Indústria Digital 4.0 - PLM, Manufatura Digital & ERP

A disciplina traz os conceitos de virtualização e manufatura digital, infraestrutura necessária, respectivos processos e aplicações, para responder às oportunidades oferecidas pela Transformação Digital do chão de fábrica. Os novos recursos de IoT, inteligência artificial, realidade aumentada, automação e robótica, tecnologia aditiva e interação homem-máquina refletem na explosão de dados e na transformação da cadeia de valor. O novo cenário de conectividade exige novas formas de tratar as informações em todas as fases do ciclo de vida do produto, entre ambientes físicos e ambientes virtuais de testes e simulações, nas operações de projeto e fábrica, na cadeia de suprimentos, na gestão de ativos, nas operações de marketing, vendas e serviços e na experiência do usuário.

A disciplina tem como objetivo apresentar os fundamentos básicos do Gerenciamento Digital do Chão de Fábrica, sua abordagem, a hierarquia de camadas PLM, ERP/PCP, MES, sistemas supervisórios e coletores de dados, processos e tecnologias envolvidos. O foco está principalmente no gerenciamento da produção em tempo real, padronizações e normas (ANSI/S-95 E ANSI/S-88) e na colaboração entre os sistemas MES/PIMS e os sistemas de Manufatura Digital. Abrange temas como: ExOp (Excelência Operacional), MPM (Manufacturing Process Management), PLM no chão de fábrica, monitoramento e controle de ordens de produção, problemas característicos de fluxos de produção, manutenção, qualidade e inventário, automação e supervisão da produção no chão de fábrica, repositórios de dados (as-built), IoT e I4.0.

A adoção das aplicações de Manufatura Digital e do gêmeo digital (Digital Twin) necessita de um planejamento bem estruturado e bem-sucedido. Esta disciplina tem o objetivo de mostrar quanto uma organização está madura para absorver e manter as aplicações de Manufatura Digital e até que ponto um processo específico está definido, gerenciado, mensurado, controlado e é efetivo para o processo de melhoria corporativa e inteligência competitiva. Vários assuntos compõe a disciplina: Manufatura de Classe Mundial, PLM e Manufatura Digital nos processos de negócio, digitalização e otimização de fluxos de trabalho de manufatura, diagnóstico para melhoria de processos (as-is-to-be), modelos de referência, métodos ágeis, análise da cadeia de valor, ampliação da visão Lean Manufacturing, integração PLM, MES/PIMS, ERP, entre outros.

Planejar a produção significa controlar o processo de fabricação e recursos necessários. Para isso deve existir um projeto colaborativo do sistema de produção que suporte mudanças. Esta disciplina explora as atuais ferramentas digitais de geometria e análise para tratar as informações de produtos, processos, fábrica e recursos, que garantam o projeto de produção. São explorados cenários de controle discreto, batelada e de processos que incluem layouts industriais, virtualização 2D/3D, instruções de trabalho, ajuste da capacidade de produção, exigências de qualidade, eliminação de desperdícios e redução de custos. A disciplina aborda ferramentas de Manufatura Digital, programação avançada da produção (APS), suporte a sistemas PLM, sistemas MES, ERP, PCP e outros. Tudo para adequar, de forma rápida e melhor possível, o desempenho dos processos de produção às solicitações de demanda.

Nesta disciplina são desenvolvidos conhecimentos e projetos para sistemas de manufatura digital, fábrica digital e simulação, engenharia integrada ‘end-to-end’ e sistemas de automação 4.0. Os projetos focam modernos centros digitais de serviços e abrangem temas como: flexibilidade, mobilidade, redução e portabilidade de espaço físico, aumento da taxa de produção, análise de processos e fluxos, desempenho em tempo real, características de falhas e controle de qualidade, melhoria contínua, redução de custos, menores 'time-to-market' e ampla combinação de variantes. A disciplina Projetos de Manufatura Digital está integrada com a disciplina Modelagem Digital para Manufatura (WCM).

A disciplina tem como objetivo apresentar os fundamentos básicos, conceitos e práticas das aplicações 4.0 e tecnologias emergentes. Os alunos estarão capacitados a entender as principais aplicações e avanços tecnológicos da Indústria 4.0 como CPS (Cyber-Physical Systems), robôs autônomos, sensing rental devices, integração de sistemas (CRM, PLM, MES/MOM, PIMS/LIMS, SCM/SRM, ERP), gestão de ativos, sistemas logísticos, IoT/IIoT/IoE, mobilidade, cloud computing, manufatura aditiva (impressão 3D), digital twin e simulação, realidade aumentada, big data e analytics advanced. Serão expostas aplicações para variados ambientes de negócios e serviços, P&D, educação e economia digital.

A disciplina traz os conceitos e objetivos da Indústria 4.0 (Quarta Revolução Industrial) e da Transformação Digital com base no modelo de necessidade de mudanças. Explora o modelo de objetivos, modelos e regras de processos de negócio, principais frameworks e roadmaps para que as organizações e profissionais possam entender o caminho e as vantagens da Organização 4.0. Nesta disciplina o aluno estará apto a entender desde as principais plataformas digitais de gestão (ERP) até a importância dos níveis hierárquicos e a visão por processos de negócio para atender a modelagem organizacional digital. Serão tratados temas como objetivos organizacionais, atores e recursos, regras de negócio e a captura de requisitos para a aplicação de sistemas de informação e tecnologias 4.0 que garantam a customização em massa de produtos e serviços, a flexibilidade nas diversas cadeias de valor, a agilidade organizacional e a importância do cliente na organização digital.

Planejar um projeto de transformação digital exige considerar todos os recursos necessários, tarefas e fluxos de trabalho adequados dentro de um ambiente de gestão de mudanças. Para isso deve existir um projeto colaborativo dos novos sistemas, dispositivos, coisas e pessoas que suportem essas mudanças com estratégias, prazos e custos definidos. Esta disciplina explora as atuais ferramentas para gerenciamento de projetos na Quarta Revolução Industrial (4IR ou Indústria 4.0), leva em consideração as premissas do PMI e capacita os alunos com as competências necessárias para gerenciar projetos de transformação digital. São explorados cenários de gerenciamento de projetos técnicos, liderança e aspectos comportamentais, gerenciamento estratégico e de negócios no contexto de projetos, programas e portfólios para suportar os atuais SLAs (Service Level Agreement) exigidos na Transformação Digital das indústrias.

Nesta disciplina são desenvolvidos conhecimentos da atual infraestrutura 4.0 de TI, plataformas digitais (IaaS, PaaS e SaaS), virtualização de servidores, aplicações desktop e mobility, IoT, inteligência artificial, machine learning, linguagens de programação na Indústria Digital, APIs, a transformação na modelagem de dados e análises avançadas (Big Data Analytics), evolução XML, REST, JSON (JavaScript Object Notation), OData (Open Data Protocol), para integração de sistemas, interoperabilidade de dados e informações e infraestrutura de Data Centers, sistemas de segurança cibernética (Cybersecurity), entre outros. O foco da disciplina está no tratamento da informação digital e visão de sistemas de informação para atender os novos modelos de negócios orientados a serviço, o desenvolvimento de novos produtos e serviços para a economia digital 4.0 e a melhoria contínua do desempenho operacional.

A adoção das aplicações digitais na Quarta Revolução Industrial necessita de um roadmap (roteiro) bem estruturado e bem-sucedido. Esta disciplina tem o objetivo de mostrar quanto uma organização está madura para absorver e manter as aplicações 4.0, com base nos modelos Smart Manufacturing, acatech I4.0, RAMI 4.0 e outros, e até que ponto um processo específico está definido, gerenciado, mensurado, controlado e é efetivo para o processo de melhoria corporativa e inteligência competitiva. Vários assuntos compõe a disciplina no contexto das dimensões de mudanças: tecnologias emergentes e recursos 4.0, tecnologia da informação e comunicação, modelos de gestão 4.0, estratégias de processos de negócio e modelo da necessidade de mudanças, colaboração na empresa digital estendida e aspectos de transformação digital. Serão desenvolvidos projetos de transformação com conhecimentos de digitalização e otimização de fluxos de trabalho e processos de negócio (BPM/BPMN), soluções de inovação com Design Thinking, metodologias de assessment (diagnóstico) para melhoria de processos (as-is-to-be), modelos de referência, métodos ágeis (SCRUM), análise da cadeia de valor e ampliação da visão TIC para a Indústria 4.0.