Gestão digital para ponte rolante reconhecida pelo MIIT

A transformação digital da indústria de equipamentos está a evoluir de aplicações isoladas para a integração de todo o processo. Enquanto fornecedor de equipamentos de base para a indústria pesada, o nível de digitalização da própria fabricação de pontes rolantes determina diretamente a consistência do produto e a eficiência de entrega. Recentemente, a Kelude Indústrias Pesadas foi oficialmente distinguida como empresa de referência provincial em manufatura inteligente, e a sua plataforma digital de gestão do ciclo de vida de pontes rolantes, desenvolvida de forma independente, obteve o reconhecimento do Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação. Este feito confirma que a capacidade de integração digital da empresa nos cinco elos centrais — projeto de produto, gestão de processos, execução de produção, inspeção de qualidade e Serviço Pós-Venda — atingiu o padrão de referência nacional. Este artigo aborda de forma sistemática quatro dimensões: o contexto do reconhecimento, a arquitetura da plataforma, os elos digitais críticos e o efeito da modernização.

Critérios de certificação e processo de seleção de empresas de referência provincial

A distinção de empresa de referência provincial em manufatura inteligente é atribuída pelo Departamento Provincial da Indústria e Tecnologia da Informação, com base no "Regulamento de Gestão da Certificação de Empresas de Referência em Manufatura Inteligente" e na norma ISO 4301 (equivalente à GB/T 39116-2020) — modelo de maturidade de capacidades de manufatura inteligente. A avaliação abrange quatro domínios de capacidade: pessoal, tecnologia, recursos e fabricação. A certificação é atribuída em três níveis: Nível de Referência (Grau 3, maturidade 3 e acima), Nível Piloto (Grau 2, maturidade 2) e Nível de Desenvolvimento (Grau 1, maturidade 1).

Nesta edição, 127 empresas candidataram-se a nível provincial. Após três fases — análise documental (verificação de conformidade), avaliação por especialistas (avaliação da Solução Técnica) e inspeção no local (verificação prática do funcionamento dos sistemas digitais) — 43 empresas obtiveram a certificação de Nível de Referência, correspondendo a uma taxa de aprovação de aproximadamente 34%. A inspeção no local da Kelude Indústrias Pesadas focou-se em cinco aspetos: integração de dados entre o sistema PLM e o ERP (a precisão da conversão automática da BOM de projeto para a BOM de produção deve ser superior a 95%); distribuição de parâmetros de processo e taxa de cobertura de coleta de dados do sistema MES (deve cobrir mais de 80% dos processos-chave); nível de informatização da logística de armazém (coordenação entre o Sistema de Gerenciamento de Armazém e os AGV); digitalização da gestão da qualidade (taxa de aquisição automática de dados de inspeção e capacidade de análise SPC); e taxa de conexão em rede de equipamentos (a taxa de conexão dos equipamentos críticos deve ser superior a 90%). Todos os cinco critérios foram cumpridos ou superados.

Arquitetura da plataforma digital de gestão do ciclo de vida de pontes rolantes

A plataforma digital de gestão do ciclo de vida de pontes rolantes assenta em quatro sistemas centrais — PLM, ERP, MES e WMS — que interligam todo o fluxo de dados, desde a necessidade do cliente até à entrega do produto, eliminando os silos de dados entre os sistemas tradicionais de uma empresa de fabricação.

Gestão do ciclo de vida completo (PLM): O sistema PLM dedicado a pontes rolantes, desenvolvido com base na plataforma Windchill, gere todo o processo, desde o projeto conceptual, projeto detalhado (incluindo modelos CAD 3D e desenhos técnicos 2D), projeto de processo (incluindo elaboração de WPS de soldagem, planeamento de processos de montagem e definição de tempos padrão), gestão de BOM (conversão em três camadas — BOM de projeto, BOM de processo e BOM de fabricação — com uma taxa de mapeamento automático de 97,3%) até ao arquivamento do dossiê técnico. O sistema PLM está profundamente integrado com o SolidWorks e o AutoCAD. Quando o pessoal de projeto conclui o projeto de variante no CAD, o PLM extrai automaticamente a BOM de projeto e inicia o processo de conversão da BOM. Atualmente, o sistema PLM gere 28 modelos de pontes rolantes em produção, associados a mais de 1500 documentos técnicos.

Planeamento de Recursos Empresariais (ERP): Baseado na plataforma UFIDA U8+, cobre sete módulos: gestão de pedidos de venda, planeamento de compras, gestão de fornecedores, Gerenciamento de Estoque, programação da produção, contabilidade financeira e gestão de custos. O sistema ERP está integrado com os dados de BOM do PLM. Quando o planeador de produção emite a ordem de fabrico no ERP, o sistema associa automaticamente o roteiro de processo, o tempo padrão e a lista de materiais do PLM, sem necessidade de inserção manual de dados de processo. A função de verificação de disponibilidade de materiais valida automaticamente a quantidade disponível em stock das matérias-primas e componentes necessários antes da emissão da ordem de fabrico, gerando automaticamente sugestões de compra para materiais em falta. O tempo médio de processamento, desde a emissão da ordem até à confirmação da disponibilidade de materiais, foi reduzido de 2 a 3 dias para 2 horas.

Sistema de execução de manufatura (MES): O sistema MES e-Crane, desenvolvido de forma independente, cobre seis processos de oficina: Corte, soldagem, Usinagem, Montagem, pintura e Montagem Final e comissionamento. As funções principais do sistema MES incluem: ordem de trabalho eletrônica (instruções de trabalho sem papel enviadas para terminais nos postos de trabalho); distribuição de parâmetros de processo (parâmetros de soldagem, torque de aperto dos parafusos, etc., enviados diretamente pelo MES para equipamentos de soldagem inteligentes e ferramentas de aperto elétricas); inspeção de qualidade (atribuição automática de tarefas de inspeção, registo de resultados por leitura de código, processamento eletrónico do fluxo de Produto Não Conforme); monitoramento do estado dos equipamentos (painel em tempo real do estado operacional, OEE e taxa de utilização dos equipamentos críticos); e aquisição de horas de trabalho (os operadores registam início e fim de turno com cartão, e os dados de horas são automaticamente consolidados no módulo de custos do ERP). Desde a implementação do sistema MES, a taxa de cobertura de coleta de dados dos processos-chave nas Oficina de soldagem e Oficina de Montagem aumentou de 15% para 92%.

Sistema de Gerenciamento de Armazém (WMS): Gere três tipos de áreas de armazenamento: Armazém de matérias-primas (Chapa de Aço, perfil, materiais de soldagem, Peça normalizada, etc.), Armazém de produtos semiacabados (peças de Corte, componentes soldados, peças usinadas) e Armazém de produtos acabados (máquinas completas e componentes principais). O sistema WMS está sincronizado em tempo real com a contabilidade de stock do ERP. As operações de entrada e saída de armazém são realizadas por leitura de código PDA, e a precisão do inventário aumentou de 86% antes da implementação para 99,3%. O sistema WMS também se integra com o sistema de despacho de AGV, enviando automaticamente instruções de fornecimento de materiais para a frota de AGV. O Tempo de resposta médio para o AGV entregar materiais do armazém ao posto de trabalho designado é de 15 minutos.

Resultados da implementação nos elos digitais críticos

O efeito da modernização da plataforma digital de gestão do ciclo de vida de pontes rolantes é evidenciado em três dimensões quantificáveis:

Redução do prazo de entrega. O prazo de entrega de todo o processo, desde o pedido do cliente até à expedição do produto, era em média de 42 dias antes da implementação da plataforma digital (incluindo 5 dias de projeto, 3 dias de preparação de processo, 7 dias de compras, 24 dias de produção e 3 dias de inspeção e expedição). Após a implementação, este prazo foi reduzido para 28 dias, uma redução de aproximadamente 33%. Os três principais fatores desta redução são: a conversão automática da BOM de projeto para a BOM de fabricação, que eliminou o tempo de transferência de dados entre projeto, processo e compras (poupança de cerca de 3 dias); a digitalização das ordens de trabalho e a distribuição direta de parâmetros de processo pelo MES, que reduziu o tempo de preparação da produção (poupança de cerca de 2 dias); e a disponibilidade de materiais e a transparência do inventário, que eliminaram as paragens por falta de material (poupança de cerca de 4 dias).

Melhoria da estabilidade da qualidade do produto. A gestão digital da qualidade garante a rastreabilidade e a estatística em tempo real dos dados de qualidade em todo o processo. Os parâmetros de processo da soldagem (corrente, Tensão, velocidade de soldagem) são enviados diretamente pelo MES para os equipamentos de soldagem, com aquisição em tempo real dos parâmetros reais de soldagem. Quando os parâmetros se desviam do intervalo definido no WPS, é gerado um alerta precoce automático. A taxa de aprovação à primeira na soldagem aumentou de 89,5% antes da digitalização para 95,8%. Na montagem, o torque de aperto dos parafusos críticos é adquirido através da conexão em rede das ferramentas de aperto elétricas. A taxa de conformidade do torque aumentou de 92% (operação Manual) para 99,7%, e a curva de aperto de cada Parafuso é arquivada no sistema MES, permitindo a rastreabilidade exata até ao operador, ao número da ferramenta e ao momento do aperto.

Aumento da eficiência de produção. Na Oficina de corte, após a implementação do sistema de otimização de aninhamento de chapas (baseado no algoritmo NestFabric), a taxa de utilização da Chapa de Aço aumentou de 68% para 78%. Considerando uma produção anual de 500 pontes rolantes e um consumo anual de Aço de aproximadamente 3000 toneladas, a poupança anual de Aço é de cerca de 300 toneladas. Ao preço médio atual da Chapa de Aço Q355B (≈S355JR) de aproximadamente 4500 CNY/tonelada, a poupança anual no custo de materiais é de cerca de 135000 CNY (aproximadamente 17100 EUR). Na Oficina de soldagem, através da programação automática do MES e do envio de tarefas ao nível do posto de trabalho, a taxa média de utilização dos equipamentos de soldagem aumentou de 62% para 78%.

Sinergia entre a plataforma digital e as pontes rolantes inteligentes

O valor da plataforma de Manufatura Inteligente não se limita à melhoria da eficiência no processo de fabricação, mas também se reflete no efeito de sinergia com os produtos de ponte rolante inteligente. Os dados operacionais e os dados do processo de fabricação acumulados na plataforma digital de gestão do processo completo das pontes rolantes estão a retroalimentar a otimização do projeto e a capacidade de Telemanutenção dos produtos. Por exemplo, os dados de personalização registados no sistema PLM são utilizados para analisar as tendências de configuração dos vários modelos de ponte rolante, auxiliando na definição de prioridades para a solução de configuração padrão e para o projeto de variantes — as estatísticas indicam que cerca de 65% das encomendas se concentram em 3 soluções de configuração padrão, e o projeto padronizado permite reduzir o prazo de entrega do projeto para 2 dias. A análise conjunta dos parâmetros de processo de soldagem registados pelo sistema MES com os dados de detecção do Cabo de Aço por IA na plataforma remota de operação e manutenção permite estabelecer um modelo de correlação entre a qualidade da soldagem e a vida útil do Cabo de Aço, fornecendo suporte de dados para a otimização contínua dos parâmetros de processo de soldagem.

Perguntas Frequentes sobre a Plataforma Digital