A Construção de uma Fábrica Pronta para IA: Como a Produção Definida por Software Está Transformando a Manufatura

A automação na manufatura está em um ponto de inflexão. A Inteligência Artificial (IA) está migrando rapidamente da experimentação para a expectativa, mas muitas fábricas ainda operam em arquiteturas centradas em hardware, projetadas para uma era diferente. O resultado é um descompasso crescente: as ambições de IA estão avançando mais rápido do que a infraestrutura de produção pode suportar, criando novos desafios operacionais e competitivos.

À medida que os casos de uso de IA se aproximam das cargas de trabalho de produção, essa lacuna está se tornando mais difícil de ser ignorada pelos líderes da manufatura. Ao mesmo tempo, os ambientes de manufatura devem continuar a atender a requisitos rigorosos de confiabilidade, segurança e performance. Tempo de inatividade (downtime) não é uma opção. O determinismo ainda é crucial. E a complexidade operacional continua a aumentar.

Para enfrentar esses desafios, a Audi, fabricante automotiva alemã e subsidiária integral do Volkswagen Group, repensou a base da TI (Tecnologia da Informação) e da OT (Tecnologia Operacional) em escala em seus ambientes de produção. Em vez de depender de milhares de dispositivos distribuídos e sistemas de função fixa, a Audi adotou uma abordagem software first para a automação industrial, trazendo a velocidade, a flexibilidade e o modelo operacional da TI para os ambientes de produção, sem exigir reconstruções disruptivas, linha por linha, para cada nova capacidade.

Edge Cloud para Produção em Manufatura de Grande Escala

O resultado é o Edge Cloud for Production (EC4P), que a Audi está operando em escala em seus ambientes de produção. O EC4P combina tecnologia de automação estabelecida com a flexibilidade e o modelo de computação de uma edge cloud on premises. Essa abordagem simplifica processos, reduz os requisitos de hardware no local e permite que novas funções sejam introduzidas mais rapidamente, mantendo a confiabilidade e o determinismo exigidos pelas operações industriais.

O que a Audi relata sobre o EC4P:

• O EC4P está sendo introduzido em ambientes de produção de grande escala.
• A orientação centralizada dos trabalhadores reduziu a necessidade de milhares de PCs industriais.
• Controladores Lógicos Programáveis Virtuais (vPLCs) estão substituindo os controles de hardware locais.
• Dispositivos industriais, incluindo cerca de 100 robôs, são coordenados com precisão de milissegundos.
• O EC4P permite a manufatura contínua e de alto volume, permitindo que a Audi produza várias centenas de carrocerias de veículos por dia em três turnos, um marco da indústria que permanece inigualável.

Um novo white paper do ARC Advisory Group, "Building Audi’s EC4P Platform for Shop Floor Virtualization", examina como o EC4P foi projetado, implementado e escalado nos ambientes de manufatura da Audi, com análise independente de como abordagens definidas por software podem ser aplicadas à infraestrutura de fábrica.

Figura 1: Whitepaper do ARC Advisory Group

Da Produção Centrada em Hardware à Produção Definida por Software

As arquiteturas tradicionais de automação de fábrica estão rigidamente ligadas a hardware localizado – PCs industriais, controladores dedicados e sistemas acoplados diretamente a máquinas individuais. Embora eficaz por décadas, esse modelo se tornou cada vez mais difícil de evoluir.

A inovação em software agora se move mais rápido do que os ciclos de atualização de hardware, as práticas de segurança variam entre os ambientes, e o escalonamento de novas capacidades — particularmente casos de uso orientados por IA — frequentemente exige um retrabalho significativo.

O EC4P reflete uma abordagem diferente. Ele substitui a automação ligada ao hardware por um modelo de edge cloud centralizado e virtualizado, onde as cargas de trabalho de produção são entregues como serviços de software, em vez de estarem atreladas a dispositivos físicos. Cargas de trabalho como sistemas de orientação de trabalhadores, ambientes de engenharia e funções de controle podem ser operadas centralmente, simplificando as operações e permitindo um gerenciamento de ciclo de vida mais consistente, sem comprometer os requisitos da OT.

Operando em Ambientes de Produção Altamente Automatizados

O ARC Advisory Group documenta o EC4P operando em ambientes de funilaria (body shop) e montagem altamente automatizados, incluindo deployments onde sistemas de controle virtualizados suportam operações industriais coordenadas. Esses ambientes demonstram como arquiteturas de produção virtualizadas baseadas em edge cloud podem operar além de projetos-piloto e em configurações reais de manufatura.

Por Que a Infraestrutura é Importante para a IA na Manufatura

A IA é extremamente promissora na manufatura, desde manutenção preditiva e detecção de anomalias até inspeção de qualidade baseada em computer vision. No entanto, muitas iniciativas estagnam devido a restrições de infraestrutura. A IA na manufatura frequentemente falha não por causa dos modelos, mas porque a infraestrutura limita o deployment, as operações e o gerenciamento do ciclo de vida.

O escalonamento da IA exige ambientes de execução padronizados, operações centralizadas, acesso seguro aos dados de produção e a capacidade de implantar e atualizar cargas de trabalho de forma consistente em diferentes locais. O EC4P foi construído com esses requisitos em mente, criando uma fundação que suporta casos de uso orientados por dados e habilitados por IA, juntamente com as cargas de trabalho de produção centrais.

Habilitando a Convergência IT/OT com uma Fundação Edge Cloud

Uma percepção chave da pesquisa do ARC Advisory Group é que a modernização não é alcançada apenas pela tecnologia. O EC4P apoia uma colaboração mais estreita entre as equipes de TI e OT, fornecendo um modelo de infraestrutura compartilhado, preservando o determinismo, a disponibilidade e a segurança funcional.

Como parte do EC4P, a Audi trabalha com parceiros líderes da indústria para integrar plataformas de virtualização, networking e tecnologias de automação. Dentro desse ambiente, o VMware Cloud Foundation (VCF) é usado para operar cargas de trabalho de produção virtualizadas como uma edge cloud on premises, fornecendo gerenciamento centralizado do ciclo de vida, segurança e consistência operacional.

O Que Você Aprenderá no White Paper do ARC

O white paper do ARC Advisory Group oferece um olhar mais profundo e independente sobre:

• A arquitetura por trás da implementação do EC4P da Audi.
• Como os princípios de virtualização e edge cloud são aplicados em ambientes de OT.
• Considerações práticas para escalonar a IA e modernizar a infraestrutura de produção.
• A união das melhores tecnologias da categoria (best in breed) da Broadcom, Cisco e Siemens.

Leia o White Paper do ARC Advisory Group: Building Audi’s EC4P Platform for Shop Floor Virtualization

Saiba Mais:

• Audi Press Release: Audi Scales up Deployment of Artificial Intelligence in Production
• Broadcom News: Audi: Driving New Levels of Manufacturing Efficiency with VMware Cloud Foundation
• Blog: Broadcom Teams with Audi to Deliver Next Generation IT -Based Factory Automation Powered by VMware Cloud Software
• Case Study: Audi Smart Factories – Accelerate the Transformation of the Global Automotive Industry
• Video: Audi Smart Manufacturing with VMware Cloud Foundation Edge
• Blog: Audi and VCF Professional Services Collaborate to Pioneer Smart Manufacturing
• Blog: Audi Introduces Smart Manufacturing with VMware Cloud Foundation Edge
• Webpage: VMware Cloud Foundation
• Webpage: VMware Cloud Foundation Edge

Descubra mais sobre o VMware Cloud Foundation (VCF) Blog Assine para receber as últimas postagens por e-mail. Digite seu e-mail… Assinar