UWM Connected Systems Institute concentra-se na fabricação digital

Milwaukee é o lar de uma variedade de fabricantes líderes, incluindo AO Smith, Briggs & Stratton, GE Healthcare, Harley-Davidson, Johnson Controls, Komatsu Mining, Master Lock, Modine e Rexnord. É também o lar de uma organização que está na vanguarda da pesquisa da Indústria 4.0.

O Connected Systems Institute (CSI) da Universidade de Wisconsin-Milwaukee (UWM) está a desenvolver novas formas de integrar tecnologias digitais, como inteligência artificial, realidade aumentada, análise de dados, gémeos digitais e robótica, na produção da próxima geração.

“Muitos fabricantes ainda usam tecnologias legadas que não são muito eficientes”, afirma Kaushal Chari, diretor executivo interino da CSI e reitor da escola de negócios da UWM. “Há uma necessidade de fazer a transição para a fabricação digital e adotar a tecnologia da Indústria 4.0.

“Nossa missão é desenvolver a força de trabalho do futuro por meio da educação e do treinamento”, explica Chari. “A CSI trabalha para apoiar o desenvolvimento de uma força de trabalho com experiência em tecnologia, para liderar pesquisas de ponta sobre a Internet das Coisas Industrial (IIoT) e para ajudar pequenas e médias empresas a aproveitar o poder da IIoT para obter maior produtividade.

“Uma das indústrias mais importantes e competitivas de Wisconsin é a de manufatura”, observa Chari, que tem formação em engenharia mecânica. “Emprega centenas de milhares de trabalhadores e é responsável por 19% do produto interno bruto do nosso estado. Mas, para permanecer competitivo, a indústria tem de continuar a adaptar-se.”

De acordo com Chari, nos próximos cinco anos, a produção deverá mudar mais do que nos últimos 50 anos devido às tecnologias conectadas que analisam o streaming de dados dos equipamentos da fábrica para a IIoT.

“A CSI aproveita o poder da Internet – usando máquinas para conversar entre si, fornecendo enormes quantidades de dados para criar operações mais eficientes e lucrativas por meio de plataformas de negócios conectadas”, ressalta Chari. “O big data que os dispositivos coletam e compartilham na IIoT tem o potencial de revolucionar a produção.”

O objetivo do CSI é desenvolver modelos e tecnologias baseados em IIoT que promovam maior produtividade. A organização que existe há dois anos é fortemente patrocinada pela Rockwell Automation Inc., outra empresa sediada em Milwaukee com uma forte herança industrial. Outras organizações ativamente envolvidas com CSI incluem Ansys, Fanuc, Microsoft e PTC Technologies.

“O CSI é um centro colaborativo multidisciplinar que inclui professores de administração, engenharia e ciências da informação”, diz Chari. “Ao fornecer educação, pesquisa e programas de graduação, pós-graduação, profissional e executivo, o instituto desenvolve talentos, conhecimentos e soluções para levar as empresas a uma maior produtividade por meio de tecnologias e aplicações IIoT.”

Localizada na ala leste da biblioteca UWM, a instalação CSI de 10.000 pés quadrados abriga tecnologia inovadora que os fabricantes precisam para transformar digitalmente e implementar a Indústria 4.0. E oferece treinamento de força de trabalho que os fabricantes locais precisam para fazer a transição com sucesso para a era digital.

A instalação inclui um laboratório de segurança cibernética, um laboratório gêmeo digital e uma pequena fábrica que apresenta a tecnologia da Indústria 4.0. Este último é um “banco de testes” interativo que apresenta equipamentos de produção de última geração para aprendizado prático.

A linha de produção foi projetada, construída e integrada pela APT Manufacturing Solutions. Possui equipamentos do mundo real, como um transportador Rockwell MagneMotion e vários tipos diferentes de robôs Fanuc, incluindo máquinas delta, SCARA e de seis eixos.

“A plataforma de teste introduz aprendizado de máquina na linha de produção e recebe pedidos do software SAP, gerando automaticamente ordens de serviço”, diz Chari. “Um banco de testes digital documenta o comportamento do banco de testes físico para que irregularidades possam ser detectadas, mas também permite experimentação.”

A tecnologia de gêmeos digitais desempenha um papel importante na CSI, que fornece diversos tipos de ferramentas aos alunos, incluindo Ansys TwinBuilder, Emulate3D e PTC Vuforia.