Construção da fábrica do futuro hoje

A Reckitt é a empresa por trás de algumas das marcas de consumo mais reconhecidas e confiáveis do mundo em higiene, saúde e nutrição, incluindo Air Wick, Calgon, Dettol, Durex, Lysol, Mucinex, Nurofen e muito mais. Com vinte milhões de produtos vendidos diariamente em mais de 200 mercados, a Reckitt é uma empresa de fabricação verdadeiramente global. A empresa cresceu por meio de fusões e aquisições desde o seu início como uma única fábrica no Reino Unido em 1819 e, como se poderia imaginar, esse crescimento levou a uma disparidade na tecnologia de TI de fabricação e maturidade da empresa.

Embora Ellins acredite que a tecnologia para conectar e digitalizar as fábricas da Reckitt esteja disponível e acessível, há muito trabalho a ser feito para preparar essas fábricas para a Indústria 4.0. “Temos um estado que se proliferou ao longo de 30 anos com soluções locais conduzidas por fatos que não foram mantidas da mesma forma que a computação pessoal ou corporativa é mantida, atualizada ou protegida”, diz ele. Isso levou a dados isolados, sistemas operacionais diferentes e falta de interconectividade entre as fábricas.

Isso cria um verdadeiro desafio para promover a consistência em toda a Reckitt em termos de gerenciamento e disponibilidade de dados. Para Ellins, “Estabelecer a base dos padrões em torno dos dados e da conectividade nas fábricas é realmente importante antes de começarmos a explorar os dados”.

A maturidade tecnológica também varia entre as fábricas. Barney Carter, líder de transformação digital da Reckitt, viu isso em primeira mão: “Muitos de nossos cálculos de produtividade ainda são feitos manualmente, contando com os operadores e suas contribuições. Isso tem um impacto direto na produtividade da fábrica e da empresa”.

Em vez de confiar nos operadores para ler e relatar dados de máquinas, a Reckitt está implementando tecnologia para automaticamente obter esses dados para as pessoas que precisam deles. Colocar as informações certas nas mãos certas no momento certo ajudará a empresa a melhorar a eficiência geral do equipamento (OEE), a eficiência energética e a manutenção da fábrica.

“Percebemos que, se pudéssemos extrair as informações diretamente das máquinas, melhoraríamos a precisão de nossas informações”, continua Carter. “Melhoraríamos a quantidade de informações que estamos recebendo e reduziríamos a carga sobre as próprias operadoras”.

“Acho que uma das armadilhas da quarta revolução industrial é o que chamamos de ‘purgatório piloto’”, diz Ellins. “O desafio é que temos implementado soluções pontuais, às vezes por causa da tecnologia, e temos procurado provar conceitos em vez de valor”.

Para lançar sua Factory of the Future, a Reckitt aproveitou a IBM Consulting como um consultor confiável para ajudar você a projetar, construir e implementar uma base de nuvem escalável e backbone de dados que ela poderia estender e replicar de sua fábrica de Nottingham para outras pessoas em todo o mundo.

A Reckitt escolheu a IBM por sua experiência no setor, abordagem colaborativa e flexibilidade. “A IBM nos deu a maior liberdade na abordagem do projeto, construindo a visão como parte do programa conforme avançávamos”, diz Carter. Essa visão considerou os imperativos mais amplos do setor de manufatura e os fatores e oportunidades internos específicos da Reckitt. “A IBM os fundiu e criou o próprio programa”.

A IBM e a Reckitt escolheram juntas uma estratégia vencedora — uma combinação de IoT e tecnologias de nuvem com base na tecnologia Microsoft escolhida pela Reckitt e na infraestrutura de nuvem do Azure. Em seguida, a IBM usou uma metodologia comprovada — sua abordagem de design thinking IBM Garage™ — que incluiu todos, desde o chão de fábrica até a sala da diretoria, no projeto da solução.

Carter relembra: “Nós realmente queríamos ter a sensação de que isso estava vindo do chão de fábrica e que não era uma mudança de programa exigida pela TI”. Aproximadamente 25 pessoas em todos os níveis participaram dos workshops, incluindo sessões conjuntas com operadores e gerência sênior. Essas sessões foram conduzidas em um ambiente híbrido de reuniões presenciais e on-line devido à pandemia de COVID-19, que teve um impacto no projeto mesmo antes de seu lançamento.

A Reckitt inicialmente abordou a IBM em novembro de 2019 e estava programada para começar a trabalhar em março de 2020, quando a pandemia de COVID-19 forçou o fechamento de fábricas e a paralisação das viagens. Até agosto de 2020, a equipe da IBM Consulting pôde visitar pessoalmente a fábrica de Nottingham. Mesmo assim, a equipe do projeto teve de trabalhar de forma híbrida, uma vez que as viagens de outros países e a capacidade da fábrica permaneciam restritas.

Como lembra Tom Woodham, Sócio e Líder de Práticas de Cadeia de Suprimentos e Compras da UKI IBM Consulting: “Fiquei realmente impressionado com a maneira como uma equipe amplamente remota usou ferramentas de colaboração on-line para trabalhar em conjunto para desenvolver as soluções de que os operadores precisavam. Todos rapidamente adotaram as novas formas de trabalhar para cumprir os objetivos do projeto”.

Depois de vários workshops de design, a equipe da IBM criou um roteiro de transformação para a fábrica de Nottingham. Posteriormente, isso evoluiria para um modelo expansível para outras fábricas.

A IBM implementou uma plataforma de arquitetura e dados empresariais com base no Microsoft Azure IoT Hub e na tecnologia Edge para servir como base de dados para a implementação da Nottingham Factory of the Future. Essa abordagem baseada em plataforma, considerando dados e conectividade como base para toda a transformação e inovação, agora permite à Reckitt replicar recursos digitais mais facilmente em todas as fábricas do grupo.

“Ter esse backbone de dados consistente que estabelecemos para Nottingham é muito importante”, diz Ellins. “Agora posso pegá-lo e levá-lo para outra fábrica e dizer: ‘Aqui está a arquitetura de dados por trás de tudo o que conecta você à nuvem da Reckitt, e isso é o mesmo que a arquitetura que temos em todos os outros sites’”.

Reckitt e IBM aplicaram e adaptaram a solução para cada um dos três casos de uso: OEE, manutenção de fábrica e eficiência energética e sustentabilidade.

Para aprimorar e melhorar a eficiência operacional e de fabricação, a Reckitt implantou sua solução "Connected-OEE", que coleta automaticamente dados de produtividade e fornece monitoramento de ativos das máquinas da fábrica. Os usuários agora têm informações nas pontas dos dedos e não precisam mais ler os dados manualmente. Eles podem se concentrar na melhoria contínua e na redução das principais perdas de produtividade.

Ao abordar a manutenção da fabricação, a Reckitt precisava passar de um cronograma de manutenção baseado em calendário para um modelo baseado em condição e ciclo. “Anteriormente, com nossa estratégia baseada em tempo, a manutenção dispararia a cada semana ou mês, independentemente da condição da máquina”, diz Barnes.

A nova plataforma de manutenção conectada extrai dados de sensores de chão de fábrica para a nuvem e envia os dados para os sistemas SAP da empresa. As atividades de manutenção são acionadas automaticamente com base nas condições reais da máquina — por exemplo, o número de ciclos que a máquina executou.

A Reckitt também queria melhorar sua eficiência energética conectando seus medidores de energia à plataforma de nuvem. Agora os gerentes do site podem usar painéis para acompanhar o uso de energia, identificar tendências ou anomalias e acompanhar seu progresso em direção às metas ambiciosas de sustentabilidade da Reckitt.

As soluções são projetadas para facilidade de uso e visibilidade de dados do chão de fábrica até a sala de reuniões. E eles devem ser replicados em outras fábricas sem maiores investimentos em infraestrutura. “Acho que o que fizemos de forma diferente é criar algo que podemos dimensionar. Além disso, estamos muito confiantes de que podemos expandir porque construímos isso em uma plataforma que usaremos como um grupo”, diz Ellins.

A fábrica de Nottingham se tornou a primeira Fábrica do Futuro operacional da Reckitt em maio de 2021. Em junho, a empresa já estava projetando uma redução de 10% nos custos de manutenção da fábrica e uma redução de 3% no consumo de energia elétrica. Além disso, o aumento da visibilidade dos dados de seus equipamentos já está fornecendo insights para a análise de causa-raiz que deve gerar ganhos significativos de produtividade.

“A conectividade aprimorada e a visibilidade dos dados nos permitem realmente entender e analisar o que fazemos e como podemos começar a melhorá-la”, diz Ellins. “Quando aplicarmos aprendizado de máquina ou algoritmos de IA a esses dados, a Reckitt poderá prever e planejar melhor para o futuro”.

Esse planejamento começa hoje com a melhoria do OEE. Os gerentes e operadores de departamento agora têm acesso imediato aos dados da máquina, e os operadores não precisam mais inserir esses dados em planilhas, que devem ser pesquisadas em busca de informações relevantes. Os dados, que são carregados automaticamente das máquinas, também são mais precisos e confiáveis. Esses dados confiáveis permitem que os gerentes passem seu tempo analisando as operações em vez de procurar informações e verificar sua validade. Isso ajudará a acelerar a tomada de decisões e a resolução de problemas e, por fim, melhorar a produtividade.

A mudança de manutenção baseada em calendário para condição e ciclo também deve ajudar a Reckitt a melhorar a produtividade e a eficiência. O sistema automatizado só dispara eventos de manutenção quando as condições definidas são atendidas, como quando uma condição sai da tolerância ou um ativo executa um número definido de horas. De acordo com Barnes, “Isso nos ajudará a aumentar a eficiência de nossos engenheiros, pois eles só trabalharão em ativos que precisam de atenção em vez de tentar concluir todas as ordens de serviço de cada máquina todos os meses”.

“A única espinha dorsal de dados também fornece à Reckitt um caminho para aprendizado de máquina e operações e manutenção baseadas em IA”, diz Woodham, da IBM. Por exemplo, os dados podem revelar quando uma máquina provavelmente quebrará ou quando precisa de manutenção imediata. “Algoritmos de aprendizado de máquina podem ajudar a Reckitt a entender os dados e começar a prever para onde as coisas vão”, diz ele. “As previsões podem se transformar em instruções direcionadas ao sistema e, portanto, em vez de alguém ver um problema e decidir o que fazer a respeito, eles podem usar os dados para decidir o que fazer e, finalmente, fechar o ciclo”.

Esse tipo de análise preditiva também pode ser aplicado aos sistemas de gestão de energia da empresa agora que eles estão conectados à base de dados. Como a Reckitt agora tem dados consistentes e visualizações em nível de fábrica de seu consumo de energia, ele pode substituir as leituras manuais de medidores em suas fábricas. Essa visibilidade permitiria que cada fábrica visasse áreas de redução para ajudar a cumprir as metas gerais de sustentabilidade da empresa.

A ideia de que a “conectividade é fundamental” se tornou um novo mantra para Ellins pessoalmente e para toda a empresa. À medida que se expande para outros sites, a Reckitt criará suas soluções na mesma plataforma de infraestrutura e backbone de dados. “Poder dizer que construímos uma plataforma de dados adequadamente expansível para nossas fábricas é um ponto-chave. E continuará agregando e aumentando valor à medida que amadurece”.

Ao implementar a solução Factory of the Future, Ellins também vê uma convergência entre TI e tecnologia operacional (OT) em uma infraestrutura de TI híbrida para o futuro. “Como parte da transformação da Indústria 4.0, estamos vendo como os sistemas de TI se conectam aos sistemas de engenharia e estão falando a mesma língua”. Essa convergência também permite que a Reckitt implemente um ambiente sólido de cibersegurança que abrange os sistemas operacionais e de TI.

A Reckitt está confiante de que construiu uma base que levará suas fábricas para o futuro da Indústria 4.0. A IBM forneceu a orientação que a Reckitt precisava para projetar, desenvolver e implementar a solução na tecnologia Microsoft e na plataforma de IoT em nuvem Azure que a Reckitt havia escolhido anteriormente.

Carter apreciou o fato de que a equipe da IBM Consulting poderia trabalhar com a tecnologia de outras empresas. “Apesar do fato de termos implementado o Logix da Ilabo com base no Microsoft Azure em vez da tecnologia IBM, encontramos conhecimento especializado na IBM”, diz ele. “As pessoas que a IBM contratou tinham muito conhecimento. E elas tinham uma boa mentalidade”.

Ao selecionar um conjunto central de soluções de tecnologia, a Reckitt ampliará sua Fábrica do Futuro para outros locais e continuará inovando na mesma plataforma em suas principais fábricas digitais. “Agora que temos essa Indústria 4.0, a arquitetura da Fábrica do Futuro, podemos iterar e expandir os casos de uso com o mínimo de esforço. E temos o design padrão, que é expansível e repetível”, diz Carter.

Essa arquitetura repetida e escalável está pronta para ser implementada em outras fábricas da Reckitt. “A Nottingham Factory of the Future é quase um farol para o restante das fábricas”, diz Ellins. “Estamos dizendo: ‘É aqui que queremos que todos vão‘. Estamos continuando o processo e deixando Nottingham liderar o caminho”.

É importante ressaltar que, embora a infraestrutura Factory of the Future seja escalável e aplicável aos três casos de uso na fábrica de Nottingham, cada fábrica pode adaptá-la a seus próprios casos de uso e necessidades. A Reckitt prevê que cada local de fábrica será construído na infraestrutura e inovará com base em sua própria maturidade técnica. Essas fábricas podem, por sua vez, se tornar indicadores para outros locais ao redor do mundo.

Ellins sente que a Reckitt está a caminho de um próximo nível de maturidade digital e à frente da concorrência com sua plataforma de dados escalável. A Factory of the Future dá à Reckitt a oportunidade de trazer seus dados e insights de volta ao processo de produção.

“No final das contas, vamos automatizar totalmente em algumas áreas e usar nossos dados conectados para ajustar os processos automaticamente, tirando a intervenção humana da equação”, diz Ellins. “Isso não significa que reduzimos a força de trabalho. Significa que usamos nosso pessoal para coisas melhores, coisas que só as pessoas podem fazer para impulsionar melhorias e procurar oportunidades”.

A Reckitt (link externo a ibm.com) pode remeter sua história de volta para 1819, uma usina construída por dois irmãos Reckitt. Atualmente, a empresa, com sede em Slough, Reino Unido, produz produtos de saúde, higiene e nutrição para o mercado global. Embora o nome da empresa não seja uma palavra familiar, muitas de suas marcas são amplamente conhecidas, incluindo Lysol, Air Wick, Calgon, Airborne e Strepsils Lozenges. A Reckitt emprega mais de 43.000 pessoas em todo o mundo e obteve receita de GBP 13,99 bilhões em 2020.