Indústria 4.0: saiba quais são seus impactos no mercado!

Você já ouviu falar na 4ª Revolução Industrial, ou Indústria 4.0?

Para entender este conceito, é preciso lembrar-se das Revoluções Industriais que já marcaram a história. Todas elas quebraram algum paradigma nos modelos de produção da época nas quais elas aconteceram.

Conheça a história das Revoluções Industriais

Para entender como a Indústria 4.0 ganhou a dimensão que tem hoje, uma olhada em seus antecessores pode nos dar uma perspectiva de como essa revolução, em particular, é diferente.

A primeira Revolução Industrial foi mecânica e sua maior colaboração para a produção em massa foi a máquina a vapor. Ela aconteceu entre os anos de 1760 e 1840 no Reino Unido e foi um marco para o fim da manufatura e disseminação da maquinofatura, isto é, a produção industrial propriamente dita.

Isso ajudou muito a agricultura e o termo “fábrica” ​​se tornou bastante popular. Uma das indústrias que se beneficiaram muito com essas mudanças é a indústria têxtil e foi a primeira a adotar esses métodos. Constituiu também uma grande parte da economia britânica na época.

A segunda Revolução Industrial, por sua vez, foi elétrica e incrementou as máquinas, equipamentos e aparelhos eletrônicos à manufatura. Ela se estendeu desde a segunda metade do século XIX até meados do período da Segunda Guerra Mundial. O petróleo, o aço e uma série de desenvolvimentos da indústria química também impactaram este período.

A “eletrificação” das fábricas contribuiu bastante para o aumento de suas taxas de produção.

Já quando mencionamos a terceira Revolução Industrial, estamos falando sobre um período que vivemos na pele. Por isso, é um conceito bastante familiar.

Este fenômeno aconteceu em meados do século XX até os anos 2000, quando o auge da bolha da internet, a automação e a tecnologia da informação assumiram posições de destaque.

É frequentemente chamada de Revolução Digital, ou Era da Informação, e surgiu da mudança de sistemas analógicos e mecânicos para sistemas digitais.

A terceira revolução foi, e ainda é, um resultado direto do enorme desenvolvimento em computadores e tecnologia da informação e comunicação.

O que é a indústria 4.0, ou 4ª Revolução Industrial?

A Revolução Industrial na era digital é definida por uma fase de mudanças rápidas e radicais. A atenção não é mais voltada para a massa de consumidores, mas para o comprador individual, que determina a dinâmica da produção com suas escolhas.

A 4ª Revolução Industrial leva a automação dos processos de fabricação a um novo nível, introduzindo tecnologias de produção que, mesmo em massa, sejam personalizadas e flexíveis.

Isso significa que as máquinas operarão de forma autônoma, ou cooperarão com os humanos na criação de sistemas orientados ao cliente, que trabalhem constantemente para sua automanutenção.

A ideia é fomentar tecnologias que tornem a máquina uma entidade independente, capaz de coletas e analisar dados por si só. Isso se torna possível com a introdução de auto otimização no setor. Desta forma, os usuários podem se comunicar com os computadores em vez de operá-los.

Por isso, é comum dizermos que a 4ª Revolução Industrial ou Indústria 4.0 se refere a cooperação entre os meios físico, digital e biológico.

Princípios da Industria 4.0

Alguns princípios são responsáveis por caracterizar os projetos da Indústria 4.0. Estas características foram colocadas em pauta pelo Dr. Siegfried Dais e pelo Prof. Dr. Henning Kagermann.

Estes estudiosos alemães presidiram um grupo de trabalho após a apresentação do relatório de recomendações para a implementação da iniciativa estratégica chamada, a partir de então, de Indústria 4.0. Os princípios são:

Descentralização

Com a tomada de decisão estando sob a responsabilidade da própria máquina, os sistemas desenvolvem a habilidade de agir sem que haja dependência da intervenção humana.

Eles se auto ajustam e avaliam as necessidades da fábrica por conta própria.

Interoperabilidade

É a ideia da comunicação entre os sistemas, pegando emprestados conceitos dos Sistemas Ciber-físicos e da Internet das Coisas (IoT).

Neste princípio, humanos e fábricas inteligentes utilizam a internet e a computação em nuvem para realizar a troca de informações de forma dinâmica.

Virtualização

A virtualização propõe que as fábricas inteligentes possuam uma cópia virtual criada por sensores de dados interconectados, que monitoram processos físicos.

Além disso, modelos de plantas virtuais podem otimizar processos através de simulações que são realizadas antes da implementação deles, já aplicando o melhor cenário.

Orientação a serviços

De acordo com este princípio, softwares são orientados a disponibilizarem soluções como serviços, conectados com toda a indústria através da computação em nuvem.

Tempo real

A capacidade de coletar e analisar dados em tempo real permite a tomada de decisão instantânea, tendo em vista a entrega do conhecimento derivado destas análises de forma imediata.

Modularidade

Este princípio prevê a capacidade de acoplar e desacoplar módulos de acordo com a necessidade da fábrica. A adaptação flexível decorrente desta iniciativa permite a otimização da infraestrutura e dos custos da fábrica inteligente.

Quais são as principais tecnologias da indústria 4.0?

A Indústria 4.0 é baseada nas tecnologias por trás da manufatura digital, que devem ser adotadas pelas empresas para obter todas as vantagens desse fenômeno. Vamos lembrar, por exemplo, tecnologias digitais, Internet das Coisas (IoT), Big Data, computação em nuvem e robótica.

Sistemas ciber-físicos, Internet das coisas, Smart Factory e Internet de serviços são os quatro termos mais comuns citados em publicações de pesquisa acadêmica relacionadas ao setor.

Sistemas ciber-físicos

Você consegue imaginar uma fábrica onde robôs, veículos guiados automatizados, sensores, controladores, matérias-primas, produtos e bancos de dados se comuniquem? Estes são os sistemas ciber-físicos no contexto da Indústria 4.0.

Além dessa conexão, eles são orquestrados automaticamente através de uma inteligência central, que monitora e controla as operações em todos os níveis.

Também conhecidos como CPSs (uma abreviação para o termo em inglês, cyber psysical systems), estes sistemas estão transformando a maneira como os humanos interagem com os sistemas de engenharia, assim como a Internet transformou a maneira como as pessoas interagem com as informações.

Internet das Coisas (IoT)

A Internet das Coisas é o que permite que objetos e máquinas, como telefones celulares e sensores, “se comuniquem” entre si, assim como seres humanos, para encontrar soluções.

Portanto, a ideia dessa integração é que os objetos trabalhem e resolvam problemas de forma independente. Obviamente, isso não é inteiramente verdade, pois os seres humanos também podem intervir.

Internet dos Serviços (IoS)

É fácil ver que, atualmente, todos os dispositivos eletrônicos têm maior probabilidade de serem conectados a outro dispositivo ou à Internet.

Por isso, com o enorme desenvolvimento e diversidade de dispositivos eletrônicos e inteligentes, a obtenção de mais e mais deles cria complexidades e prejudica a utilidade de cada dispositivo adicionado.

Smartphones, tablets, laptops, TVs ou até relógios estão se tornando cada vez mais interconectados.

A Internet dos Serviços visa simplificar todos os dispositivos conectados para tirar o máximo proveito deles, simplificando o processo. É a porta de entrada do cliente para o fabricante.

Fábrica Inteligente, ou Smart Factory

Fábricas inteligentes são um recurso importante da Indústria 4.0. Uma fábrica inteligente adota o chamado sistema Calm. Um sistema Calm é um sistema capaz de lidar tanto com o mundo físico quanto com o virtual.

Eles são chamados de “sistemas em segundo plano” e, de certa forma, operam nos bastidores. Além disso, ele também conhece o ambiente circundante e os objetos ao seu redor.

Hermann, Pentek e Otto são renomados pesquisadores acadêmicos em Indústria 4.0. De acordo com eles, a Smart Factory pode ser definida como uma fábrica na qual o CPS se comunica pela Internet das coisas e auxilia pessoas e máquinas na execução de suas tarefas.

Smart Cities

Atualmente, a Indústria 4.0 também é utilizada nas Smart Cities (cidades inteligentes), baseadas no desenvolvimento sustentável para qualidade de vida aos seus habitantes.

Nesse caso, a Internet das Coisas (IoT) é aplicada aos serviços de logística e mobilidade inteligente (IoS) e ao uso de recursos naturais. Portanto, a Indústria 4.0 agora é parte integrante do fenômeno, porque ela tem o papel de criar sistemas de produção ainda mais eficazes.

Agricultura Inteligente

Na agricultura, o cultivo de precisão e a Internet estão estritamente relacionados a Agricultura 4.0, ou seja, o uso interconectado de várias tecnologias para culturas sustentáveis, maior produção e qualidade de processamento.

A Indústria 4.0 no Brasil

Em geral, a indústria brasileira ainda está em fase de aplicação da automação. Para os especialistas, a indústria nacional vive a transição da Indústria 2.0 para a Indústria 3.0. Sendo assim, ela ainda está se digitalizando.

Entretanto, o país tem um enorme potencial na modernização do seu modelo industrial. De acordo com o relatório do Fórum Econômico Mundial de 2018, o Readiness for the Future of Production Report 2018 — WEF, o país ocupa a 41ª posição em termos de estrutura de produção.

Para a Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial (ABDI), a adoção de conceitos da Indústria 4.0 na matriz produtiva brasileira poderia gerar uma economia de R$ 73 bilhões ao ano. Os ganhos de eficiência produtiva correspondem a uma economia de R$ 31 bilhões. Os R$ 7 bilhões restantes são em diminuição no gasto com energia.

Além dos impactos financeiros, a indústria 4.0 seria capaz de diminuir os impactos ambientais negativos causados pela atividade industrial.

Para realizar essa mudança de rota, é preciso reconhecer nosso atraso e recuperar o tempo perdido. Muitas indústrias ainda estão na era 2.0, faltam políticas de fomento e subsídios. Por isso é tão importante estimular o aumento do investimento privado em pesquisa, desenvolvimento e inovação.

Benefícios e desafios da Indústria 4.0

A Indústria 4.0 revolucionará verdadeiramente a maneira como os processos de fabricação funcionam. No entanto, é importante avaliar as vantagens e os desafios que as empresas podem enfrentar.

Vantagens da Indústria 4.0

Otimização

Otimizar a produção é uma das principais vantagens do setor 4.0. Uma fábrica inteligente contendo centenas ou mesmo milhares de dispositivos inteligentes capazes de otimizar a produção automaticamente levará a um tempo de inatividade quase zero.

Isso é extremamente importante para as indústrias que usam equipamentos de fabricação de última geração. De acordo com um estudo publicado pela PwC, produtos e serviços digitalizados geram aproximadamente 110 bilhões de euros de receita adicional por ano para a indústria europeia.

Portanto, ser capaz de utilizar a produção de maneira constante e consistente é a melhor forma de impulsionar o lucro.

Personalização

A criação de um mercado flexível e orientado ao cliente ajuda a atender, com rapidez, as necessidades do consumidor. Isso também destrói a lacuna entre o fabricante e o cliente; a comunicação ocorre entre os dois, diretamente.

Sendo assim, os fabricantes não precisam se comunicar internamente (nas empresas e fábricas) e externamente (com os clientes). Isso agiliza os processos de produção e entrega.

Impulsionamento da pesquisa

A adoção das tecnologias da indústria 4.0 impulsiona a pesquisa em vários campos, como a segurança de TI, e consequentemente tem efeito sobre a educação em particular.

Uma nova indústria exigirá um novo conjunto de habilidades. Consequentemente, a educação e o treinamento terão uma nova forma que fornecerá a essa indústria os insumos necessários.

Desafios da Indústria 4.0

Segurança

Talvez o aspecto mais desafiador da implementação das técnicas da Indústria 4.0 seja o risco de segurança de TI. Essa integração on-line dará espaço para violações de segurança e vazamentos de dados.

Os crimes cibernéticos também devem ser levados em consideração. Nesse caso, o problema não é individual, além de causar enormes prejuízos financeiros, também pode comprometer a reputação de organizações. Portanto, a pesquisa em segurança é crucial.

Capital

Essa transformação exigirá um grande investimento em novas tecnologias, que não são baratas. A decisão de fazer essa transformação deverá partir dos executivos C-Level.

Mesmo assim, os riscos devem ser calculados e levados a sério. Além disso, essa transformação exigirá um capital enorme, que afasta os pequenos negócios e pode custar a eles sua participação de mercado no futuro.

Empregabilidade

Embora ainda seja cedo para especular sobre as condições de emprego com a adoção global da Indústria 4.0, é seguro dizer que os trabalhadores precisarão adquirir habilidades diferentes ou totalmente novas.

Isso pode ajudar a aumentar as taxas de emprego, mas também alienará os grandes trabalhadores do setor. O setor de trabalhadores cujo trabalho é manual e repetitivo enfrentará um desafio para acompanhar a indústria.

Privacidade

Em um setor tão interconectado, é preciso coletar e analisar dados constantemente.

Para o cliente, isso pode soar uma ameaça à sua privacidade caso o processo não lhe pareça transparente. Além disso, o comprometimento da segurança pode impactar diretamente a privacidade dos dados que circulam em uma indústria que se encontra no contexto da 4ª Revolução Industrial.

O reflexo da Indústria 4.0 na força de trabalho

A indústria 4.0 tem muito a prometer quando falamos em avanços tecnológicos, mas o futuro do emprego continua sendo um dos aspectos mais especulados da nova revolução industrial. Sendo assim, é muito difícil quantificar ou estimar as taxas de emprego em potencial.

Quais tipos de novos empregos serão introduzidos? O que um funcionário da Smart Factory precisa para poder competir em um ambiente com mudanças tão constantes? Estas mudanças serão responsáveis por muitas demissões? Todas essas são perguntas válidas para qualquer um que esteja no mercado de trabalho.

O setor 4.0 pode ser o pico do avanço tecnológico na fabricação, mas abre espaço para as conspirações sobre a dominação do setor pelas máquinas.

Por isso, é importante analisar essa abordagem com mais atenção para poder tirar conclusões sobre a demografia do trabalho no futuro. Isso ajudará os trabalhadores de hoje a se prepararem para um futuro não tão distante.

Dada a natureza da indústria, ela introduzirá novos trabalhos em análise de dados, especialistas em robôs e uma enorme porção de engenheiros mecânicos.

Em uma tentativa de determinar o tipo de trabalho em que a Indústria 4.0 introduzirá ou precisará de mais mão-de-obra, o BCG publicou um relatório com base em entrevistas com 20 especialistas da indústria para mostrar como a indústria será afetada.

Com base nele, algumas das mudanças importantes que afetarão a demografia do emprego serão:

Controle de qualidade orientado por big data

Em termos de engenharia, o controle de qualidade busca diminuir a variação entre um produto e outro. Este controle depende, em grande parte, de métodos estatísticos para mostrar se um recurso específico de um produto (como tamanho ou peso, por exemplo) está mudando de uma maneira que pode ser considerada um padrão.

Esse processo depende muito da coleta de dados históricos ou em tempo real sobre o produto.

No entanto, como a Indústria 4.0 dependerá de big data para isso, a necessidade de pessoas no controle de qualidade diminuirá. Por outro lado, a demanda por cientistas de big data pode aumentar.

Produção assistida por robô

Toda a base da Indústria 4.0 depende dos dispositivos inteligentes, que são capazes de interagir com o ambiente ao redor.

Isso significa que os trabalhadores que auxiliam na produção podem ser substituídos por dispositivos inteligentes equipados com câmeras, sensores e atuadores capazes de identificar o produto e, em seguida, fornecer as alterações necessárias.

Consequentemente, a demanda por esses trabalhadores diminuirá e será substituída por “coordenadores de robôs”.

Veículos autônomos na logística

Um dos principais focos da otimização é o transporte. Com a assistência de big data e Machine learning, veículos autônomos permitem horas de trabalho livres de restrições, maior utilidade e também podem mitigar possíveis falhas humanas.

Simulação de linha de produção

A necessidade de engenheiros industriais (que normalmente trabalham em otimização e simulação) para linhas de produção tende a aumentar.

Ter a tecnologia para simular as linhas de produção antes de seu estabelecimento abrirá empregos para engenheiros mecânicos especializados no campo industrial.

Modelos de negócio da Indústria 4.0

A tendência da Indústria 4.0 é que as tecnologias se desenvolvam continuamente para viabilizar a adaptação das indústrias aos novos modelos de negócio.

Com um mercado cada vez mais exigente, a ideia é proporcionar ao consumidor experiências dinâmicas e personalizadas para viabilizar a adaptação a este novo padrão.

Um exemplo prático é a adoção da fabricação aditiva, como é o caso da impressão 3D. Desta forma, é possível produzir lotes menores de produtos com mais rapidez. Assim, não é preciso usar moldes físicos e nem infraestrutura para armazenamento de objetos, porque a demanda pode ser atendida conforme sejam feitos os pedidos.

Como a pandemia do Coronavírus está acelerando a evolução da Indústria 4.0

A pandemia global do novo Coronavírus aplicou, na cadeia de suprimentos global, um nível de interrupção jamais visto.

No contexto do isolamento social como resposta à pandemia do Coronavírus, parte dos fabricantes interromperam completamente a produção, enquanto alguns viram uma demanda bastante reduzida. Outros, até mesmo, podem ter notado um salto na demanda.

Para John Robinson, consultor estratégico de clientes, cadeia de suprimentos digital da SAP, os negócios estavam focados em vantagem competitiva, produtividade, redução de custos, sustentabilidade e inovação em um cenário que precedia a crise da Indústria 4.0.

Entretanto, as inovações da Indústria 4.0 eram consideradas um tópico empolgante, mas seus benefícios tinham em vista um futuro positivo. Por isso, o foco que o atual momento oferece no “aqui e agora” desviou os holofotes da implementação de iniciativas relacionadas a Indústria 4.0.

A preocupação, em linhas gerais, é nossa saúde e a de nossa família, amigos e colegas; a capacidade de acessar os alimentos e suprimentos de que precisamos; nossa segurança no trabalho; o impacto financeiro em nossos empregadores, clientes e parceiros.

Além disso, também precisamos considerar o impacto econômico mais amplo para a implementação dessas iniciativas e a quantidade desconhecida de tempo que levará para que as coisas retornem a algum nível de normalidade e haja, enfim, retorno sobre este investimento.

Contudo, para Robinson, a Indústria 4.0 se encaixa no momento da pandemia de Coronavírus exercendo o papel de:

  • Ajudar a garantir a sobrevivência de mais negócios;
  • Encurtar a fase de recuperação e acelerar o processo de retomada das empresas;
  • Fornecer plataforma para desenvolver negócios novos e mais resilientes a médio e longo prazo.

A indústria 4.0 pode obter sucesso nesse apoio aos negócios porque muitos dos recursos que ela oferece têm potencial para reduzir significativamente o impacto dessa crise.

Para Robinson, muitas das tecnologias advindas da Indústria 4.0 sempre foram vistas com bons olhos, mas os decisores estavam esperando que elas “atravessassem o abismo” para poder adotá-las.

A solução proposta, portanto, é pensar na aplicação atual destas tecnologias em vez de afastar-se delas.

É preciso romper os processos tradicionais, tanto dentro das organizações quanto no ecossistema de fornecedores externos. O impulso de colocar essa disrupção em prática sempre foi mais intenso do que é hoje, mas de acordo com Robinson, poder ver isso acontecendo em muitas áreas diferentes é um fator para alimentar a esperança.

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