Os produtores de bebida precisam da IIoT para controle de qualidade?

Para produtores de bebida, o controle da qualidade é sempre essencial. O controle da qualidade é essencial para produzir bebidas que satisfaçam os clientes sempre. Quer você produza cerveja, bebidas gaseificadas ou destilados especiais, a qualidade tem papel fundamental nos seus KPIs e nas iniciativas de melhoria contínua.  

Mas a qualidade também pode ser algo difícil de manter e aperfeiçoar. Mesmo com a coleta de dados, você pode se deparar com problemas que não sabe como corrigir. Os mesmos produtos fabricados em instalações diferentes têm sabor ou cor diferentes, mas os processos são iguais.

Felizmente, as modernas ferramentas de Internet das Coisas Industrial (IIoT) ajudam
os produtores de bebidas a resolver esses problemas. Neste artigo, mostramos como as ferramentas de IIoT (incluindo tecnologias Edge, Gêmeos Digitais e Visão por computador) ajudam produtores de bebida a gerenciar e melhorar o controle de qualidade. 

 

Fabricantes de cervejas

Melhor rastreabilidade de lotes com os Gêmeos Digitais

Em termos de coleta de dados, muitos fabricantes de bebidas estão bem à frente da concorrência. Mas coletar dados não significa que as equipes estejam realmente usando os dados. Para usá-los de forma efetiva, os funcionários precisam de acesso a dados limpos e confiáveis e às tecnologias para usá-los.

Para produtores de cerveja com várias instalações, é difícil acertar no sabor e na qualidade. Por exemplo, a fonte de água usada em um local tem sabor diferente daquela de outro local, o que causa inconsistência no sabor. Para marcas nacionais, isso causa frustração nos consumidores pela diferença do sabor do produto dependendo da região. 

Acompanhar os dados e as medições de cada lote em sistemas isolados (como MES, PLCs, Edge ou Historian) é tedioso e complicado. Mesmo com ferramentas de visualização de dados, sistemas Smart MES, inúmeros sensores e provavelmente mais dados do que o necessário, as empresas têm dificuldade em extrair valor dos dados.   

Com os Gêmeos Digitais de produto, as equipes não precisam percorrer vários sistemas de dados para coletar informações sobre cada lote. Em vez disso, elas podem se concentrar nos projetos que fazem sua empresa avançar. Um Gêmeo Digital é uma réplica digital de qualquer processo, sistema ou ativo físico. O uso de um Gêmeo Digital permite unir o mundo físico e o digital. 

Os Gêmeos Digitais desenvolvidos pelo Braincube podem ser criados para ativos, linhas de produção específicas, produtos finais ou para qualquer outro cenário real dentro de um processo de produção. Em poucas palavras, os Gêmeos Digitais automatizam as tarefas de compilação e limpeza de dados, além de tornarem os dados imediatamente acessíveis para as equipes técnicas ou leigas para melhorar a integridade do processo.

Muitos produtores de cerveja já usam um MES para gerenciar o controle da qualidade. Embora o MES tenha enormes benefícios, um Gêmeo Digital inclui dados de fora da produção, como clima, informações do fornecedor sobre a matéria-prima e até dados empresariais ou financeiros. Além de poupar o tempo da equipe na coleta e na limpeza de dados vindos de várias fontes para um estudo, os Gêmeos Digitais também permitem incluir dados da produção que nem existem no MES. 

Isso significa que os Gêmeos Digitais ajudam as equipes a entender, por exemplo, como as variações na matéria-prima (como a água) afetam os atributos do produto final. Com os Gêmeos Digitais, as equipes têm uma visão abrangente de todo o processo de fabricação. Por sua vez, elas podem usar essas informações para fazer importantes otimizações em ferramentas de análise de outras empresas ou no pacote eficiente e fácil de usar de aplicativos avançados de business intelligence do Braincube.  

Produtores de bebidas gaseificadas

Melhores níveis de enchimento com visão por computador, análise de Edge e alertas

Os produtores de bebidas gaseificadas produzem grandes volumes, geralmente com margens baixas. É difícil acertar no equilíbrio entre otimizar a produção e minimizar o custo. 

Níveis de enchimento corretos são muito importantes para manter os custos baixos e previsíveis. Até a menor variação no nível de enchimento pode causar perdas financeiras significativas. Por um lado, o excesso de enchimento significa desperdício de produto. Por outro, o enchimento incompleto pode causar o descarte de produtos acabados ou o gasto de tempo e dinheiro para encher delicadamente as garrafas até o nível correto.

Tecnologias avançadas de IIoT garantem os níveis de enchimento certos sempre. Por exemplo, a Visão computacional (CV) é um tipo de Sistema de visão de máquina (MVS) que tem sido usada para aprimorar o controle de qualidade de alimentos e bebidas já há algum tempo. Muitos produtores já conhecem os usos fundamentais da CV, como detectar a uniformidade dos produtos (por exemplo, tamanho e formato), mas ela também pode ser usada para garantir a quantidade certa de enchimento na produção de bebidas. 

Tecnologias autônomas como a Visão por computador para o processo de enchimento traz enormes benefícios para os produtores de bebidas gaseificadas. As minúsculas variações no volume de enchimento não são detectadas pelo olho humano até que muitos produtos já tenham passado pela linha. Com a CV, as discrepâncias são detectadas mais cedo, o que economiza o dinheiro da empresa e ajuda os funcionários a cumprir as cotas. 

Identificar um problema com a CV é só o primeiro passo. Com os grandes volumes e a rápida velocidade da produção de bebidas gaseificadas, é preciso detectar o declínio no desempenho rapidamente para minimizar as repercussões. 

Ferramentas como o aplicativo Alerts do Braincube notificam as equipes certas rapidamente quando algo está errado. É possível configurar o aplicativo para notificar equipes específicas quando eventos específicos ocorrerem. Com o aplicativo Alerts, as equipes minimizam o desperdício, evitam o tempo de inatividade desnecessário e reduzem os riscos à segurança, reagindo imediatamente antes que as outras áreas de produção sejam afetadas.

Usando o exemplo do nível de enchimento, digamos que a CV identifica que as garrafas que saem da máquina de enchimento foram preenchidas acima do limite definido. A anomalia aciona o aplicativo Alerts, que notifica a equipe do chão de fábrica. Por sua vez, a equipe poderá começar a investigar por que a máquina está enchendo em excesso, o que resulta em rápido tempo de reação e menos desperdício de produto.

Fabricantes de destilados

Melhoria da destilação com aplicativos de inteligência artificial

Os destilados têm processos demorados, que podem demorar horas ou dias, mesmo antes do acondicionamento em barris por anos. Pode ser difícil acompanhar um único lote por etapas demoradas, como fermentação e destilação. 

Os Gêmeos Digitais do Braincube são diferentes porque também consideram o tempo de atraso entre as etapas do processo. Isso é muito importante, principalmente para produtores de destilados. 

Com os Gêmeos Digitais, é fácil acompanhar a produção de ponta a ponta com a compilação de dados de todas as fontes usadas na produção. Se você usa um MES, os Gêmeos Digitais podem extrair dados dele, junto com outras fontes de dados (como informações de matéria-prima, dados financeiros ou até dados de processo de um único recipiente de destilação) de forma integrada. O acesso e a utilização desse nível de rastreabilidade de produto podem trazer descobertas e oportunidades revolucionárias. 

É quase impossível que um sistema MES ofereça esse nível de granularidade. É verdade que o MES permite coletar muitos dados, mas a maioria dos produtores de destilados e bebidas já tem dados demais. O problema é ter as ferramentas certas para validar, analisar e entender os dados e fazer relações entre os vários conjuntos de dados para fazer descobertas importantes. 

Por exemplo, digamos que sua empresa trabalhou com o Braincube para construir um Gêmeo Digital de um recipiente de destilação. Usando os dados vindos da coluna de destilação, as equipem podem fazer uso de ferramentas analíticas avançadas para entender quais parâmetros de processo estão impactando a produção ou resultando no consumo desnecessário de energia.

Uma dessas ferramentas é o aplicativo Advanced Analysis do Braincube. Este aplicativo oferece aos especialistas de processo uma IA de autoatendimento que se utiliza do conhecimento implícito deles, permitindo que melhorem a produção. O aplicativo ajuda as equipes a descobrir como cada variável afeta a produção, assim, elas conseguem resolver problemas complexos ou alcançar objetivos comerciais.  

Os lotes de produção sempre terão alguma variabilidade. O segredo para reduzir a variação é identificar e isolar as entradas responsáveis por gerar determinados resultados (na maioria dos casos, indesejados) que causam a variação.  

A CrossRank AI, uma IA patenteada do Braincube e usada no aplicativo Advanced Analysis, é capaz de isolar variáveis específicas que têm o maior impacto sobre o objetivo definido. O aplicativo também recomenda ajustes com base no objetivo, o que facilita ainda mais a realização de alterações para progredir. Com esse conhecimento, as equipes podem melhorar continuamente processos como a destilação.

O aplicativo estende o que é possível com a análise de causa principal. Além de ajudar a realizar a análise de causa principal, o aplicativo também oferece às equipes soluções para evitar problemas futuros, melhorar os gargalos atuais e corrigir o que não funciona. Essas descobertas seriam impossíveis sem a IA.   

Mesmo que alguns dados ruins entrem nos cálculos, a IA facilita a superação desse obstáculo para chegar à descoberta. A IA pode fazer 200 quadrilhões de cálculos por segundo. Com esse nível de cálculo, o algoritmo compensa eventuais anomalias de dados que existam no MES ou no Historian.