CLOUDNC EM DESTAQUE NO O ENGENHEIRO - PUBLICADO A 5 DE JULHO DE 2019.
A empresa britânica de engenharia de precisão CloudNC introduziu uma nova abordagem pioneira baseada em AI para o fabrico. Nesta entrevista exclusiva de perguntas e respostas, o diretor executivo da empresa, Theo Saville, descreve a tecnologia de base e explica como a empresa construiu uma fábrica totalmente nova a partir do zero.
O QUE É QUE CONSEGUIU? PODE DESCREVER O CONCEITO E A TECNOLOGIA DE BASE?
A versão simples é que abrimos uma nova fábrica de maquinagem de precisão que oferece enormes poupanças de custos para quem precisa de peças maquinadas com CNC. A tecnologia de base é um software alimentado AI que automatiza completamente a programação de máquinas CNC e atinge tempos de ciclo de produção muito mais rápidos do que é possível utilizando software tradicional, resultando em custos correspondentemente mais baixos.
Estamos também a desenvolver um novo tipo de abordagem orientada por software para gerir a fábrica, a que chamamos Sistema Operativo da Fábrica, e estamos a implementá-lo na Fábrica 1 - a nossa primeira unidade de produção. A nossa missão é revolucionar completamente a indústria de peças maquinadas por CNC, que representa um investimento de 100 mil milhões de libras - para oferecer uma qualidade de nível aeroespacial a cerca de metade do preço, para clientes que necessitem de qualquer coisa, desde uma única peça até séries de centenas ou milhares.
QUAIS SÃO OS PROBLEMAS FUNDAMENTAIS DAS ACTUAIS ABORDAGENS AO FABRICO CNC?
Existem três questões fundamentais na indústria atual. A primeira é que, antes de poder começar a produzir componentes, é necessário programar a máquina com CAM . Isto é extremamente complexo, consome muito tempo e requer grande perícia. Este facto torna os protótipos e os pequenos lotes muito dispendiosos, uma vez que o custo não pode ser repartido. Além disso, há muitos mais programadores CAM qualificados a reformarem-se do que a entrarem na profissão, pelo que temos uma escassez de competências.
A segunda é que existem triliões de formas de produzir até mesmo um simples componente com uma máquina CNC, mas apenas algumas delas são rápidas. As pessoas são muito boas a encontrar uma solução que funcione, mas encontrar a solução óptima é muito, muito mais difícil. A nossa experiência sugere que a maior parte dos componentes são produzidos a menos de metade da velocidade que teoricamente poderiam ser, e por isso são geralmente duas vezes mais caros do que o necessário - uma observação que os grupos de investigação em maquinagem e os fabricantes de ferramentas e máquinas que conhecemos concordam connosco.
A terceira é que a indústria como um todo, desde a encomenda até à entrega - mesmo descontando o elemento de programação CAM - é menos eficiente do que poderia ser. Ainda não começou realmente a colher os frutos da automação avançada, do software e da robótica ou das abordagens de primeira classe à cadeia de abastecimento e à gestão organizacional.
QUAIS SÃO OS PROBLEMAS FUNDAMENTAIS DAS ACTUAIS ABORDAGENS AO FABRICO CNC?
Existem três questões fundamentais na indústria atual. A primeira é que, antes de poder começar a produzir componentes, é necessário programar a máquina com CAM . Isto é extremamente complexo, consome muito tempo e requer grande perícia. Este facto torna os protótipos e os pequenos lotes muito dispendiosos, uma vez que o custo não pode ser repartido. Além disso, há muitos mais programadores CAM qualificados a reformarem-se do que a entrarem na profissão, pelo que temos uma escassez de competências.
A segunda é que existem triliões de formas de produzir até mesmo um simples componente com uma máquina CNC, mas apenas algumas delas são rápidas. As pessoas são muito boas a encontrar uma solução que funcione, mas encontrar a solução óptima é muito, muito mais difícil. A nossa experiência sugere que a maior parte dos componentes são produzidos a menos de metade da velocidade que teoricamente poderiam ser, e por isso são geralmente duas vezes mais caros do que o necessário - uma observação que os grupos de investigação em maquinagem e os fabricantes de ferramentas e máquinas que conhecemos concordam connosco.
A terceira é que o sector como um todo, desde a encomenda até à entrega - mesmo descontando o elemento de programação CAM - é menos eficiente do que poderia ser. Ainda não começou realmente a colher os frutos da automação avançada, do software e da robótica ou das abordagens de primeira classe da cadeia de abastecimento e da gestão organizacional.
QUE VANTAGENS TEM A ABORDAGEM CLOUDNC EM RELAÇÃO ÀS ABORDAGENS EXISTENTES?
As três principais facetas da oferta CloudNC abordam estas questões de forma direta. Eliminando a programação manual da máquina CNCCAM programaçãoCAM ), reduzindo os tempos de ciclo de maquinação com instruções optimizadas da máquina CNC e aperfeiçoando as operações da fábrica com software, processos e cultura organizacional avançados, podemos oferecer aos clientes peças de qualidade aeronáutica a preços revolucionários.
O nosso software de programação CAM alimentado por AI reduz os dias ou semanas envolvidos na programação para apenas alguns minutos. Entretanto, aproveitando o enorme poder computacional da nuvem, o nosso software AI pode trabalhar com um grande número de métodos possíveis e selecionar um dos melhores. O resultado é mais eficiente e de melhor qualidade. A Factory 1 foi construída com este processo em mente, tirando partido das melhores máquinas CNC disponíveis e utilizando-as em todo o seu potencial.
Mas embora a otimização da programação e da maquinagem constitua a maior parte do valor acrescentado do CloudNC, existe um enorme potencial para otimizar todos os outros aspectos das operações da fábrica. O facto de termos uma base de partida limpa e a capacidade de desenvolver rapidamente um novo software significa que podemos construir e iterar ferramentas para automatizar tudo, desde a programação inteligente à inspeção e à gestão do sistema de qualidade.
Descobrimos que a maquinagem subcontratada não é bem servida pelos fornecedores de software existentes, especialmente no que diz respeito à gestão da fábrica. Embora as tecnologias da indústria 4.0 e os softwares personalizados possam chegar aos operadores antigos a seu tempo, estamos a abordar esta questão com o nosso próprio Factory Operating System desenvolvido internamente e concebido especificamente para resolver os desafios da maquinação subcontratada.
Começar com uma folha em branco também nos permitiu implementar as melhores soluções da Indústria 4.0 disponíveis a partir de terceiros, sem termos de nos preocupar com os nossos sistemas antigos, porque não temos nenhum!
SABEMOS QUE CONSTRUIU UMA FÁBRICA. FALE-NOS SOBRE ISSO.
A curva de aprendizagem na construção da Fábrica 1 tem sido incrivelmente íngreme e totalmente fascinante. Pretendemos que seja o espaço onde desenvolvemos um "modelo" de fábrica escalável que podemos utilizar para expandir rapidamente e temos um plano muito ambicioso, mas totalmente exequível, para construir mais fábricas no Reino Unido quase imediatamente, com outras fábricas a serem desenvolvidas internacionalmente logo a seguir.
já produzimos pelo menos alguns lotes para quase todos os sectores de produção
A Fábrica 1 possui a melhor maquinaria CNC disponível de empresas como a DMG Mori e a Mazak, apoiada pela melhor automação robótica da sua classe da Erowa. A nossa missão final é construir fábricas totalmente autónomas e flexíveis, em que a fixação de preços, a cadeia de fornecimento (desde as matérias-primas até ao cumprimento), a produção, a garantia de qualidade, a embalagem, o carregamento e o envio serão totalmente automatizados e conduzidos por software, independentemente de se fabricarem lotes de 1 ou 100.000 unidades. O nosso pessoal especializado assumirá o controlo apenas nos casos mais difíceis e interessantes.
Queremos que o elemento humano esteja a acrescentar valor através do seu conjunto de competências únicas, e não a realizar tarefas de processo repetitivas que são aborrecidas, perigosas ou sujas. A Fábrica 1 foi construída com esta visão em mente - é altamente automatizada e muito flexível, para que possamos testar rapidamente novo software, tecnologias e práticas de automatização à medida que as desenvolvemos.
QUAL É O PLANO DE NEGÓCIOS? ESTÁ A PLANEAR LICENCIAR A TECNOLOGIA DE BASE OU CONSTRUIR MAIS FÁBRICAS?
O nosso plano não é licenciar a tecnologia de software AI principal, mas sim provar a nossa tecnologia e construir rapidamente novas fábricas que possam alargar a nossa capacidade de fornecimento a um número cada vez maior de clientes. Há várias razões para esta abordagem, mas a principal é que podemos obter resultados muito melhores para os nossos clientes em geral, desenvolvendo software e práticas para otimizar todas as fases do percurso do componente através da fábrica, desde o orçamento inicial até à expedição, e não apenas as fases de programação e maquinação.
A possibilidade de automatizar a maquinagem e a programação CAM abre possibilidades interessantes, como a cotação automática perfeitamente exacta e a programação dinâmica da produção, ambas impossíveis sem a tecnologia de base do CloudNC. Estes são apenas alguns exemplos em que estamos a trabalhar agora, mas a lista é enorme. A nossa intenção é que, dentro de alguns anos, seja difícil encontrar mais do que alguns momentos de tempo ou atividade sem valor acrescentado em qualquer fase de uma fábrica CloudNC, com os correspondentes benefícios para os nossos clientes.
COM QUE CLIENTES JÁ ESTÁ A TRABALHAR? QUAL É A SUA CAPACIDADE ACTUAL E O PRAZO DE ENTREGA?
A maquinação CNC afecta quase todas as áreas da indústria. Atualmente, as indústrias aeroespacial, de defesa, médica e de petróleo e gás são as que fornecem os maiores volumes, mas já produzimos pelo menos alguns lotes para quase todos os sectores de produção. O único segmento de que me lembro e para o qual ainda não trabalhámos é o dos moldes e matrizes.
Apesar de estar aberta apenas há alguns meses, a Fábrica 1 já está a funcionar perto da sua capacidade. Isto dá-nos uma grande confiança de que a indústria está pronta e à espera da CloudNC, e já estamos à procura de locais para mais fábricas. Os nossos preços significam que a capacidade se enche rapidamente, mesmo com o nosso ritmo atual de instalação de novas máquinas, pelo que estamos agora a desenvolver uma solução rápida que aproveita a nossa falta de um estrangulamento na programação CAM para trabalhos que exigem prazos de entrega apertados. Simplificando, podemos continuar a aceitar novas encomendas a preços extremamente reduzidos em comparação com os métodos existentes e, em breve, conseguiremos obter uma redução de custos percentual semelhante em relação a serviços acelerados como o Proto Labs, ao mesmo tempo que fornecemos peças de qualidade muito superior.
O QUE É QUE IMPEDE OUTROS FABRICANTES DE PRECISÃO DE COPIAREM O SEU MODELO? QUE PROTECÇÕES TEM EM VIGOR?
Esperamos que a indústria transformadora em geral copie o nosso modelo, uma vez que estamos totalmente empenhados em ser um padrão de ouro da indústria transformadora moderna e habilitada para a indústria 4.0. A nossa missão é conseguir uma revolução de autonomia no fabrico, e isso não pode ser feito sozinho. Em termos da nossa tecnologia de base, nada impede que outros a procurem replicar. O que direi, no entanto, é que acreditamos que temos alguns dos melhores talentos mundiais em engenharia de software que dedicaram vários anos ao desenvolvimento da tecnologia principal - aprendemos da maneira mais difícil o quão difícil é automatizar a maquinação!
QUAIS SÃO OS ANTECEDENTES DO PROJECTO E COMO É QUE O CONSEGUIRAM ARRANCAR?
Fui cofundador da empresa com o nosso CTO, o engenheiro de software Chris Emery. Mas a nossa equipa cresceu rapidamente para mais de 70 pessoas - e esse número está a aumentar entre dez a vinte por mês!
Quando eu e o Chris começámos, recebemos apoio e incentivo de muitas fontes diferentes, incluindo o InnovateUK, o Advanced Manufacturing Research Centre (AMRC), o Manufacturing Technology Centre (MTC) e o Warwick Manufacturing Group (WMG).
A nossa visão final é levar os limites até ao limite. Queremos possuir e operar as melhores instalações de fabrico do mundo
Conseguimos atrair mais de £11M em financiamento de capital de risco até à data, o que nos ajudou a crescer e acrescentou cada vez mais contactos e competências vitais à CloudNC. Atualmente, a nossa incrível equipa inclui um grupo de engenheiros de software líderes mundiais e uma equipa de gestão com vasta experiência em escalar start-ups tecnológicas para se tornarem algumas das empresas mais bem sucedidas do mundo, incluindo empresas como a Uber, Betfair e Fetchr.
A equipa de liderança também possui experiência de ponta com a Indústria 4.0 e montagem de raiz de operações aeroespaciais, espaciais e automóveis de grande escala, e até competências de engenharia que ajudaram a colocar o Curiosity Rover da NASA em Marte. O nosso potencial humano é mais do que compatível com o nosso potencial tecnológico e estamos todos muito entusiasmados com o futuro da maquinagem CNC para a CloudNC e para o mundo em geral.
QUAL É A SUA VISÃO FINAL? E QUAIS SÃO OS PRÓXIMOS PASSOS PARA A ALCANÇAR?
A nossa visão final é levar os limites até ao limite. Queremos possuir e operar as melhores instalações de fabrico do mundo - as mais flexíveis, eficientes e produtivas. Procuramos desafiar-nos a levar essas fronteiras até ao limite tecnológico, com as mentes mais brilhantes a serem aplicadas aos desafios ao longo do caminho para um fabrico flexível completamente autónomo.
Podemos ver um futuro que está inteiramente ao nosso alcance, onde encomendar peças é tão simples e rápido como encomendar uma t-shirt personalizada na Internet. E estamos realmente entusiasmados com o que, por sua vez, uma capacidade de maquinação CNC desta natureza significa para a indústria - produtos mais baratos, ciclos de inovação mais rápidos e maior acessibilidade ao fabrico de precisão.
Queremos libertar o estrangulamento e ajudar a indústria a ser mais flexível e eficiente, mais inovadora. Qualquer visão começa com uma ideia - um conceito. Depois, é necessário muito trabalho para ter uma operação funcional que comece a cumprir a promessa. É aí que nos encontramos neste momento - a cumprir a promessa do possível. A nossa mensagem para a indústria é que nos experimentem - não podia ser mais simples, basta entrar em contacto, nenhum trabalho é demasiado pequeno, nenhum trabalho é demasiado grande!
CloudNC em destaque no The Engineer .
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