A onda de inteligência digital está chegando e vários desafios, como flutuações na cadeia de suprimentos, iterações de políticas regulatórias e inovações disruptivas em tecnologia, estão interligados. Os sistemas de automação tradicionais, que antes eram considerados estáveis e confiáveis pela indústria, têm gradualmente destacado suas deficiências, como arquitetura sólida, silos de dados, sistemas fechados e dificuldade de atualização.
Tornaram-se barreiras invisíveis que impedem as empresas de reduzir custos, aumentar a eficiência e desenvolver ágil. Neste contexto, está a acelerar-se uma mudança tecnológica de fechada para aberta.
Um relatório de pesquisa “Aberto vs. Fechado: uma proposta de decisão de US$ 11,28 milhões voltada para líderes industriais”, divulgado recentemente pela Omdia, uma organização global de análise confiável, apontou que usando sistemas fechados de automação industrial, as empresas enfrentarão altos custos ocultos causados por ineficiência operacional, perdas por tempo de inatividade, transformação de conformidade e atrasos na produção, etc., o que continuará a minar a competitividade central da empresa.
Os custos ocultos incorridos pelas médias empresas chegam a 11,28 milhões de dólares, representando 7,5% das suas receitas;
as perdas das pequenas empresas industriais são ainda mais proeminentes, com uma perda média anual de até 25% do rendimento operacional. Esta pesquisa aprofundada abrange petróleo e gás, alimentos e bebidas, abastecimento de água e tratamento de esgoto, metais não ferrosos e outras indústrias.
Revela o verdadeiro custo por detrás dos sistemas fechados e também aponta como os sistemas abertos de automação industrial podem ajudar as empresas a ultrapassar dificuldades e a remodelar vantagens competitivas a longo prazo.
O sofrimento dos custos: o “dilema fechado” por trás do custo de dezenas de milhões de dólares
O custo oculto de 11,28 milhões de dólares não são um exemplo de uma determinada indústria, mas uma expressão concentrada das desvantagens inerentes a um sistema fechado. O relatório classifica claramente os quatro desafios principais que geram custos ocultos, cada um dos quais aborda com precisão os pontos problemáticos das operações empresariais atuais.
Primeiro, a agilidade operacional e a resiliência insuficientes resultarão numa perda de custos de 6,1 milhões de dólares.
À medida que os ciclos de vida dos produtos diminuem, as flutuações na cadeia de abastecimento aumentam e os requisitos regulamentares continuam a mudar, as linhas de produção precisam de ser ajustadas e reestruturadas frequentemente, resultando num custo adicional de 4,9 milhões de dólares.
O relatório revela que 77,4% das empresas ainda utilizam sistemas fechados de hardware. Tais sistemas devem passar por modificações físicas para alcançar mudanças funcionais. A adição de múltiplas plataformas de fornecedores torna a integração do sistema mais difícil, resultando em custos de modificação de US$ 25.000 a US$ 50.000 por hora. Para empresas com receitas superiores a mil milhões de dólares, o custo da transformação chega a 250.000 dólares por hora.
Ao mesmo tempo, as exigências do mercado e dos produtos tornaram-se cada vez mais diversificadas, dificultando aos fabricantes a resposta eficiente a pequenos lotes e pedidos de vários lotes, resultando numa perda de encomendas de aproximadamente 1,2 milhões de dólares.
Em segundo lugar, o custo relacionado à otimização e eficiência totalizou US$ 2,28 milhões.
O relatório aponta que a maioria das empresas opera e mantém pelo menos 2 e até 10 ou mais plataformas de automação heterogêneas. Os requisitos de manutenção das diferentes plataformas variam significativamente, o que leva diretamente à elevada dependência das empresas dos fornecedores.
30% dos problemas de manutenção requerem apoio profissional externo e, no setor de tratamento de água e águas residuais, esta proporção chega a 40%–59%.
A exigência de um sistema fechado para tecnologias proprietárias não apenas limita a implantação da manutenção preditiva, mas também retarda significativamente a eficiência da resolução de problemas.
Problemas como operação e manutenção complexas, grandes perdas por tempo de inatividade e lacunas de competências de talento sobrepõem-se uns aos outros, o que em conjunto aumenta os custos operacionais e torna-se um fardo que as empresas não podem ignorar.
Terceiro, o custo de falhas de qualidade e manutenção de dados atingiu US$ 1,2 milhão.
O formato de dados específico do hardware do sistema fechado dificulta a análise unificada dos dados e a tomada de decisões em tempo real, enquanto a dependência excessiva dos fornecedores limita ainda mais a flexibilidade de integração do sistema e a acessibilidade dos dados, causando, em última análise, falhas de qualidade e custos de manutenção de dados, resultando numa perda anual de 1,2 milhões de dólares.
O relatório também apontou que os sistemas fechados de hardware não só apresentam elevados custos de gestão, mas também restringem a aplicação em larga escala de tecnologias digitais de nova geração, como IA e gémeos digitais.
Quarto, os custos de sustentabilidade e conformidade totalizaram US$ 1,7 milhão.
No contexto da aceleração da transformação verde industrial e de políticas regulamentares cada vez mais rigorosas, as empresas devem modernizar e atualizar os equipamentos para cumprirem os novos padrões de emissões e requisitos de eficiência energética.
Para este fim, as empresas de médio porte precisam investir US$ 1,7 milhão por ano em modificações de hardware de conformidade e integração de sistemas.
Contudo, o custo de atualização de sistemas fechados de hardware é alto e o ciclo de implementação é longo. O atraso na transformação não só expõe as empresas ao risco de multas, mas também as torna passivas na concorrência de mercado, o que prejudica diretamente o desenvolvimento a longo prazo e a concretização dos objetivos de redução de custos e de melhoria da eficiência.
Além disso, o longo ciclo de projeto de sistemas fechados de hardware está exacerbando ainda mais as perdas ocultas.
A linha de produção de uma empresa leva de 3 a 5 meses para passar do projeto à aprovação, dos quais 35% do tempo é gasto na seleção de componentes de hardware e 30% do tempo é usado para garantir a coordenação entre vários componentes.
Uma nova fábrica leva de 6 a 12 meses para replicar uma produção madura ou um layout de processo, dos quais 77% do tempo e do custo são gastos na aquisição e instalação de hardware. Este custo de tempo enfraquece seriamente a capacidade de resposta da empresa ao mercado, fazendo-a cair num ciclo vicioso de baixa eficiência, custos elevados e inovação lenta.
O relatório afirma claramente que, por cada trimestre em que as empresas atrasam a resolução dos problemas de custos causados pelos sistemas de automação fechados, perdem mais de 1 milhão de dólares em valor que poderia ter sido reinvestido no desenvolvimento e na inovação.
Numa altura em que os ciclos de vida dos produtos estão a diminuir, as cadeias de abastecimento estão a flutuar e as lacunas de talentos técnicos estão a aumentar, a agilidade e a flexibilidade já não são opcionais, mas sim a forma de sobrevivência das empresas.
A maneira de resolver a situação: a automação aberta é um mecanismo de valor que reduz custos e aumenta a eficiência.
Diante da pesada carga de custos trazida pelos sistemas fechados, o núcleo das empresas para resolver a situação é reconstruir a arquitetura do sistema de automação, e a automação aberta e definida por software é a solução ideal para resolver o problema desde a fonte.
Seu valor principal não é simplesmente uma atualização técnica, mas uma melhoria mensurável e substancial nas operações principais da empresa, reduzindo efetivamente ou mesmo eliminando o custo oculto anual de US$ 11,28 milhões de um sistema fechado.
Como líder global em tecnologia energética, a Schneider Electric está profundamente envolvida no campo da automação industrial há muito tempo e tem uma visão dos pontos problemáticos da indústria e das necessidades dos clientes. Sua plataforma de automação aberta EcoStruxure (EAE) conta com vantagens essenciais, como definição de software, compatibilidade aberta e adaptação flexível para ajudar as empresas a lidar com calma com os desafios de transformação e atualização. É uma ferramenta fundamental para as empresas superarem as dificuldades de isolamento e alcançarem redução de custos e melhoria de eficiência.
Projetada com base em padrões abertos, a arquitetura é flexível e adaptável.
EcoStruxure Open Automation Platform (EAE) separa software e hardware, alcançando a separação completa entre lógica de controle e infraestrutura de hardware, permitindo que as empresas escolham livremente e integrem com flexibilidade sistemas de vários fornecedores, respondam rapidamente às mudanças do mercado, realizem com eficiência a produção de pequenos lotes e preencham a lacuna de habilidades de engenharia.
Mesmo que a cadeia de abastecimento seja interrompida ou hardware específico seja descontinuado, as alternativas podem ser rapidamente substituídas e todo o sistema pode ser rapidamente reconstruído para garantir eficazmente a continuidade da produção.
Quebre silos de dados e melhore os recursos de tomada de decisão sobre dados. Com arquitetura distribuída e padrões abertos, a EcoStruxure Open Automation Platform (EAE) pode quebrar as barreiras de dados entre controladores tradicionais sem configuração e programação complicadas e conectar perfeitamente dados de todos os sistemas operacionais e empresariais.
Esta capacidade nativa de interconexão de dados não apenas estabelece as bases para que as empresas implementem aplicações avançadas, como manutenção preditiva e gêmeos digitais, mas também ajuda as empresas a transformar dados em tempo real em bases executáveis para a tomada de decisões, otimizando assim estratégias operacionais, melhorando a produtividade e reduzindo custos de escala.
Construir um ecossistema aberto e evoluir ativamente em direção ao futuro.
EcoStruxure Open Automation Platform (EAE) suporta a implantação de software unificado em hardware diferente, pode conectar-se perfeitamente a tecnologias emergentes, como IA, e suporta a transformação de processos industriais complexos e conhecimento em módulos reutilizáveis.
Este tipo de concepção arquitectónica orientada para o futuro permite que as empresas não tenham de se preocupar com o risco de obsolescência dos sistemas provocado pela evolução tecnológica, podendo sempre tomar a iniciativa nas mudanças tecnológicas, aumentando ainda mais a competitividade e a resiliência das empresas.
Prática da indústria: a automação aberta capacita toda a indústria a reduzir custos e aumentar a eficiência
O valor da tecnologia deve ser testado em cenários industriais reais.
Hoje, empresas de muitos setores alcançaram economias de custos quantificáveis e melhorias de eficiência com a ajuda da Plataforma de Automação Aberta EcoStruxure (EAE).
Essas empresas começaram com projetos piloto ou testes de novos projetos e depois expandiram gradualmente para implantação em vários locais ou em toda a fábrica. Ao mesmo tempo que protegem os investimentos existentes, também têm total propriedade dos dados, alcançam um controlo de qualidade mais eficiente e embarcam de forma constante no caminho do avanço do valor, de fechado para aberto.
No campo de manufatura, a Xuji Instrument Smart Factory usa a Plataforma de Automação Aberta EcoStruxure (EAE) como hub principal, conectando redes 5G, terminais de linha de produção e software ecológico de fusão digital industrial IDFE para construir um ambiente de gêmeo digital sincronizado em tempo real e realizar o gerenciamento digital de todo o processo de produção.
Baseando-se na plataforma de automação aberta EcoStruxure (EAE), ele conecta sistemas TO heterogêneos, como controladores, computadores industriais e braços robóticos, para unificar a coleta de dados, o processamento e o controle reverso do terminal; ele sincroniza dados de manutenção preditiva para fornecer suporte para gêmeos digitais e apresentar o status da operação da fábrica em tempo real.
Esta transformação digital trouxe resultados notáveis de redução do ciclo de entrega em 60% e aumento da taxa de qualificação do produto para 99,99%, o que melhorou significativamente a competitividade de mercado da Xuji Instruments.
Na nova indústria de energia, em uma empresa fotovoltaica e em um projeto de sistema de gerenciamento de fábrica de baterias de lítio, a Schneider Electric implantou a plataforma de automação aberta EcoStruxure (EAE) e o controlador digital Modicon M590 dPAC para resolver efetivamente o incômodo problema de interação de dados entre sistemas e obter a implantação distribuída de programas com um clique. Entre eles, o projeto da fábrica de baterias de lítio economizou com sucesso 15% dos custos de manutenção;
ao estabelecer uma biblioteca de programas padrão e blocos de funções de equipamentos, a eficiência da engenharia foi melhorada em 20%, ao mesmo tempo em que otimiza a eficiência da solução de problemas e integra o algoritmo de IA do sistema de gerenciamento de energia para obter economia de energia e redução de consumo, alcançando um duplo avanço de redução de custos e melhoria de eficiência.
No setor de água municipal, a Plataforma de Automação Aberta EcoStruxure (EAE) foi implementada em centenas de casos de aplicação em todo o país, abrangendo Shenzhen, Zhejiang, Fujian e outras regiões, entre as quais a mais antiga está em operação estável e contínua há quatro anos.
Na renovação de um grupo regional de estações de bombagem de águas pluviais e de esgotos numa cidade muito grande no leste da China, a Plataforma de Automação Aberta EcoStruxure (EAE) conseguiu uma rápida integração de quase 40 estações, concluiu a monitorização centralizada e a ligação inteligente de instalações dispersas, e melhorou significativamente as capacidades de resposta e a resiliência global das emergências regionais de controlo de inundações.
Numa estação de tratamento de água com uma capacidade de processamento diário de 500.000 toneladas, a EcoStruxure Open Automation Platform (EAE) realizou “um ficheiro de engenharia e geriu vários programas de CPU em simultâneo”, o que mudou fundamentalmente o modelo discreto anterior que exigia programação e manutenção separadas de cada sistema de controlo, e melhorou significativamente a eficiência operacional global de grandes estações de tratamento de água em termos de implementação e gestão de software.
Em um ambiente de mercado cheio de incertezas, a mudança é a norma e a pedra de toque.
Para as empresas, abandonar sistemas fechados e optar pela automação aberta definida por software não é apenas um movimento pragmático para reduzir custos e aumentar a eficiência, mas também um passo fundamental na construção de competitividade a longo prazo e na obtenção de um desenvolvimento constante.
Olhando para o futuro, a Schneider Electric continuará a abraçar as mudanças da indústria com uma mente aberta, a promover o progresso industrial com inovação contínua e a unir-se a uma gama mais ampla de forças ecológicas para construir um novo futuro industrial mais aberto e ágil.
