Transformando a manufatura por meio da convergência de TI/OT

Definição da convergência de TI/OT
Para entender a importância da convergência de TI/OT, é necessário primeiro distinguir entre os dois domínios distintos:

Tecnologia da Informação (TI)
A TI atua como a inteligência central de uma organização, abrangendo sistemas que podem analisar e processar Dados operacionais e comerciais. Esses recursos facilitam a conversão de Dados em percepções acionáveis, permitindo que os funcionários tomem decisões informadas. A infraestrutura de TI é caracterizada por sua velocidade, escalabilidade e adaptabilidade;

Tecnologia operacional (TO)
A TO forma a infraestrutura básica da fábrica, tradicionalmente baseada em sistemas legados estabelecidos e comprovados. Ela faz interface direta com o hardware em nível de fábrica, incluindo máquinas e controladores lógicos programáveis (PLCs). Os sistemas de TO priorizam a confiabilidade e, historicamente, têm operado de forma independente da TI, com trabalhadores que possuem conjuntos de habilidades exclusivas adaptadas aos seus respectivos domínios.

Embora esses dois domínios tenham operado principalmente em suas próprias faixas, os desafios da manufatura moderna continuam a crescer em complexidade, fazendo com que as fábricas reconheçam o valor da fusão da TI e da TO.

Capacitação de operações aprimoradas ‍‍
As organizações reconhecem que a integração dos recursos de TI pode aprimorar as funcionalidades de TO existentes, levando a vários benefícios, como:

 Precisão na identificação de ineficiências
 Com a convergência de TI/OT, os fabricantes podem economizar tempo e dinheiro ao identificar áreas de melhoria. Por exemplo, ao monitorar as tendências do compressor de ar por meio da análise dos Dados de TO, a TI pode identificar rapidamente as ineficiências energéticas de componentes desgastados ou com vazamentos, direcionando a manutenção de forma preventiva para evitar perdas significativas, oferecendo economia de custos e recursos para os fabricantes;

 Resiliência aprimorada da Cadeia de Suprimentos
 A convergência de TI/OT proporciona maior visibilidade da cadeia de suprimentos ao integrar Dados de processos de produção com sistemas upstream e downstream. Essa visibilidade permite melhor coordenação, preparação e planejamento diante de interrupções inesperadas;

Melhoria dos esforços de sustentabilidade
 A convergência de TI/OT permite que as fábricas acompanhem a evolução dos padrões de sustentabilidade. Munidas de Dados de máquina em tempo real, as fábricas podem monitorar e otimizar o consumo de energia, identificar oportunidades para reduzir o desperdício e aumentar o uso de recursos. Isso mantém os fabricantes em conformidade com as normas ambientais e reduz sua pegada de carbono geral.

Possibilitando a qualidade em circuito fechado
Os novos insights de Dados da convergência de TI/OT promovem uma abordagem de manufatura de ciclo fechado, fornecendo aos designers e desenvolvedores informações para refinar os designs iniciais dos produtos. Além disso, a fabricação em circuito fechado otimiza e sincroniza a produção em todo o projeto e planejamento do produto, resultando em uma rede conectada de informações que produz perpetuamente:

Eficiências de custo significativas;

Fabricação acelerada com maior precisão;

Qualidade em circuito fechado.

Esse processo iterativo de fechamento do ciclo refina o alinhamento entre os estados do produto previsto, realizado e utilizado.

A chave para essa abordagem é o monitoramento constante das condições de qualidade, em que os parâmetros de saída são consistentemente comparados com os requisitos estabelecidos. Por meio da integração de coleta de Dados de TI/OT e mecanismos de feedback, esse sistema garante um processo de verificação fluido e contínuo em relação aos padrões de engenharia. Essa agilidade facilita os ajustes imediatos no projeto, mantendo os projetistas e desenvolvedores proativos e receptivos aos desafios contemporâneos.

Essas vantagens permitem que os fabricantes otimizem os processos de produção, enfrentem as regulamentações e os desafios de sustentabilidade e avancem em direção a uma maior autonomia nas operações de fabricação.

Aprimoramento da colaboração com Dados avançados
A convergência da TI e da TO operacional ocorre quando os Dados em tempo real do chão de fábrica são perfeitamente integrados aos sistemas de TI. Essa integração digital permite que as organizações aprimorem a tomada de decisões por meio da análise de dados de sensores de Borda incorporados em máquinas inteligentes.

Com esses Dados, a convergência de TI/OT pode dar suporte à implementação do Gêmeo Digital. O Gêmeo Digital refere-se a uma representação virtual de um produto físico, processo, chão de fábrica ou máquina – e pode ser um ativo inestimável tanto para fabricantes quanto para projetistas. Ao integrar cada vez mais Dados, o Gêmeo Digital preenche a lacuna entre os mundos real e digital, revelando percepções e aumentando a eficiência da produção. Essa integração depende dos Dados que se tornam acessíveis com a convergência de TI/OT. À medida que o conjunto de Dados cresce, o Gêmeo Digital se torna mais robusto, permitindo que os projetistas e desenvolvedores ajustem os projetos de produtos para obter melhor desempenho.

Além disso, ao obter informações sobre as operações dos equipamentos, é possível tomar medidas imediatas, o que resulta em um rendimento otimizado da fábrica. Essa abordagem orientada por dados ajuda a identificar e resolver não apenas problemas em potencial, como falhas de equipamentos e falta de estoque, mas também pode ajudar os projetistas a otimizar continuamente seus projetos durante a vida útil de um produto.

De modo geral, a convergência de TI/OT é um catalisador que impulsiona a inovação, a digitalização e a colaboração de produtos em todo o cenário de desenvolvimento de produtos. Ao adotar essa convergência, os designers e desenvolvedores podem usar os ricos insights de Dados que a convergência de TI/OT produz para otimizar continuamente os produtos. A fusão de TI e TO também permite a adoção de ferramentas digitais, como o Gêmeo Digital, que pode ser usado para superar obstáculos e, acima de tudo, moldar o futuro do design e da fabricação.

Abordagem das questões de segurança
Embora a convergência de TI/OT ofereça benefícios, incluindo processos digitalizados e percepções de Dados do chão de fábrica até o topo, ela também abre a porta para vulnerabilidades de segurança devido a diferentes prioridades, arquiteturas e novos níveis de complexidade.

Muitos sistemas de TO são executados em hardware legado e nunca foram criados com os padrões de segurança modernos em mente, deixando-os suscetíveis a ameaças à segurança. Além disso, a convergência dos sistemas de TI e TO aumenta a complexidade e a interconexão no ecossistema de manufatura. Essa superfície de ataque ampliada oferece uma ampla oportunidade para que os invasores obtenham acesso a sistemas e Dados críticos.

A proteção dos sistemas de TI e TO e das fábricas contra ameaças internas e externas exige uma estratégia holística que aborde todos os níveis simultaneamente. Isso abrange desde a segurança operacional e em nível de campo até a proteção robusta de Dados e Canais de comunicação seguros. O desenvolvimento dessa abordagem abrangente manterá a segurança, garantindo que os sistemas legados de TO não fiquem vulneráveis a ameaças emergentes.

Além de desenvolver uma estratégia de segurança holística, os fabricantes que adotam a convergência de TI/OT devem promover um ambiente aberto e comunicativo entre os funcionários de TI e OT. Aproveitar a experiência da TI em protocolos de segurança pode capacitar a TO a manter a conformidade. Ao eliminar as barreiras tradicionais entre esses dois domínios, eles podem trocar práticas recomendadas, aprender uns com os outros e, o mais importante, trabalhar juntos para garantir a segurança de suas operações.

O futuro promissor da convergência de TI/OT
A convergência de TI/OT evoluiu de uma mera tendência para um imperativo organizacional. A fusão de TI e TO apresenta uma possível solução para os desafios multifacetados que os setores enfrentam atualmente. Ao aproveitar a análise de Dados em tempo real e implementar a tecnologia de Gêmeos Digitais, as organizações podem otimizar os processos de produção e refinar os projetos de produtos com maior eficiência. Além disso, a convergência de TI/OT não se trata apenas de manter a relevância; trata-se de conduzir as empresas de manufatura para o futuro, onde elas podem se antecipar à concorrência e obter maiores vantagens operacionais.

Por Rahul Garg, vice-presidente de máquinas industriais e programas para empresas de pequeno e médio porte da Siemens Digital Industries Software

(Crédito da imagem: Siemens)