Da escalabilidade à flexibilidade: Por dentro do desenvolvimento da Fábrica Inteligente da Zoomlion.

A automação e a IA desempenham papéis fundamentais na fábrica inteligente de fabricação de máquinas de terraplenagem.

A premissa sempre foi que operar em grande escala dessa maneira traz eficiência e estabilidade.

Infelizmente, em condições de mercado desafiadoras, essa suposição já não corresponde à realidade.

Em mercados mais voláteis, os clientes querem mais opções e o equilíbrio entre eficiência e flexibilidade se desfaz.

Quando a escala deixa de ser uma vantagem competitiva

Esse era o contexto quando consideramos pela primeira vez a construção da Fábrica Inteligente de Máquinas de Terraplenagem na Zoomlion Smart City, aqui em Changsha.

Desde o início, tínhamos clareza de que não se tratava de uma simples atualização de automação; em vez disso, nosso objetivo era desmantelar e reconstruir toda a nossa filosofia de produção.

Por sua natureza, a indústria de máquinas de construção é um ambiente de alta variedade e baixo volume. As escavadeiras estão no centro desse desafio de fabricação, integrando elementos mecânicos, eletrônicos e hidráulicos em um nível muito elevado.

Elas também operam intensivamente em campo e existem em muitas configurações diferentes. Historicamente, essa complexidade tornou difícil produzi-las de forma flexível e, por isso, longos tempos de transição foram aceitos como algo inevitável.

Na Zoomlion, decidimos que isso precisava mudar.

Aceitar o desafio mais difícil para redefinir um sistema.

Entre 2020 e 2022, passamos três anos projetando e construindo uma fábrica capaz de lidar com escavadeiras de alta complexidade, pois acreditávamos que, se conseguíssemos resolver o problema ali, a abordagem poderia ser mais facilmente adaptada a outras linhas de produtos.

Costumamos descrever as escavadeiras como a "joia da coroa" das máquinas de construção. Do ponto de vista da fabricação, elas certamente representam o teste mais difícil de capacidade produtiva que poderíamos nos impor.

Operacionalmente, a mudança mais visível na nova Fábrica Inteligente é o que chamamos de manufatura compartilhada de fluxo misto.

Em vez de dedicar uma linha de produção a um único modelo, projetamos um sistema no qual mais de 100 modelos diferentes de escavadeiras podem ser produzidos na mesma linha, um após o outro, sem interrupções.

A fábrica inteligente da Zoomlion é capaz de produzir uma escavadeira a cada seis minutos.

Na prática, isso significa construir um modelo com um processo específico e milhares de peças, e depois alternar automaticamente para um modelo diferente, sem necessidade de reinicialização manual.

Superando a ideia da linha de produção fixa.

Para que isso funcionasse, tivemos que repensar o chão de fábrica em detalhes. Projetamos 21 estações de trabalho flexíveis equipadas com visão de IA, controle de força e sensores multimodais.

Nessas estações de trabalho, a soldagem se adapta automaticamente às variações, as estações de usinagem se reconfiguram e os processos de aperto se ajustam em tempo real.

Por trás de todos esses processos, existe um mecanismo de agendamento baseado em IA que precisa equilibrar milhares de componentes e recursos necessários.

O sistema, que está em constante aprendizado e aprimoramento, agora nos permite colocar uma escavadeira em operação a cada seis minutos – um feito incomparável no setor.

Além disso, todo o processo, da chapa de aço à escavadeira finalizada, leva agora cerca de 6,5 dias.

Outra transformação importante na Fábrica Inteligente ocorreu na logística. Simplificando, a manufatura de fluxo misto entra em colapso se os materiais chegarem atrasados ou na sequência errada.

Percebemos que as operações logísticas tradicionais não seriam suficientes para otimizar nosso plano de produção. A solução foi substituir o armazenamento pelo transporte.

Tratar a logística como um fluxo dinâmico, e não como um reservatório.

Na nova fábrica, sistemas logísticos tridimensionais de alta capacidade movimentam componentes por toda a fábrica através de transporte aéreo e terrestre coordenado, guiados por modelos de previsão de IA.

Dessa forma, as peças estruturais deixam de ficar ociosas e passam a ser encaminhadas para onde são necessárias. Como resultado, o estoque de produtos em processo caiu cerca de 70%.

Cada componente é codificado e rastreado digitalmente, e mais de 30 tecnologias de inspeção baseadas em IA operam nas etapas de soldagem, usinagem e montagem.

Mais de 20 fábricas inteligentes já foram encomendadas para seguir a estratégia de "modelo único".

Os gêmeos digitais e as simulações de processos nos ajudam a identificar desvios precocemente, quando ainda são fáceis de corrigir.

Essa abordagem de processo completo nos impulsionou em direção a uma meta prática de zero defeitos, não como um slogan de marketing, mas como um objetivo operacional.

Uma das principais transformações não técnicas foi a transição da produção para estoque para a produção sob encomenda.

Antigamente, as máquinas padronizadas eram fabricadas, enviadas aos agentes e vendidas, geralmente ao longo de vários meses. Agora, os clientes especificam o que precisam e a produção começa a partir da matéria-prima.

Para encomendas nacionais, a entrega pode ser feita em até duas semanas. Essa sincronia entre vendas e produção reduz o risco de estoque e atenua o impacto dos ciclos de mercado.

Por que a transformação da manufatura é, em última análise, organizacional

É importante reconhecer que nada disso foi fácil. As habilidades tiveram que mudar, tanto no chão de fábrica quanto na gestão.

As pessoas precisavam aprender a trabalhar com dados, algoritmos e sistemas digitais, e não apenas com máquinas.

Os fornecedores tiveram que ser integrados ao mesmo ambiente digital para garantir que não houvesse lacunas de informação.

A liderança da Zoomlion também se sentiu mais à vontade para tomar decisões com base no feedback do sistema em tempo real, em vez de se basear apenas na experiência.

A Fábrica Inteligente nos mostrou que a fabricação de equipamentos pesados não precisa escolher entre escala e flexibilidade.

Ainda estamos aprendendo, aprimorando e enfrentando desafios, mas acredito que agora temos um sistema capaz de se adaptar, e isso é crucial na indústria atual.

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Todas as imagens são cortesia da Zoomlion.

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