaliar o nível de humidade que era realmente necessário remover, para permitir que os processos a jusante funcionassem corretamente. Como resultado, conseguimos reduzir significativamente a utilização de energia e a pegada ambiental associadas à produção de cimento.
À medida que avançamos para a economia circular, um olhar mais atento à composição química dos materiais utilizados pelas empresas ligadas à cloud pode fazer a diferença. Podemos analisar o impacto da utilização de materiais ligeiramente diferentes, de fontes diferentes, daqueles que utilizámos no passado.
3. Monitorização de cadeias de fornecimento cada vez mais variadas
A construção de digital twins a partir de dados da cloud tem um papel importante na otimização dos processos nas fábricas e na utilização de novos materiais, bem como o desempenho na evolução das cadeias de abastecimento. Neste domínio, a indústria automóvel lidera, uma vez que adota uma abordagem circular para a reciclagem de baterias de veículos eletrónicos (VE) através de fábricas como a Northvolt Ett, na Suécia. As empresas estão a utilizar digital twins, em tempo real nas suas cadeias de abastecimento, de modo a poderem compreender a origem dos materiais, os tempos de expedição em cada fase, os riscos de escassez e os planos de reserva que podem implementar. Os digital twins ajudam a visualizar fontes alternativas de abastecimento, testam diferentes cenários e dão às organizações a visibilidade e a confiança de que necessitam para avançar para uma abordagem circular com cadeias de abastecimento mais variadas do que no passado.
4. Acompanhar o ciclo de vida dos produtos
Acompanhar o desempenho dos produtos e poder relacioná-lo com as condições precisas de fabrico é outra área liderada pela indústria automóvel, visto que uma bateria para veículos elétricos possui um valor tão elevado que é importante para os fabricantes monitorizarem o seu desempenho. Se detetarem padrões de deterioração ao longo do tempo, conseguem identificar as condições em que um lote de baterias foi produzido e determinar se precisam de recolher ou atualizar essas baterias. Isto é fundamental em termos de satisfação do cliente, mas também para a economia circular.
O ciclo de vida de uma bateria não termina quando é removida. É nesse momento que se transforma num recurso a reciclar de novo na cadeia de abastecimento e, nessa altura, torna-se crucial compreender o que está a acontecer dentro da bateria. Graças aos dados dos sensores e à rastreabilidade, sabemos o motivo de uma recolha, proporcionando um atalho rápido para reciclar essa bateria como parte da economia circular.
Naturalmente, a circularidade não tem de implicar que os materiais sejam reutilizados pela mesma organização que os utilizou da primeira vez. Mesmo quando uma organização não está a reutilizar os componentes, os dados da cloud preparam o caminho para que outros o façam.
5. Garantir uma mudança significativa através da escalabilidade
Se pretendemos construir uma economia circular, não é suficiente inovar em algumas áreas isoladas da indústria transformadora ou da cadeia de abastecimento. Se desejamos mudar a forma como as empresas utilizam os recursos para impulsionar o crescimento, é necessário que haja escalabilidade. Permitir essa escalabilidade pode ser a contribuição mais significativa de todas relacionada com a IoT.
Os painéis de controlo e os digital twins permitem que as organizações otimizem o desempenho com base nas aprendizagens de diferentes ambientes e que o façam em tempo real, remotamente. É possível comparar um processo com outro, resolver problemas e, em seguida, introduzir soluções em várias fábricas automaticamente. As tecnologias Hybrid Edge são capazes de responder imediatamente a alarmes e alterações de estado, ligando-as à automatização e robótica da fábrica, com grandes ganhos em termos de eficiência.
A IoT está a mudar rapidamente a nossa visão do que é possível quando se trata de transformar recursos em desenvolvimento e garante também que essa mudança de mentalidade se transforme rapidamente numa mudança de realidade.
Michael MacKenzie | GM, IoT Industrial e Edge | AWS
