Claire Swedberg
O fabricante de componentes aeroespaciais Sekisui Aerospace embarcou em uma missão há vários anos para melhorar sua taxa de entrega pontual de componentes de aeronaves, usando uma solução centrada na tecnologia de identificação por radiofrequência (RFID). O sistema, implantado em um dos dois locais de fabricação da empresa e agora sendo lançado no outro, aumentou a visibilidade dos produtos durante os processos de montagem e envio, elevando as taxas de entrega no prazo de 30% para mais de 90%. O parceiro de software da Sekisui, Xemelgo, aproveita o hardware do leitor selecionado pela Controltek. A equipe de tecnologia descreveu a implantação no RFID Journal LIVE! 2023, realizado em maio, em Orlando, Flórida.
A Sekisui Aerospace opera sob a égide da Sekisui Chemical, uma fabricante japonesa de plásticos que produz compósitos leves para várias indústrias. Operando em Renton, Washington, a Sekisui Aerospace produz peças de aeronaves, incluindo dutos ambientais em fuselagens, para empresas como Boeing, Spirit e Lockheed Martin. Vários anos atrás, a empresa lançou um esforço para melhorar a visibilidade de seu trabalho em andamento (WIP). “Tínhamos um grande problema com a baixa taxa de entrega no prazo”, lembra Matea Osojnik, líder global sênior de tecnologia da Sekisui.
A empresa empregou um sistema de planejamento de recursos empresariais para gerenciar informações que indicavam quando os componentes ou produtos acabados entravam ou saíam da instalação, mas não tinha uma visão de onde eles estavam nesse ínterim, incluindo quando e por que os gargalos se desenvolveram no local. Osojnik teve a visão de uma solução baseada em tecnologia pela qual os usuários poderiam rastrear onde cada novo produto estava ao longo do processo de montagem ou remessa, e que permitiria aos operadores ou gerenciamento simplesmente abrir um mapa e responder a perguntas como “Onde estão minhas peças ?” ou “Quais são os gargalos?” Essa solução, diz ela, poderia permitir que a empresa soubesse quando os produtos acabados seriam entregues.
Osojnik trouxe Julie Traweek, gerente sênior de produtos da empresa, e se juntou ao diretor de engenharia da Xemelgo, Renuka Agrawal. A equipe feminina criou um laboratório de inovação de TI e, em seguida, começou a trabalhar selecionando e testando hardware RFID, bem como desenvolvendo e integrando software. A fabricação aeroespacial, por natureza, tende a ser uma indústria mais tradicional que faz mudanças gradualmente, embora o CEO Daniele Cagnatel estivesse comprometido em inovar uma solução.
A equipe começou seus esforços com uma declaração de problema e, em seguida, definiu uma estratégia destinada a criar uma fábrica sem papel e orientada por dados. Eles primeiro visaram a operação de gesso. Neste local, os operadores fabricam as ferramentas usadas para criar os dutos compostos usados para controle de ar ambiental que traz ar fresco para cada avião. Este setor da empresa vivia o maior desafio, pois transportava internamente 300 peças de gesso diariamente, mas até 800 peças de gesso em uso a qualquer momento podem acabar faltando nas mesmas 24 horas.
O grupo testou uma solução que utilizava códigos de barras, por meio dos quais os operadores escaneavam as etiquetas de código de barras nas peças à medida que passavam pelo processo de produção. Com esse sistema, diz Traweek, a taxa de falta de gesso foi reduzida a zero. No entanto, ela acrescenta, os trabalhadores “odiavam”, pois exigia um esforço manual adicional de escanear os códigos de barras de cada item em que trabalhavam. Portanto, a equipe começou a investigar o uso de UHF RFID passivo para automatizar a captura da identidade única de cada peça.
Trabalhando com a Xemelgo, a equipe criou um protótipo de solução para testar um sistema de leitura de RFID preciso, contínuo e sem interrupções para os operadores. Depois de marcar as peças de gesso e instalar os leitores em locais importantes, eles começaram a testar as taxas de leitura. A equipe levou o teste um passo adiante, relata Traweek, criando desafios: esconder os componentes de gesso marcados para ver se esses itens poderiam ser localizados depois que desaparecessem.
Em seguida, a equipe começou a rastrear uma única ordem de serviço em toda a instalação para obter visibilidade de todas as operações no chão de fábrica. Isso forneceu dados de trabalho em andamento com base em um mapa de gerenciamento de trabalho, que o software baseado em nuvem pode exibir. Para realizar o mapa, diz Agrawal, a equipe aproveitou os mapas das instalações existentes para criar uma representação visual de onde os pedidos estavam localizados. “Desenhamos um mapa, dividimos em zonas e colocamos leitores e antenas nos locais apropriados para dar visibilidade a cada operação”, lembra ela.
O resultado foi uma solução no estilo do Google Maps, pela qual um pedaço de gesso marcado pode ser rastreado em tempo real enquanto se move de uma estação para outra. A equipe insere regras relacionadas aos tempos de permanência e movimentação programada de cada componente que está sendo montado, e o mapa exibe cada zona em cores que mudam de acordo com o status do trabalho em andamento naquela estação. Por exemplo, uma zona verde indica que todo o trabalho está sendo realizado no prazo, enquanto o amarelo significa que pode haver um atraso e o vermelho significa um problema. A equipe também instalou telas grandes no chão de montagem para exibir esses status para os operadores.
No local de produção, a equipe instalou 105 leitores RFID fixos, que estão localizados nas entradas das novas estações, bem como sob prateleiras em alguns canteiros de obras e em áreas de preparação para embarque. Cada nova peça de gesso recebe uma etiqueta RFID UHF passiva com um número de identificação exclusivo codificado nela. O tag é comissionado e armazenado no software, onde é associado o seu tipo e dados descritivos, bem como o pedido específico do cliente que irá atender. Em seguida, inicia sua jornada pelo processo de montagem. A cada nova zona ou estação, um leitor captura o ID da tag quando o componente chega ao alcance e o status dessa peça é atualizado no software.
A maioria das estações requer apenas um único leitor na entrada, e o item etiquetado é reconhecido ao entrar em uma determinada zona ou estação de trabalho. Se o mesmo leitor em uma estação de trabalho ler essa tag novamente, o software atualizará o status como tendo voltado pela entrada, indicando que pode ter sido enviado de volta para outra estação. Além disso, o sistema permite que os usuários monitorem o status do leitor e identifiquem qualquer falha ao reconhecer um problema, como um leitor perdendo energia e não operando.
Ao longo do desenvolvimento, vários ajustes foram feitos, diz Traweek, incluindo problemas de ajuste e reflexão de transmissões de RF. Oitenta por cento dos leitores trabalharam exatamente como exigido, lembra ela, enquanto os outros 20 por cento exigiram algum retrabalho ou ajuste. Com a solução agora em plena operação, o pessoal de operações e gerenciamento pode visualizar onde ocorrem os gargalos, tanto em tempo real quanto historicamente, bem como as prioridades no chão de montagem. Os usuários também podem detalhar um tempo, operação ou produto específico, diz Osojnik, e examinar as tendências.
De acordo com Osojnik, a empresa pode conduzir sessões matinais de estratégia em torno do agendamento proativo e, assim, garantir melhor que continuem a manter as operações dentro do cronograma. “No passado”, diz ela, “estávamos reagindo aos dados de ontem. Agora, estamos vendo o status em tempo real.” A equipe começou a implantar uma solução RFID semelhante no segundo local da Sekisui, com mais 150 leitores. Este segundo site fabrica componentes internos para aeronaves, bem como componentes de motores. A pesquisa do local do projeto foi concluída, relata Osojnik, e a equipe pretende aproveitar a mesma tecnologia UHF RFID, incorporada em peças de gesso.
O próximo desafio, diz Osojnik, será fornecer integração dos dados do software com os fabricantes de aeronaves. Isso consistirá em compartilhar informações sobre trabalhos em andamento para clientes relacionados a seus pedidos de produtos. Desta forma, a empresa pretende oferecer aos seus clientes um valor adicional que a diferencie dos demais fabricantes. A longo prazo, as etiquetas embutidas nas peças de gesso podem continuar agregando valor ao longo do ciclo de vida de uma aeronave, permitindo que o pessoal de manutenção ou companhias aéreas capturem e gerenciem dados sobre uma peça ao longo de sua vida útil.