Indústria 4.0: o que é, benefícios e tecnologias

A indústria 4.0 está revolucionando a maneira como as empresas fabricam, distribuem e melhoram seus produtos.

As tecnologias integradas ao chão de fábrica e ao pensamento estratégico da empresa, potencializam e elevam sua produtividade.

Dentre algumas destas tecnologias podemos citar a Internet das Coisas (IoT), a computação em nuvem (cloud computing), análise de dados, machine learning e a inteligência artificial.

As empresas que se adequam às metodologias da indústria 4.0 passam a ter uma produção inteligente, ou “smart manufacturing”.

Grandes oportunidades se abrem para os fabricantes através dessas novas tecnologias e o desenvolvimento de fábricas inteligentes.

Por exemplo, a análise de uma quantidade enorme de informações coletadas através de sensores no chão de fábrica permite que você visualize em tempo real os ativos da sua empresa.

Dessa forma, podemos ter controle absoluto sobre o que está acontecendo e como os processos são executados na empresa. O resultado é um aumento na produtividade.

E esta é somente uma das maneiras de utilizar os recursos trazidos pela indústria 4.0.

Esse é um assunto que requer bastante profundidade, e devido sua dimensão e importância da indústria 4.0 nós desenvolvemos esse artigo para explicar tudo sobre o tema para você.

Vamos começar?

O que é Indústria 4.0?

O termo se refere a digitalização acelerada na manufatura atual.

A indústria 4.0 não é uma tecnologia ou modelo de negócio.

É uma série de tecnologias e inovações digitais (sensores, inteligência artificial, robótica, etc) que nos permitem resultados e uma produtividade inimaginável há 5 ou 10 anos atrás.

Mas, de onde vem o “4.0” deste termo?

Por muitos anos, as técnicas e processos de manufatura avançaram e auxiliaram as indústrias a ter mais desempenho, produção e rendimento. Nos livros de história, cada grande avanço industrial foi registrado como uma revolução.

As revoluções industriais, lembra?

A primeira delas foi com o tear mecânico e a máquina a vapor iniciada em meados de 1760.

Já a segunda, foi através da produção em massa e o uso da eletricidade no começo do século 20.

A terceira revolução industrial teve influência do computador de manufatura após a segunda guerra mundial, por volta de 1950.

Dessa forma, podemos nos referir ao “4.0” como a quarta grande revolução industrial.

Através dela temos a utilização da tecnologia e dispositivos inteligentes para automatizar grande parte dos processos estratégicos e operacionais.

O conceito de “produção inteligente” finalmente se torna uma possibilidade real.

E seu objetivo é muito simples: acelerar o nível e qualidade da produção, para que a indústria consiga suprir a demanda de uma população cada vez maior e mais exigente.

No dia a dia isso significa mais poder competitivo para as empresas, que podem economizar e aumentar a produção de forma padronizada no chão de fábrica.

Leia também:

Saiba como se qualificar para a Indústria 4.0

O conceito por trás da Indústria 4.0

De forma geral, podemos compreender a indústria 4.0 como um novo padrão de produção desenvolvido nas empresas.

Ela é o resultado da quarta revolução industrial, que promoveu um grande avanço na relação entre máquina e homem.

Sua primeira menção foi no início de 2010 em um documento do governo da Alemanha.

Era um plano para automatizar toda a manufatura industrial do país, de maneira que funcionasse por computadores e sem intervenção do homem.

É aqui que o conceito de “autonomia” se agrega à indústria 4.0.

E é ela que, hoje, promove diversos avanços nos processos produtivos e eleva o patamar de automatização muito acima do que a indústria está acostumada.

Por causa da sua grande ligação com conceitos como conectividade, data science, aprendizado de máquina, big data, inteligência artificial, dentre outros, a indústria 4.0 cria um cenário muito amplo nas empresas.

Ela pode revolucionar a forma como máquinas se comunicam e fazem uso de informações para melhorar o processo de produção, fazendo com que ele fique mais econômico, autônomo e ágil.

A indústria 4.0 no Brasil

Mesmo não sendo tão recente, o termo ainda é pouco conhecido no Brasil.

De acordo com dados de 2018, da Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial (ABDI), menos de 2% das empresas do país estão utilizando a indústria 4.0 na prática.

É um grande desperdício, pois segundo a ABDI, ela pode movimentar cerca de US$15 trilhões nos próximos 15 anos.

Diante dessas informações, é notável que esse é um assunto que ainda precisa amadurecer muito no Brasil.

Porém, esperamos que nos próximos anos esse conceito ganhe força, e se alinhe à realidade de países onde a indústria está mais relacionada à inovação e tecnologia.

Por enquanto, contudo, a modernização das fábricas ainda está em uma fase embrionária no Brasil.

Grande parte das empresas se mantêm utilizando os modelos de produção tradicionais, que dependem de operações manuais e intervenções humanas.

Entretanto, segundo a Fiesp, o grau de conhecimento das indústrias em relação ao conceito de indústria 4.0 vem crescendo.

Muitos gestores já não enxergam o conceito como um risco, mas sim como uma oportunidade.

Isto é, a tendência é que a indústria 4.0 seja incluída gradualmente nas empresas, de acordo com a necessidade de inovar e, a partir do momento que elas se sintam confortáveis e preparadas para investir nessa área.

De acordo com especialistas da Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial (ABDI), a adesão à indústria 4.0 acontecerá gradualmente:

Dentro de 10 anos, é estimado que 15% das empresas da área de manufatura já estejam a utilizando em suas atividades.

Leia também:

Indústria 4.0: Mas afinal, o que muda realmente em uma empresa?

Quais são as propostas no Brasil para a Indústria 4.0?

Apesar do lento início da indústria 4.0 no Brasil, já existem iniciativas para sua expansão.

Inclusive, o governo possui um importante projeto para fomentar a indústria 4.0.

Já existe, por exemplo, uma agenda brasileira a respeito do tema que é liderada pelo Ministério da indústria, comércio e serviços.

Ainda está em desenvolvimento, porém já conta com um Grupo de Trabalho, que contém mais de 50 instituições representativas reunidas em favor do debate.

Segundo o governo, os temas prioritários que estão sendo mais discutidos são:

• Massificação do uso de tecnologias digitais;

• Fábricas do futuro;

• Mudanças na estrutura das cadeias produtivas;

• Startups;

• Test beds;

• Um novo mercado de trabalho;

• Aumento da competitividade das empresas brasileiras.

Em meio às etapas da jornada para a indústria 4.0, o governo quer auxiliar para melhorar a educação dos gestores e suas empresas.

Portanto, também planeja criar incentivos para que empresas coloquem suas ideias em prática e possam criar parcerias estratégicas com empresas internacionais.

Profissionais e carreiras na era da Indústria 4.0

Não temos dúvida que, uma das maiores alterações e transformações com a indústria 4.0 serão as pessoas.

Existe um grande medo de que, com a indústria 4.0, as pessoas percam seus empregos. Contudo, a quarta revolução industrial não tem esse propósito.

É claro que, certas funções e cargos serão extintos devido às mudanças, assim como aconteceu em outras revoluções.

É o exemplo do relojoeiro, que tinha como profissão ajustar relógios de parede e de pulso. Atualmente esse profissional não tem mais serventia.

A indústria 4.0 vai demandar de muita mão de obra, porém não na primeira linha de produção.

Isso não quer dizer que o clássico chão de fábrica vai deixar de existir.

Algumas atividades precisam de intervenção humana para serem feitas de forma perfeita, pelo menos em algum grau.

O que a indústria 4.0 propõe é uma exigência maior de qualificação para ocupar determinados cargos. Isso quer dizer que irá haver um menor número de pessoas em setores operacionais e mais em áreas estratégicas.

É o que demonstra um estudo do Senai, divulgado pela Agência Brasil, a respeito da evolução do setor de automóveis.

Reconhecido por ter um nível elevadíssimo de automação em sua produção, é estimado que de 31 a 50% das empresas do setor irá criar novas vagas para:

• mecânicos de telemetria;

• técnico em informática veicular;

• mecânico para veículos híbridos;

• programador de unidades de controles eletrônicos;

O estudo também lista cerca de 30 profissões que serão criadas na era da indústria 4.0 e comenta sobre a importância da qualificação profissional.

As chamadas “soft skills” terão um papel chave na criação e gestão das equipes de trabalho.

Mesmo assim, não podemos negar, alguns grupos estão preocupados com o assunto e suas consequências para a economia e a sociedade.

Impacto da indústria 4.0

Devido aos avanços trazidos pela indústria 4.0 em outros países, podemos ter noção de como ela impacta toda a indústria - tanto negativa quanto positivamente.

Impactos positivos

Quando combinamos ferramentas de coleta e troca de dados com a automação, o uso dos conceitos da indústria 4.0 pode gerar maior eficiência nos processos da uma fábrica.

Simplificar os processos e aumentar o acesso a informações úteis auxiliam a aumentar a produtividade e reduzir a quantidade de recursos utilizados.

Gastando menos em mão de obra e materiais, com menos problemas na produção e redução da rejeição de clientes, a indústria 4.0 também pode impulsionar a produtividade e o aumento de receita das fábricas.

Além disso, existe uma interação mais próxima com os clientes.

As informações, dados e a tecnologia que podem revolucionar as operações de uma fábrica também podem fazer com que os sistemas e processos fiquem mais responsivos, conforme a necessidade do cliente.

Por conta dos recursos existentes nas tecnologias interconectadas, os fabricantes podem responder e se adaptar com mais velocidade às demandas dos clientes.

Isso permite desenvolver pedidos personalizados com menos trabalho e tempo de configuração do que da forma tradicional.

Impactos negativos

Um artigo científico da PUC de Curitiba colocou os impactos negativos da indústria 4.0 à prova. O artigo é intitulado “The impact of the fourth industrial revolution: a cross-country/region comparison”.

Entre os muitos objetivos da indústria 4.0, um deles despertou o interesse dos estudantes de forma negativa e que, de acordo com eles, está faltando nas políticas públicas sobre o assunto:

A criação de um sistema ou filosofia de gestão de produção que auxilie as fábricas a lidarem com o nível de demanda do futuro.

Com base nos estudos, é preciso unir uma nova e transformada visão gerencial com assuntos considerados pilares da quarta revolução industrial.

Quais são os pilares da Indústria 4.0?

Um estudo realizado pelo Boston Consulting Group levantou 9 pilares da indústria 4.0:

Robôs autônomos

Eles fornecem uma variedade cada vez maior de serviços e a cada dia se tornam mais flexíveis, cooperativos e autônomos. 

Os robôs vão ser capazes de interagir entre si e trabalhar com humanos de forma segura (a palavra “cobotics” é utilizada para descrever robôs que auxiliam os funcionários a realizar suas funções).

Big data e data analytics

A análise de enormes volumes de dados vai melhorar a qualidade da produção, os serviços e possibilitar economia de energia. Além disso, possibilita tomar decisões em tempo real.

Leia também:

Indústria 4.0: Como o Big Data impacta o chão de fábrica

Cibersegurança

Os protocolos de comunicação e conectividade vem se tornando a norma. Sistemas avançados para gerenciar identidades e acessos à equipamentos vão ser utilizados para oferecer comunicações confiáveis e seguras.

Computação na nuvem

Os processos operacionais da quarta revolução industrial demandam maior compartilhamento de dados entre empresas e sites. 

A performance da computação em nuvem vai melhorar, chegando a tempos de resposta de míseros milissegundos.

Leia também:

Cloud Computing: Conheça 8 Benefícios dessa Tecnologia

Manufatura aditiva

A impressão 3D será a escolha perfeita por sua grande capacidade de produzir pequenos lotes e produtos customizados.

Integração vertical e horizontal de sistemas

Atualmente, os sistemas de informação não estão 100% integrados. Porém, com a chegada da indústria 4.0, toda a empresa será interconectada e as empresas serão conectadas umas com as outras.

Internet das coisas industrial

Através dela, mais e mais produtos incorporam inteligência e estarão conectados utilizando protocolos padrão. Dessa forma a análise e tomada de decisões é descentralizada, possibilitando respostas em tempo real.

Realidade aumentada

São ferramentas que irão fornecer informações aos funcionários em tempo real para possibilitar decisões mais ágeis e otimizar os processos produtivos.

Simulação

Com a simulação poderemos aproveitar as informações em tempo real para irá espelhar o mundo real em um modelo digital, que vai incluir produto, humanos e máquinas.

Leia também:

Indústria 4.0: Estamos preparados?

Benefícios da indústria 4.0

Em um contexto em que a indústria 4.0 se torna realidade, as empresas geram mais valor ao combinar informações das operações de produção com os dados operacionais vindos de sistemas corporativos, como ERP, cadeia de suprimentos e atendimento ao cliente.

Dessa forma, podemos desenvolver níveis mais elevados de visibilidade e percepção a partir dos dados que antes estavam isolados.

Com esse tecnologia a empresa se beneficia de diversas formas, como:

• maior nível de automação;

• melhor aplicação da manutenção preditiva;

• possibilidade de auto-otimização de melhorias de processo;

• novo nível de eficiência e capacidade de resposta aos clientes.

A utilização de dispositivos IoT também aumenta a produtividade e qualidade em fábricas inteligentes.

Eliminar inspeções manuais e adicionar insights visuais gerados por inteligência artificial pode reduzir erros de produção e economizar dinheiro e tempo.

Com um pequeno investimento, a equipe de controle de qualidade pode ter em seus celulares conectados à nuvem uma forma de monitorar os processos de produção de quase qualquer lugar.

Além disso, ao fazer uso de algoritmos de machine learning, as fábricas podem encontrar erros em tempo real, ao invés de em estágios posteriores, quando o reparo se torna mais caro.

Leia também:

O Primeiro Passo na Jornada da Indústria 4.0

Desafios e expectativas da Indústria 4.0

É preciso ficar atento aos desafios de implementar as tecnologias inteligentes da indústria 4.0.

Sem contar os claros obstáculos em relação ao capital e ao acesso às inovações, também é preciso levar em conta:

Lacuna nas habilidade técnicas

Os funcionários são capazes de acompanhar as novas demandas do mercado?

Ao contratar novos funcionários, procure por candidatos que tenham “destreza digital”, porque compreendem os processos de manufatura e também as ferramentas digitais para esses processos.

Você precisa das pessoas certas para conseguir implementar com sucesso as novas tecnologias e manter as operações.

Sensibilidade de dados

A tecnologia trouxe novas preocupações em relação à privacidade e gerenciamento de dados.

Por exemplo, para aplicar corretamente um algoritmo de inteligência artificial, é necessário fornecer dados para treiná-lo e testá-lo. Portanto, os dados devem ser compartilhados.

Contudo, grande parte das empresas ainda são relutantes em compartilhar seus dados com desenvolvedores de soluções terceirizadas.

Além do mais, as atuais políticas de governança de dados para utilização interna nas empresas não são adequadas se tratando de compartilhamento entre organizações.

Segurança

No momento em que vários dispositivos e máquinas estão conectados em uma fábrica inteligente, as vulnerabilidades presentes em alguma dessas peças podem fazer com que o sistema fique vulnerável a ataques.

Para auxiliar no combate contra esse problema, é necessário que as companhias antecipem as vulnerabilidades do sistema corporativo e operacionais no nível da máquina.

Dados mais precisos e centrais

Conforme as empresas se tornam dependentes da utilização de inteligência artificial, mais informações são geradas a um ritmo acelerado e em vários formatos.

Para ler essas grandes quantidades de dados, os algoritmos de inteligência artificial tem que ser mais fáceis de compreender.

Eles também precisam ser capazes de combinar dados que podem ser de difernetes prazos e tipos.

Leia também:

Desafios da indústria 4.0

Características da Indústria 4.0

A indústria 4.0 abrange muitos conceitos.

O termo já está relacionado com diversas outras tecnologias, fomentando um cenário marcado pela inovação.

As diferentes características da indústria 4.0 criam subsídios que nos permitem afirmar que, no futuro, seus benefícios e usos irão alcançar uma quantidade muito maior de empresas e transformará o mercado de forma significativa.

O uso de linhas de produção mais complexas, o possível gerenciamento mais aprofundado e a comunicação ativa são alguns exemplos.

Eles irão otimizar o desempenho das operações ao reduzir falhas, desperdícios de insumos e o tempo - que é um dos ativos mais valiosos para uma empresa.

Além disso, a possibilidade de trabalhar com base em dados e informações do mercado vão ajudar a indústria a acompanhar a mudança nas demandas dos consumidores e nos hábitos de consumo.

Contudo, vale lembrar que as empresas podem e devem aplicar esses avanços em seus processos de forma estratégica e gradual, com ajuda de um bom planejamento.

Também devemos mencionar que conforme o conceito se torna mais forte e a tecnologia evolui, a tendência é que ela se torne mais acessível.

Para finalizar, é preciso comentar sobre o impacto da indústria 4.0 na geração e manutenção de empregos.

Isso pois estamos falando sobre uma revolução que atua diretamente com a automação das operações, tema que reflete diretamente na oferta de empregos.

A verdade é que as mudanças geradas pela inovação vão exigir profissionais mais qualificados, com maior capacidade de lidar com automação e preparados para atuar de forma mais estratégica e menos operacional.

Consequências da Indústria 4.0 nas empresas

Da mesma forma que em qualquer processo evolutivo, mudar é preciso e os desafios fazem parte dessa jornada.

Dessa forma, a indústria 4.0 também terá algumas dificuldades durante a implementação na cultura e realidade prática das empresas.

Por exemplo, o grande uso e a necessidade de trabalhar em sistemas digitais e parques de TI podem aumentar os riscos de invasão de dados e quebra de segurança da informação, causando danos consideráveis.

Outro grande desafio, principalmente no Brasil, é o elevado custo de implementação da inovação. Como se sabe, a inovação em nosso país custa mais caro do que em outros países.

Esse custo pode pesar no orçamento das empresas e atrasar um pouco sua evolução.

Como minha empresa pode se preparar para a indústria 4.0?

Não existe um caminho único para a indústria 4.0.

Apesar da teoria guiar as empresas para adotar as tecnologias mais acessíveis agora e, aos poucos, aumentar sua maturidade tecnológica, a primeira etapa fundamental é o conhecimento.

É preciso estudar o assunto, compreender como sua indústria e empresa se enquadram neste cenário de inovação, automação, geração e processamento de dados.

O empresário precisa olhar para o cliente e entender como alterar seus processos, para não desperdiçar dinheiro no processo.

Depois disso, é necessário olhar para as tecnologias mais básicas desse processo de renovação.

Eu não me refiro às "básicas" como limitadas, mas sim fundamentais, como por exemplo os sistemas de gestão integrada, que irão unificar as áreas da empresa e tornar a análise estrutural mais ágil, assertiva e transparente.

Leia também:

5 Passos fundamentais para a implementação da Indústria 4.0 em sua empresa

8 tecnologias de grande destaque da Indústria 4.0

Após todas essas considerações, é necessário falar um pouco sobre a indústria 4.0 na prática, ou seja, como ela vem sendo aplicada nas fábricas e quais inovações estão contribuindo para o seu funcionamento.

Internet das Coisas

Com certeza uma das tendências mais essenciais para o crescimento da indústria 4.0, o IoT é, atualmente, o que torna viável boa parte da automação das fábricas.

Através de sistemas, recursos de comunicação e sensores, a internet das coisas possibilita aos gestores e líderes acompanhar a operação de forma detalhada, avaliando a performance de cada uma das etapas em tempo real.

Leia também:

Como a Internet das Coisas pode trazer mais qualidade de vida para a sociedade

Computação na nuvem

A cloud computing vem crescendo muito nos últimos anos.

O uso desse conceito nas empresas chegou a um patamar elevado, reduzindo os custos com infraestrutura de TI, armazenamento de dados e comunicação.

Hoje, a computação na nuvem possibilita mais mobilidade, segurança e escalabilidade dos processos da empresa.

Big Data e Analytics

Devido ao volume crescente de dados gerados pelas empresas e da importância deles para os negócios, analytics e big data agora são termos comuns dentro do conceito de indústria 4.0.

Nos modelos de negócios com foco em otimização e resultados, nada é perdido.

Cada informação, seja ela estruturada ou não, é capaz de ser produtiva para a empresa.

Tudo é feito utilizando ferramentas de análises robustas, que conseguem coletar, armazenar e estruturar um grande volume de dados e gerar insights preciosos para os gestores.

Cobots

A tecnologia tem base em robôs colaborativos, que operam junto com os funcionários, os ajudando em tarefas manuais que não são totalmente automatizadas.

Um exemplo é uma ferramenta acoplada ao braço de um funcionário como um exoesqueleto pneumático, que conecta os movimentos sensitivos humanos com a agilidade e precisão do robô.

Digital Twin

Também conhecido como gêmeo digital, é capaz de criar simulações digitais em projetos variados, desde um carro até uma turbina de avião.

O seu objetivo é simular, de forma econômica e precisa, as etapas de todo o processo, checando a viabilidade, probabilidade de falhas, fragilidade e outras informações que um protótipo físico seria capaz de fornecer aos projetistas.

Através dela, podemos testar o produto de forma virtual, sem grandes gastos e aparato técnico.

Leia também:

Digital Twin: Descubra o que é, como aplicar e os principais benefícios

Inteligência artificial 

A inteligência artificial possibilita que as empresas façam a máxima utilização do volume de dados gerados não somente no chão de fábrica, mas também em todas suas unidades de negócios e até em parceiros.

Dessa forma, podemos ter insights que fornecem visibilidade, previsibilidade e automação dos processos e operações de negócios.

Drones

A utilização de drones é parecida com os sensores inteligentes.

Com base na leitura detalhada dos drones, podemos mapear coisas como o progresso de uma obra ou fatores geográficos que precisam ser observados constantemente em construções de risco elevado.

Sistemas de gestão

Conforme dito anteriormente, sistemas de gestão são tecnologias que servirão como base para aplicar todas as outras.

É preciso investir em uma plataforma de qualidade, que possa ser utilizada para interconectar todas as outras inovações.

Dessa forma, podemos melhorar o nível de gestão, além de ter mais controle das operações em tempo real, com domínio completo sobre os dados e informações.

Conclusão

Como vimos, a indústria 4.0 está se tornando uma realidade.

Tudo indica que, em breve, ela se tornará ainda mais presente no dia a dia das empresas, possibilitando otimizações incríveis.

Gostou do artigo? Não esqueça de compartilhar com outras pessoas que possam ter interesse nesse tema.

Tags
indústria 4.0benefíciostecnologiasimpactos
Compartilhe

Revista Ferramental

Fique por dentro das noticias e novidades tecnológicas do mundo da ferramentaria.