indústria de a - z

Indústria 4.0: Entenda seus conceitos e fundamentos

Automação industrial robô soldador computadorizado, exemplo de inovação da indústria 4.0

Indústria 4.0 é um novo ciclo de evolução da indústria que vem transformando a produção industrial com novos processos, produtos e modelos de negócios impensáveis há alguns poucos anos.

Esse fenômeno, assim batizado em referência à 4ª Revolução Industrial, promete tornar os modelos convencionais de produção gradualmente ineficientes.

O conceito de Indústria 4.0, contudo, vai além da integração dos processos associados à produção e distribuição, envolvendo, também, todas as diversas etapas da cadeia de valor: do desenvolvimento de novos produtos, como projeto, desenvolvimento, testes e até mesmo a simulação das condições de produção, até o pós-venda.

Os impactos vão muito além de ganhos de produtividade. Essa nova revolução industrial vai envolver o encurtamento dos prazos de lançamento de novos produtos no mercado, a maior flexibilidade das linhas de produção, com aumento da eficiência no uso de recursos (e.g. energia) e, até mesmo, a capacidade o país de se integrar em cadeias globais de valor.

Nesta página você vai encontrar:
 
Seta bullet point, indicando tópicos de âncoras Seta bullet point, indicando tópicos de âncoras Seta bullet point, indicando tópicos de âncoras Seta bullet point, indicando tópicos de âncoras Seta bullet point, indicando tópicos de âncoras Seta bullet point, indicando tópicos de âncoras Seta bullet point, indicando tópicos de âncoras Seta bullet point, indicando tópicos de âncoras Seta bullet point, indicando tópicos de âncoras

O que é a indústria 4.0?
 

A Indústria 4.0 tem como uma das principais características a incorporação da digitalização à atividade industrial, integrando componentes físicos e virtuais. É a integração de diferentes tecnologias habilitadora, citadas na figura abaixo, na produção industrial que configura essa revolução.
 

Tecnologias Habilitadoras da Indústria 4.0
 

A incorporação da Robótica Avançada, dos Sistemas de Conexão Máquina-Máquina, da Internet das Coisas e dos Sensores e Atuadores utilizados nesses equipamentos possibilita que máquinas “conversem” ao longo das operações industriais.

Isso pode permitir a geração de informações e a conexão das diversas etapas da cadeia de valor, do desenvolvimento de novos produtos, projetos, produção, até o pós-venda.

Essa nova revolução industrial gerará impactos significativos na produção, como aumento da eficiência no uso de recursos, capacidade de as empresas se integrarem e flexibilidade das linhas de produção.

Ademais, implicará transformações na gestão empresarial, principalmente em dois aspectos. O primeiro está relacionado à estratégia para implementar tecnologias, como a cooperação entre as áreas de tecnologia de informação (TI) e as de produção.

O segundo está associado aos resultados da adoção dessas tecnologias, que exigem que as empresas desenvolvam e/ou aperfeiçoem os seus modelos de negócio, principalmente no relacionamento com fornecedores e clientes.


As principais tecnologias por trás dessa revolução incluem:


1. a internet das coisas,

2. o big data,

3. a computação em nuvem,

4. a robótica avançada,

5. a inteligência artificial, novos materiais e as novas tecnologias de manufatura aditiva (impressão 3D);

6. a manufatura híbrida (funções aditivas e de usinagem em uma mesma máquina).


Os principais números da indústria 4.0 no Brasil:


Pesquisa da CNI de 2016 revelou que o conhecimento da indústria brasileira sobre tecnologia da informação e a sua incorporação à produção e às pré-condições para o avanço da Indústria 4.0 ainda era pouco difundido

-  42% desconheciam a importância dos meios digitais para a competitividade da indústria;

 - 52% não utilizava nenhum processo digital dentre as 10 opções de meios digitais apresentados. 

Um ano depois, outra pesquisa, também da CNI, apontou que dos 24 setores industriais do Brasil, 14 estavam atrasados na adoção de tecnologias digitais.

O levantamento da CNI foi confirmado pelo Índice Global de Inovação de 2018, que colocou o Brasil em 64º lugar entre 126 países analisados. Dentro da região latino-americana, o país ficou na 6ª colocação. 


Qual a relação entre produtividade e a Indústria 4.0? 
 

Muitos ainda acreditam que falar de indústria 4.0 é falar de ferramentas complexas, extremamente caras, e que somente grandes empresas com atuação internacional têm acesso ao novo modo de produção. 

Por meio do programa-piloto Indústria Mais Avançada, do Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (SENAI), executado entre maio de 2018 e outubro de 2019 em 43 empresas de 24 estados, constatou-se o impacto na produção do mercado com o uso de ferramentas de baixo custo, como: sensoriamento, computação em nuvem e Internet das Coisas (IoT).

As tecnologias digitais da indústria 4.0 permitiram aumentar em 22%, em média, a capacidade produtiva de micro, pequenas e médias empresas dos segmentos de alimentos e bebidas, metalmecânica, moveleiro, vestuário e calçados.

A conclusão do programa mostra que o ganho de produtividade está mais relacionado com o quanto se aprende com o processo produtivo, e como esse aprendizado se transforma em ações concretas. As microempresas foram as que mais se beneficiaram do uso inicial de tecnologias digitais.


Principais tecnologias da Indústria 4.0
 

1. Internet das coisas: interconexão entre objetos por meio de infraestrutura habilitadora (eletrônica, software, sensores e/ou atuadores), com capacidade de computação distribuída e organizados em redes, que passam a se comunicar e interagir, podendo ser remotamente monitorados e/ou controlados, resultando em ganhos de eficiência.

2. Big data: é uma abordagem para atuar em dados com maior variedade e complexidade, que chegam em volumes crescentes e com velocidade cada vez maior, usados para resolver problemas de negócios. Esses conjuntos de dados são tão volumosos que o software tradicional de processamento de dados não consegue gerenciá-los. São utilizadas técnicas estatísticas e de aprendizagem de máquina para extrair informações relevantes aos negócios, inferências e tendências não possíveis de se obter com uma análise humana.

3. Computação em nuvem: é a distribuição de serviços de computação – servidores,
armazenamento, bancos de dados, redes, software, análises, inteligência – pela Internet, com utilização de memória, capacidade de armazenamento e cálculo de computadores e servidores hospedados em Datacenter, proporcionando recursos flexíveis e economia na escala. A computação em nuvem permite às empresas acessar recursos computacionais abundantes como um serviço e a partir de distintos dispositivos remotos. Desta forma evitam-se investimentos altos em equipamentos e equipe de suporte, permitindo a empresas focarem seus investimentos nas suas atividades principais.

4. Segurança digital: é um conjunto Infraestruturas de hardware e software voltado para a proteção dos ativos de informação, por meio do tratamento de ameaças que põem em risco a informação que é processada, armazenada e transportada pelos sistemas de informação que estão interligados.

5. Robótica avançada: dispositivos que agem em grande parte, ou parcialmente, de forma autônoma, que interagem fisicamente com as pessoas ou seu ambiente e que são capazes de modificar seu comportamento com base em dados de sensores.

6. Manufatura digital: é o uso de um sistema integrado, baseado em computador, que
consiste em simulação, visualização 3D, análises e ferramentas de colaboração para criar definições de processos de manufatura e produto simultaneamente.

7. Manufatura aditiva: consiste na fabricação de peças a partir de um desenho digital
(feito com um software de modelagem tridimensional), sobrepondo finas camadas de
material, uma a uma, por meio de uma Impressora 3D. Podem ser utilizados materiais
como plástico, metal, ligas metálicas, cerâmica e areia, entre outros.

8. Integração de sistemas: união de diferentes sistemas de computação e aplicações de software física ou funcionalmente, para atuar como um todo coordenado, possibilita a troca de informações entre os diferentes sistemas. Permite a empresas um olhar abrangente sobre o seu negócio. As informações em tempo real sobre o processo produtivo influenciam a tomada de decisões gerenciais mais rapidamente bem como decisões estratégicas sobre o negócio da empresa conseguem ser mais facilmente implantadas na planta de produção. Somente a instalação de pacotes ERP não se enquadram, mas a sua integração a sistemas de controle da produção industrial sim.

9. Inteligência artificial: aplicação de análise avançada e técnicas baseadas em lógica, incluindo aprendizado de máquina, para interpretar eventos, analisar tendências e comportamentos de sistemas, apoiar e automatizar decisões e realizar ações.

10. Sistemas de simulação: utilização de computadores e conjunto de técnicas para gerar modelos digitais que descrevem ou exibem a interação complexa entre várias variáveis dentro de um sistema, imitando processos do mundo real.

11. Digitalização: consiste no uso de tecnologias digitais para transformar processos de produção, de desenvolvimento de produtos e/ou modelos de negócios, visando a otimização e eficiência nos processos. A transformação digital abrange: projeto e implementação de plano de digitalização, sensoriamento, aquisição e tratamento de dados.
 

Desafios da Indústria 4.0 no Brasil


O desenvolvimento da Indústria 4.0 no Brasil envolve desafios que vão desde os investimentos em equipamentos que incorporem essas tecnologias, à adaptação de layouts, adaptação de processos e das formas de relacionamento entre empresas ao longo da cadeia produtiva, criação de novas especialidades e desenvolvimento de competências, entre outras.

O cruzamento de informações que permite conectar o pedido de compra, a produção e a distribuição de forma autônoma, sem que pessoas precisem tomar decisões a todo o momento, por exemplo, exigirá novas formas de gestão e engenharia em toda a cadeia produtiva.

Poucas empresas estarão preparadas para enfrentar todas estas mudanças de um vez. Existem, por outro lado, milhares de empresas que deverão participar do processo de difusão dessas novas tecnologias paulatinamente, de acordo com suas trajetórias, suas capacitações e suas estratégias.

Nesse contexto, o foco de uma iniciativa visando ao desenvolvimento da Indústria 4.0 no Brasil deve ser o de empresas que mais cedo entrarão no novo paradigma e estimular as demais a apressarem sua inserção na nova onda, sob risco de não conseguirem sobreviver no novo ambiente competitivo. Além disso, a Indústria 4.0 contribui para uma maior participação do país nas cadeias globais de valor.
 

Impactos da Indústria 4.0 no Brasil


Pesquisas, realizadas por diversas consultorias, têm estimado os impactos que o avanço da digitalização da economia poderá ter sobre a competitividade do Brasil. A Accenture, por exemplo, estima que a implementação das tecnologias ligadas à Internet das Coisas deverá impactar o PIB brasileiro em aproximadamente US$ 39 bilhões até 2030.

O ganho pode alcançar US$ 210 bilhões, caso o país crie condições para acelerar a absorção das tecnologias relacionadas, o que depende de melhorias no ambiente de negócios, na infraestrutura, programas de difusão tecnológica, aperfeiçoamento regulatório etc.

McKinsey estima que, até 2025, os processos relacionados à Indústria 4.0 poderão reduzir custos de manutenção de equipamentos entre 10% e 40%, reduzir o consumo de energia entre 10% e 20% e aumentar a eficiência do trabalho entre 10% e 25%.

Além desses impactos, haverá toda uma série de possíveis consequências da disseminação e da consolidação da Indústria 4.0, que exigirão uma nova concepção de política industrial para o Brasil.
 

Entre elas, merecem destaque:
 

1.  a redução das vantagens comparativas espúrias, que tenderão a ser solapadas pelos ganhos de produtividade decorrentes da adoção das novas tecnologias, com a possibilidade de redefinir fatores determinantes de localização de investimentos produtivos;

2.  a ampliação da cooperação entre agentes econômicos, cujas operações serão cada vez mais integradas;

3.  o reforço da competitividade que se estabelece entre sistemas produtivos, que incluem empresas, fornecedores, clientes e ambiente;

4.  o estabelecimento de novos modelos de negócios e de inserção nos mercados, com a possível redefinição de setores de atividade econômica;

5.  a ampliação da escala dos negócios;

6.  o surgimento de novas atividades e novas profissões, que demandarão adaptações no padrão de formação de recursos humanos.
 

Como fica o mercado de trabalho na Indústria 4.0?
 

Com tantas mudanças, o profissional inserido na Indústria 4.0 precisa estar adaptado a essa nova realidade.

É fundamental qualificar os profissionais das empresas em técnicas como programação, robótica colaborativa e análise de dados, assim como desenvolver competências socioemocionais com métodos para estimular a criatividade, o empreendedorismo, a liderança e a comunicação.

Levantamento realizado pelo Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (SENAI) apontou as profissões, de nível médio e superior, que devem ganhar relevância, se transformar ou surgir nos próximos anos.

Essas áreas estão entre as que mais devem ter seus processos transformados e que apostam na dominância das tecnologias digitais para a competitividade dos seus negócios na próxima década.

A previsão é que surjam 30 novas ocupações em oito áreas, com perfis distribuídos nos segmentos automotivo; alimentos e bebidas; máquinas e ferramentas; petróleo e gás; têxtil e vestuário; química e petroquímica; tecnologias da informação e comunicação, e construção civil. 
 

Propostas para a Indústria 4.0 no Brasil
 

Em alguns países, a Indústria 4.0 já começou a se tornar realidade, inclusive com o apoio dos governos das principais potências econômicas, que a tem colocado no centro de suas estratégias de política industrial.

Isso cria um duplo desafio para o Brasil, pois, além de buscar a incorporação e o desenvolvimento dessas tecnológicas, é preciso fazê-lo com relativa agilidade a fim de evitar que o gap de competitividade entre o Brasil e alguns de seus principais competidores aumente.

Além disso, como vem ocorrendo em outros países, a difusão das tecnologias da Indústria 4.0 no Brasil não atingirá todos os setores da mesma forma e ao mesmo tempo. O nível de heterogeneidade da nossa indústria exigirá que as políticas sejam adaptadas para diferentes conjuntos de setores e de empresas, que assumirão velocidades e condições diferenciadas.

Nesse contexto, a CNI está elaborando, no âmbito do Conselho Temático Permanente de Política Industrial e Desenvolvimento Tecnológico (COPIN), uma agenda de propostas sobre o tema. A agenda aborda sete dimensões prioritárias para o desenvolvimento da Indústria 4.0 no Brasil. São elas:
 

Aplicações nas cadeias produtivas e desenvolvimento de fornecedores:


1. Identificar setores e tipos de empresas com maior potencial para adoção de tecnologias ligadas à Indústria 4.0;

2. Identificar aqueles setores/tipos de empresas cuja pressão competitiva para a adoção destas tecnologias será mais forte no curto e no médio;

3.  Identificar setores/tipos de empresas onde possam ser gerados maiores efeitos demonstração para outras empresas e maior impacto na competitividade ao longo da cadeia;

4. Criar programas para desenvolvimento de fornecedores de bens e serviços ligados às tecnologias digitais para as cadeias/setores selecionados;

5. Elaborar planejamentos estratégicos para o desenvolvimento das cadeias/setores selecionados.
 

Mecanismos para induzir a adoção das novas tecnologias


1. Criação de sistemas de demonstração das tecnologias associadas à indústria 4.0, aplicados a setores priorizados;

2. Aperfeiçoar a tributação destinada aos setores selecionados, para que não seja um entrave ao investimento;

3. Criar mecanismos de financiamento em condições diferenciadas para o desenvolvimento e adoção dessas tecnologias.


Desenvolvimento tecnológico


4. Desenvolver programas/serviços de prospecção tecnológica;

5. Identificação de segmentos/nichos com maior espaço para o desenvolvimento tecnológico nacional;

6. Criar programas de desenvolvimento de tecnologias específicas para as necessidades brasileiras (mission oriented), como plataformas tecnológicas demonstrativas ou testbeds;

7. Direcionar o esforço de ICT e empresas para o desenvolvimento de determinadas tecnologias, adotando o modelo de plataformas tecnológicas, entre outras possibilidades;

8. Criar programas que facilitem o intercâmbio tecnológico e comercial, principalmente com países líderes nessas tecnologias.


Ampliação e melhoria da infraestrutura de banda larga


9.  Fortalecer programas de estímulo ao investimento em banda larga e rede móvel;

10.  Revisar o modelo de telecomunicações a fim de que os recursos públicos possam ser utilizados para viabilizar investimentos de infraestrutura de telecomunicação, independente do regime de prestação do serviço.


Aspectos regulatórios


11. Revisar o modelo de telecomunicações a fim dos recursos públicos possam ser utilizados para viabilizar investimentos de infraestrutura de telecomunicação, independente do regime de prestação do serviço;

12. Oferecer proteção intelectual adequada;

13. Garantir que a legislação sobre tratamento de dados pessoais não impeça o fluxo de dados internacional, tampouco a coleta e o tratamento de dados em sistemas máquina-máquina;

14.  Adotar padrões de cibersegurança a fim minimizar o número de ciberataques, bem como legislação adequada prevenir e responder aos incidentes;

15.  Adotar uma abordagem internacional relacionada à regulamentação técnica para minimizar eventuais efeitos negativos relacionados à falta de interoperabilidade.


Formação de recursos humanos


16. Criação de novos cursos técnicos para atender necessidades específicas;

17. Reformulação de cursos nas áreas de engenharia, administração e entre outros, para adequar as novas necessidades dessas tecnologias;

18. Criação de cursos de gestão da produção multidisciplinar com ênfase em Indústria 4.0;

19. Incentivar programas de competências tecnológicas nas empresas.


Articulação institucional


20.  Participação e construção de grupos de trabalho reunindo os diversos órgãos do governo envolvidos com o tema;

21.  Elaborar um plano conjunto, entre ministérios e instituições, para o desenvolvimento da Indústria 4.0 no Brasil e determinação de um órgão gestor centralizado, como forma de explorar sinergias e integrar instrumentos de política sob o controle de diferentes órgãos;

22.  Promoção de feiras, seminários e congressos sobre o tema.