Bancos de Dados e suas Contribuições para os Sistemas MES

“Em Deus nós confiamos; todos os outros devem trazer dados.”  William Edwards Deming 

A Transformação Digital com a Indústria 4.0 – e em especial os sistemas MES (Manufacturing Execution Systems) – não estaria tão avançada se não fossem os bancos de dados relacionais e seus RDBMSs (Relational Database Management Systems).

E dentro deste universo de possibilidades a linguagem SQL (Structured Query Language) surgiu em 1974 e se tornou o padrão de mercado na década seguinte.

Neste artigo você conhecerá a relação entre SQL, RDBMS, MRP I (Material Requirement Planning), MRP II (Manufacturing Resource Planning), ERP (Enterprise Resource Planning), MES e mais. Acompanhe!

Surgimento das Tecnologias

Eu acredito ser muito válido revisitarmos – na linha do tempo – como as várias tecnologias surgiram, pois dessa forma fará mais sentido para você conceber como chegamos ao estágio atual.

Bancos de Dados Relacionais

Os Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados Relacional (SGBDRs) surgiram na década de 70 e consolidaram-se na década de 80. Ajudaram com que os ERPs se firmassem na década de 90 como um padrão nas empresas, evolução natural do MRP I e MRP II.

Antes dos RDBs existiam os sistemas hierárquicos e em rede para armazenamento e recuperação de informações em bancos de dados, mas eles eram menos eficientes que os bancos de dados relacionais.

E os RDBs foram concebidos baseados na álgebra relacional (teoria dos conjuntos) e trabalham com as operações de união, interseção, diferença, seleção, entre outras.

Atualmente em torno de 70% dos bancos de dados  são Relacionais e o restante são chamados de: Orientados-a-Objetos; Hierárquicos; Em Rede; Arquivo Simples(flat); NoSQL (Not Only SQL) e NewSQL, ou simplesmente, navegacionais(ponteiros); relacionais(SQL) e pós-relacionais.

SQL

Dentre as várias linguagens disputando a atenção na manipulação de RDBs, o SQL se tornou o padrão da maioria dos RDBMSs na década de 80.

O SQL é uma linguagem de programação declarativa onde você diz “o que” quer obter do RDB e não “como” quer fazer essa tarefa, diferentemente das linguagens imperativas – incluindo as procedurais – onde você especifica todos os detalhes da tarefa/task/job.

Por conta dessa facilidade de uso, o SQL é considerado uma linguagem de quarta geração.

Atualmente – segundo o site db-engines – os RDBMSs mais populares são: Oracle; MySQL; Microsoft SQL Server; PostgreSQL; IBM Db2; SQLite; e Microsoft Access. Lembrando que todos eles usam SQL.

MES

Devido aos sistemas ERPs terem apenas uma visão macro das operações fabris, os sistemas MES começaram a ganhar relevância na década de 90 por proporcionar uma visão detalhada – e em tempo real – sobre o que está acontecendo na fábrica.

Essa visão microscópica da área fabril cumpre uma função importantíssima para que as empresas sejam bem sucedidas em um mercado global e cada vez mais competitivo.

Como os RDBs Impactaram os Sistemas MES?

“”Dados são o novo petróleo.”  Clive Humby 

Os sistemas MES (Manufacturing Execution Systems) são responsáveis por gerenciar as atividades de produção em tempo real, integrando as informações entre as atividades de chão de fábrica e os sistemas corporativos de gestão empresarial. Eles são fundamentais para a otimização da produção, redução de custos e melhoria da qualidade dos produtos.

Os bancos de dados relacionais são capazes de lidar com grandes volumes de dados, garantindo a integridade, consistência e segurança das informações armazenadas. Eles fornecem recursos de consulta avançados, como JOINs, agregações e filtros, que permitem que os sistemas MES realizem análises sofisticadas dos dados coletados, gerando insights valiosos para a tomada de decisões.

Os RDBs são uma forma de organizar os dados em tabelas, em que cada tabela representa uma entidade no processo produtivo, como uma ordem de produção, um produto acabado ou um lote de matéria-prima. Cada tabela possui campos que representam as propriedades da entidade, como o nome, a quantidade, o status e outras informações relevantes. Os bancos de dados relacionais permitem que as informações sejam relacionadas entre as diferentes tabelas, fornecendo uma visão completa e integrada do processo produtivo.

Os bancos de dados relacionais também oferecem recursos de segurança, garantindo que os dados sejam armazenados de forma segura e acessados apenas por usuários autorizados. Esses recursos são particularmente importantes para os sistemas MES, que lidam com informações críticas para o processo produtivo.

Além disso, os bancos de dados relacionais oferecem recursos avançados de consulta e gerenciamento dos dados, permitindo que os sistemas MES executem consultas complexas em tempo real, com filtros e condições personalizadas. Isso é fundamental para que os sistemas MES possam identificar rapidamente problemas no processo produtivo e tomar ações corretivas imediatas.

Os bancos de dados relacionais são importantes para os sistemas MES por várias razões:

Estruturação dos Dados: os bancos de dados relacionais possuem uma estrutura bem definida, com tabelas que armazenam dados relacionados. Isso torna mais fácil para os sistemas MES organizar e armazenar as informações relevantes para a produção, como dados de estoque, informações de qualidade, dados de produção, registros de manutenções e outras informações importantes.

Consistência dos Dados: os bancos de dados relacionais são projetados para garantir a consistência dos dados armazenados, evitando a redundância e inconsistência de informações. Isso é importante para os sistemas MES, pois eles precisam confiar nas informações para tomar decisões em tempo real.

Integridade dos Dados: os bancos de dados relacionais oferecem um alto nível de integridade dos dados, garantindo que as informações de produção estejam sempre corretas e atualizadas. Isso é importante para a tomada de decisões precisas em tempo real.

Integração entre Sistemas: os RDBs facilitam a integração dos dados com outros sistemas, como ERP (Enterprise Resource Planning), SCM (Supply Chain Management)  ou CRM (Customer Relationship Management), por meio de interfaces padronizadas.

Armazenamento de Dados: os bancos de dados relacionais são a base para armazenar e gerenciar todos os dados gerados e coletados pelos Sistemas MES. Eles oferecem recursos para garantir a integridade dos dados, permitindo que os dados sejam armazenados de forma segura e estruturada, garantindo que os dados coletados sejam precisos e confiáveis.

Facilidade de Consulta: os bancos de dados relacionais permitem a realização de consultas SQL para recuperar informações de forma rápida e eficiente. Isso é importante para os sistemas MES, que precisam acessar as informações em tempo real para tomada de decisões e gerenciamento da produção. Os RDBs possibilitam a realização de consultas complexas e personalizadas, usando SQL para combinar e resumir diferentes pontos de dados e gerar relatórios e indicadores de desempenho.

Flexibilidade e Escalabilidade: Os Bancos de Dados Relacionais são altamente flexíveis, permitindo que os usuários definam e modifiquem facilmente a estrutura dos dados, de acordo com as necessidades da fábrica. Isso é particularmente importante em ambientes de produção, onde as necessidades e demandas de dados podem mudar rapidamente. Eles permitem que os usuários personalizem e modifiquem as tabelas de dados conforme necessário, sem comprometer a integridade dos dados.

Segurança dos Dados: os bancos de dados relacionais oferecem recursos avançados de segurança, como criptografia, autenticação e autorização. Isso é importante para garantir que as informações de produção estejam protegidas contra ameaças externas.

Confiabilidade: os bancos de dados relacionais são altamente confiáveis e oferecem recursos avançados de backup e recuperação em caso de falhas ou interrupções no sistema.

Eficiência: os RDBs otimizam o uso dos recursos de armazenamento e processamento, reduzindo a redundância e a fragmentação dos dados.

Além disso, os bancos de dados relacionais permitem que os sistemas MES gerenciem e monitorem as informações relacionadas à produção, como a programação de ordens de produção, o controle de estoque, a gestão de qualidade, o monitoramento de máquinas e equipamentos, entre outros. Eles também são capazes de integrar dados de diferentes fontes, como sistemas de automação industrial, CLPs, sensores e dispositivos IoT (Internet of Things), permitindo que os sistemas MES monitorem e gerenciem toda a cadeia produtiva.

Em resumo, os bancos de dados relacionais são fundamentais para os sistemas MES, pois permitem o armazenamento, gerenciamento e análise de dados críticos para a execução dos processos produtivos em tempo real, garantindo a qualidade, eficiência e conformidade dos produtos fabricados. Eles fornecem recursos avançados de consulta e integração de dados, permitindo que os sistemas MES gerenciem e monitorem toda a cadeia produtiva de forma segura, integrada e eficiente.

Espero ter deixado claro que os bancos de dados relacionais são cruciais para o sucesso dos sistemas MES, pois fornecem a estrutura, integridade, segurança, flexibilidade e confiabilidade necessárias para gerenciar e monitorar as atividades de produção em tempo real.

Como Nossos Outros Clientes se Beneficiam de RDBs?

Agora darei para você um overview sobre como nossos Clientes – além do chão de fábrica – têm ganhos expressivos de lucratividade e eficiência com sistemas que são suportados por bancos de dados.

ITAM (IT Asset Management)

Para a vasta quantidade de recursos detalhados a seguir, nós usamos o Microsoft SQL Server como banco de dados relacional. Com ele nossos clientes executam o gerenciamento de ativos de TI (ITAM) e conseguem:

Controle de Inventário: um sistema ITAM permite que a empresa tenha um controle completo sobre seus ativos de TI, incluindo hardware, software e licenças. Isso ajuda a garantir que a empresa saiba exatamente o que possui e onde está localizado.

Redução de Custos: com um sistema ITAM, a empresa pode identificar e eliminar ativos desnecessários ou subutilizados. Isso pode ajudar a reduzir os custos associados à compra, manutenção e licenciamento de equipamentos e softwares desnecessários.

Melhoria na Segurança: um sistema ITAM pode ajudar a empresa a garantir que todos os seus sistemas estejam atualizados com as últimas correções de segurança e patches. Isso ajuda a reduzir a probabilidade de violações de segurança.

Cumprimento de Regulamentações: o gerenciamento de ativos de TI é um aspecto crítico do cumprimento de regulamentações, como a Lei Geral de Proteção de Dados (LGPD). Um sistema ITAM pode ajudar a garantir que a empresa esteja em conformidade com as regulamentações aplicáveis.

Planejamento Estratégico: um sistema ITAM pode ajudar a empresa a planejar melhor seus investimentos em TI. Ao fornecer informações precisas sobre o ciclo de vida dos ativos, a empresa pode tomar decisões informadas sobre quando atualizar ou substituir equipamentos.

Aumento da Produtividade: com um sistema ITAM, a empresa pode identificar problemas de desempenho de hardware e software e corrigi-los rapidamente. Isso pode ajudar a aumentar a produtividade dos funcionários que dependem desses sistemas.

Conhecer Sua Infraestrutura de TI: com uma ferramenta ITAM, você pode ter uma visão completa de todos os seus ativos, sua localização e sua condição. É possível rastreá-los digital e geograficamente.

Maximizar o Valor: com o ITAM, você pode otimizar a utilização dos ativos e maximizar o retorno sobre o investimento (ROI). Você também pode planejar decisões futuras sobre manutenção, descarte e compras de ativos.

Controlar os Custos: com o ITAM, você pode quantificar o custo total com itens de hardware e software não utilizados e evitar gastos extras com manutenção. Você também pode monitorar o custo e o uso de recursos de nuvem, como SaaS (Software as a Service), IaaS (Infrastructure as a Service) e PaaS (Platform as a Service).

Gerenciar os Riscos: com o ITAM, você pode identificar facilmente dispositivos desatualizados ou aqueles que têm software não autorizado instalado. Você também pode apoiar nas conformidades de segurança da informação e exigências regulatórias.

Tomar Decisões Informadas: com o ITAM, você pode obter dados precisos para diagnósticos mais rápidos e melhorar a qualidade do serviço ao usuário e ao cliente. Você também pode atender aos requisitos contratuais e aos padrões ISO para ITAM.

Em resumo, um sistema de gerenciamento de ativos de TI pode ajudar as empresas a economizar dinheiro, garantir a conformidade regulamentar, melhorar a segurança, aumentar a produtividade e tomar decisões estratégicas informadas sobre investimentos em tecnologia.

Monitoramento da Rede de Computadores

Usamos um banco de dados proprietário e otimizado para essa tarefa de monitoramento, e com isso nossos Clientes conseguem uma série de benefícios, incluindo:

Monitoramento Abrangente: monitoramos praticamente qualquer aspecto da sua rede, desde o desempenho do servidor até o tráfego de rede, uso de banda, disponibilidade, tempo de resposta e muito mais.

Alertas proativos: notificamos você imediatamente quando algo der errado na sua rede, permitindo que você tome medidas antes que o problema se torne crítico. Também podemos enviar alertas por e-mail, SMS, push ou outras plataformas.

Visualizações Personalizáveis: você pode personalizar as visualizações dos seus dados de monitoramento para atender às suas necessidades específicas. Você pode criar mapas de rede personalizados, painéis de controle e relatórios para ajudá-lo a visualizar e analisar os dados de monitoramento.

Escalabilidade: monitoramos redes pequenas ou grandes. Suportamos milhares de dispositivos, sensores e usuários simultaneamente.

Fácil Instalação e Configuração: é fácil de instalar e configurar, com uma interface amigável que permite que você comece a monitorar a sua rede imediatamente.

Redução de Tempo de Inatividade: identificamos problemas em potencial antes que eles afetem os usuários finais. Isso ajuda a minimizar o tempo de inatividade e garante que a rede esteja sempre funcionando de forma eficiente.

Melhoria da Eficiência: identificamos gargalos e problemas de desempenho em sua rede, ajudando a melhorar a eficiência da rede e a produtividade dos usuários.

Segurança da Rede: monitoramos a segurança da sua rede, incluindo possíveis vulnerabilidades e atividades maliciosas. Também ajudamos a garantir o cumprimento de políticas de segurança da rede.

Visão Geral Abrangente: você pode obter uma visão detalhada da atividade de rede e identificar quais dispositivos estão usando a maior quantidade de dados. Você também pode comparar dados ao vivo e históricos para monitorar tendências e prever o comportamento futuro da rede.

Disponibilidade Constante: você pode receber alertas imediatos quando algo está errado na rede, como sobrecarga ou falha em algum dispositivo. Você também pode tomar ações corretivas rapidamente e otimizar a confiabilidade da rede.

Proteção Contra Ameaças à Segurança: você pode detectar e bloquear ataques à rede, como DDoS, malware ou intrusão. Você também pode garantir a conformidade com as normas e políticas de segurança da informação.

Geração de Relatórios Personalizados: você pode criar e exportar relatórios personalizados sobre o tráfego de rede, o desempenho dos dispositivos e serviços, o uso de recursos e outros indicadores relevantes. Você também pode visualizar os dados em gráficos, tabelas ou mapas.

Em resumo, oferecemos um conjunto abrangente de recursos de monitoramento de rede que podem ajudar a melhorar a eficiência, segurança e disponibilidade da sua rede, além de permitir uma fácil visualização e análise dos dados de monitoramento.

Cibersegurança

Um dos pilares – ou tecnologias habilitadoras – da Indústria 4.0, a cibersegurança tem ganhado cada vez mais atenção dos gestores, pois, quanto mais digitais nossas empresas se tornam, mais vulneráveis nos tornamos a malwares e hackers.

Usamos um BD (banco de dados) relacional PostgreSQL e também um BD NoSQL (MongoDB) para essas atividades de proteção.

Aumentar a cibersegurança oferece uma série de benefícios para as empresas que buscam proteger seus ativos de TI e dados confidenciais. Abaixo estão alguns dos principais ganhos:

Proteção Abrangente Contra Ameaças Cibernéticas: utilizamos tecnologias avançadas de detecção e prevenção de ameaças para proteger a empresa contra vírus, malware, spyware, ransomware e outras ameaças cibernéticas.

Gerenciamento Centralizado de Segurança: habilitamos que a equipe de TI gerencie a segurança de todos os dispositivos da empresa em um único console, simplificando a gestão e reduzindo o tempo de resposta em caso de ameaças.

Proteção de Endpoints: protegemos endpoints, como laptops, desktops, servidores e dispositivos móveis, contra ameaças online, garantindo a segurança de dados e informações confidenciais.

Firewall de Rede: incluímos um firewall de rede que monitora o tráfego de rede em busca de ameaças e bloqueia o acesso a sites maliciosos e atividades suspeitas.

Proteção de E-mail: incluímos proteção de e-mail para impedir que spam, phishing e outros tipos de ameaças cibernéticas entrem na rede da empresa.

Segurança de Nuvem: oferecemos proteção para serviços em nuvem, garantindo a segurança de dados armazenados na nuvem da empresa.

Análise de Vulnerabilidades: temos ferramentas de análise de vulnerabilidades que ajudam a identificar possíveis pontos fracos na infraestrutura de TI da empresa.

Conformidade Regulatória: ajudamos as empresas a cumprirem as regulamentações de segurança, como a LGPD (Lei Geral de Proteção de Dados), GDPR (General Data Protection Regulation) e outras leis de proteção de dados, reduzindo riscos legais e financeiros.

Suporte ao Cliente: oferecemos suporte técnico especializado para empresas, garantindo que os problemas sejam resolvidos de forma rápida e eficiente.

Segurança e Análise de Terminais Unificadas: você gerenciará a proteção, a prevenção, a detecção e a resposta de todos os seus terminais e cargas de trabalho em nuvens híbridas a partir de uma única plataforma fácil de usar.

Prevenção de Ataques Imbatível: usamos tecnologias e modelos de aprendizagem de máquina para identificar e interromper mais ataques, incluindo ransomware, malware, phishing e intrusão.

Extended Detection and Response (XDR): combinamos proteção avançada contra ameaças com análise pronta para uso e um rico contexto de segurança para correlacionar alertas díspares, fazer uma rápida triagem de incidentes e conter ataques através de resposta automatizada e guiada.

Especialistas Comprometidos: oferecemos serviços gerenciados de segurança que fornecem operações de segurança 24/7 com manuais de resposta predefinidos e inteligência incorporada contra ameaças avançadas.

Melhor Retorno Sobre o Investimento: reduzimos a complexidade da segurança e o custo total de propriedade ao oferecer uma solução que supera consistentemente as ferramentas de segurança convencionais.

Em resumo, temos uma solução completa de segurança cibernética para empresas, oferecendo proteção abrangente para endpoints, rede, e-mail e nuvem, além de ferramentas de análise de vulnerabilidades e conformidade regulatória. Assim, nossos Clientes podem se concentrar em seus negócios, sabendo que seus ativos e dados estão protegidos contra ameaças cibernéticas.

Considerações Finais

Em conclusão, os bancos de dados relacionais desempenham uma contribuição essencial para os sistemas MES (Sistemas de Execução/Monitoramento/Gerenciamento da Manufatura) e sua capacidade de gerenciar as atividades de produção em tempo real. Com sua estruturação, consistência, integridade e recursos avançados de consulta, os RDBs fornecem a base necessária para armazenar, gerenciar e analisar os dados críticos do processo produtivo. Eles permitem que os sistemas MES otimizem a produção, reduzam custos, melhorem a qualidade dos produtos e tomem decisões informadas.

Os bancos de dados relacionais possibilitam a organização dos dados em tabelas relacionadas, garantindo uma visão completa e integrada do processo produtivo. Além disso, oferecem recursos avançados de segurança, integração com outros sistemas, armazenamento eficiente, facilidade de consulta, flexibilidade e escalabilidade. Esses elementos são fundamentais para a eficácia e eficiência dos sistemas MES, permitindo que eles monitorem e gerenciem todas as etapas da cadeia produtiva de forma segura e em tempo real.

Além do chão de fábrica, outros setores também se beneficiam dos bancos de dados relacionais, como o gerenciamento de ativos de TI (ITAM). Com o uso de um RDBMS, as empresas podem controlar seus ativos de TI, reduzir custos, melhorar a segurança, cumprir regulamentações, planejar estrategicamente, aumentar a produtividade e maximizar o valor dos investimentos em tecnologia.

Em suma, os bancos de dados relacionais são peças-chave para o sucesso dos sistemas MES e outras aplicações empresariais. Eles fornecem a estrutura, segurança, flexibilidade e confiabilidade necessárias para gerenciar e monitorar as operações de produção de forma eficiente, permitindo que as empresas se adaptem e prosperem na era da Transformação Digital e da Indústria 4.0.