O que todos devem saber sobre Indústria 4.0?

Todos estão falando sobre o setor 4.0. Mas o que significa exatamente esse termo? E o que veio antes?

Primeiro veio vapor e as primeiras máquinas que mecanizaram parte do trabalho que nossos antepassados fizeram (Indústria 1.0). Em seguida, foi a eletricidade, a linha de montagem e o nascimento da produção em massa, como Ford e Taylor como expoentes (Indústria 2.0). A terceira era da indústria surgiu com o advento dos computadores e os começos da automação, quando os robôs e as máquinas começaram a substituir os trabalhadores humanos por essas linhas de montagem.

E agora entramos na Indústria 4.0, em que os computadores e a automação se unirão de forma totalmente nova, com a robótica conectada remotamente a sistemas informáticos equipados com algoritmos de aprendizado de máquinas que possam aprender e controlar a robótica com pouca entrada de operadores humanos. E, com está onda virá a maior demanda por pessoal qualificado, que conhece a importância de aprender sempre. É para esse aprender continuamente que preparamos aqueles que saem dos nossos treinamento Green Belt, Black Belt, Gestão de Projetos e Lean!

A Indústria 4.0 refere-se à quarta Revolução Industrial apresenta o que foi chamado de “fábrica inteligente”, no qual os sistemas cibernéticos monitoram os processos físicos da fábrica e tomam decisões descentralizadas. Os sistemas físicos tornam-se Internet de Coisas, comunicando-se e cooperando entre si e com humanos em tempo real através da web sem fio.

As tecnologias da indústria 4.0 têm o potencial de criar oportunidades de crescimento extraordinárias e vantagens competitivas para a Alemanha como local de negócios. Os especialistas projetam que as empresas poderão aumentar sua produtividade em cerca de 30%

O que uma fábrica ou sistema precisa ter para ser considerado Indústria 4.0?

Interoperabilidade – máquinas, dispositivos, sensores e pessoas que se conectam e se comunicam entre si.

Transparência da informação – os sistemas criam uma cópia virtual do mundo físico através dos dados do sensor para contextualizar a informação.

Assistência técnica – tanto a capacidade dos sistemas para suportar os seres humanos na tomada de decisões e resolução de problemas e a capacidade de ajudar os seres humanos com tarefas que são muito difíceis ou inseguras para os seres humanos.

A tomada de decisão descentralizada – a capacidade dos sistemas ciberfísicos de tomar decisões simples por conta própria e tornar-se o mais autônomo possível.

Então, o que teremos?

Máquinas sociais

As máquinas inteligentes compartilham informações uns com os outros, como as pessoas fazem em redes sociais online. Eles podem se organizar por conta própria e trabalhar juntos para coordenar processos e prazos. Isso torna a produção mais flexível e eficiente. Além disso, essas máquinas se comunicam diretamente com todos os sistemas de TI da empresa. Isso permite um fluxo ininterrupto de informações para áreas como vendas ou desenvolvimento.

Instalações globais

O local de produção não é será o único lugar onde as máquinas compartilham dados um com o outro. As máquinas de uma empresa também estão conectadas aos sistemas de fornecedores e clientes. Isso permite que eles reajam de forma independente com as mudanças que ocorrem. Se um fornecedor não pode entregar, a tecnologia analisa a capacidade de utilização e os custos em fornecedores alternativos em tempo real e automaticamente faz um pedido com eles.

Nas fábricas inteligentes, as pessoas ainda desempenham um papel crítico no processo de produção. Como “operadores aumentados”, eles controlam e monitoram sequências de produção na rede de produção. Os sistemas de assistência baseados em TI, como os óculos onde é possível acessar dados e podem praticamente ampliar a visão de um operador aumentado de uma fábrica real (através da realidade aumentada). Esses sistemas de assistência também podem ser ajustados às habilidades e necessidades individuais dos membros da equipe, e eles oferecem o potencial de estender o tempo que as pessoas idosas permanecem na força de trabalho.

Produtos inteligentes

Todo produto inteligente contém dados sobre condições de operação e status do produto. Esses dados são armazenados em coisas como pequenos chips RFID, e fornece uma cópia virtual de cada produto inteligente. Tais informações são coletadas, atualizadas e avaliadas ao longo da vida útil do produto conforme necessário. Desde a primeira etapa da produção até o uso real do cliente e todo o caminho para a reciclagem. Antes da produção começar, um produto conhece informações de comprador e pedido, seu status atual e os estágios de produção necessários para transformá-lo em um produto acabado. Pode fazer coisas como dizer às máquinas o formato que precisa ter ou se é necessário ser pintado de vermelho ou azul. Os clientes podem fazer parte do processo e obter produtos muito mais personalizados, enquanto os custos de produção permanecem iguais ou mesmo soltos.

Produção virtual

Além da arena de produção real, as fábricas inteligentes terão um gêmeo digital com todos os mesmos produtos e recursos. Esta cópia digital permite simulações virtuais de todos os processos de produção. Estes exibem sequências de produção alternativas e potencial para otimizar as linhas de produção. O sistema também permite aos engenheiros controlar e monitorar remotamente a produção em tempo real. Embora já tenhamos cópias virtuais de fábricas reais hoje, elas ainda não estão vinculadas em tempo real. As mudanças na cópia virtual não levam diretamente a mudanças na fábrica real e vice-versa.

Serviços inteligentes

Indústria 4.0 não se limita às fábricas. Afinal, produtos inteligentes fazem mais do que controlar ativamente seu próprio processo de produção. Uma vez que são entregues a um cliente, eles servem de plataforma para novos modelos de negócios, você já está apto a desenvolver um? Baixe nosso e-book sobre o assunto.

No futuro, haverá bilhões de produtos inteligentes que estão conectados à internet ao longo de sua vida útil, e eles economizarão enormes quantidades de dados (dados importantes) sobre suas próprias condições de operação e os status dos produtos na nuvem. Todos os dados coletados podem ser usados para otimizar os produtos. Além disso, os algoritmos inteligentes podem vincular dados existentes a novas informações (dados inteligentes).

Eles fornecem uma base para oferecer aos clientes serviços personalizados, baseados em dados (serviços inteligentes), além do produto físico. Por exemplo, operadores de dispositivos de diagnóstico podem coletar e analisar dados sobre todos os dispositivos operados na área de que são responsáveis e usá-lo para gerar novos serviços, como possíveis diagnósticos. Em comparação com os modelos de negócios de hoje, a base subjacente dos dados será exponencialmente melhor.

Quais os desafios?

Como em qualquer mudança importante, há desafios inerentes à adoção de um modelo da Indústria 4.0:

• Os problemas de segurança dos dados são grandemente aumentados pela integração de novos sistemas e maior acesso a esses sistemas. Além disso, o conhecimento de produção de propriedade torna-se também um problema de segurança de TI.
• É necessário um alto grau de confiabilidade e estabilidade para uma comunicação ciberfísica bem-sucedida que pode ser difícil de alcançar e manter.
• Manter a integridade do processo de produção com menos supervisão humana pode se tornar uma barreira.
• A perda de empregos humanos altamente remunerados é sempre uma preocupação quando são introduzidas novas automações.
• E evitar problemas técnicos que podem causar interrupções de produção caras é sempre uma preocupação.

Além disso, há uma falta sistemática de experiência e mão-de-obra para criar e implementar esses sistemas. Além da relutância geral de partes interessadas e investidores para investir fortemente em novas tecnologias.

Mas, quais os benefícios?

Mas os benefícios de um modelo da Indústria 4.0 podem superar as preocupações de muitas instalações de produção. Em ambientes de trabalho muito perigosos, a saúde e a segurança dos trabalhadores humanos poderiam ser melhoradas drasticamente. As cadeias de suprimentos podem ser mais facilmente controladas quando há dados em todos os níveis do processo de fabricação e entrega. Sim, a análise de dados seria ainda mais importante do que atualmente! O controle de computador poderia produzir produtividade e saída muito mais confiáveis e consistentes. E os resultados para muitas empresas poderiam ser maiores receitas, participação de mercado e lucros.

A questão, então, não é se a Indústria 4.0 está chegando, mais rapidamente. Tal como acontece com grandes dados e outras tendências de negócios, é natural que os primeiros adotantes sejam recompensados pela coragem de pular nesta nova tecnologia. E aqueles que evitam o risco de mudança tornam-se irrelevantes e deixados para trás.  Lembre-se que estar preparado para gerir mudanças, para solucionar problemas é cada vez mais importante e para a Indústria 4.0 será um grande diferencial, faça nossas certificações Lean, Green Belt, Black Belt e Master Black Belt. Além, é claro, de nosso White Belt  e Introdução ao Lean totalmente gratuitos e se torne o agente responsável por estas mudanças.

Paula Louzada

Engenheira Mecânica (2016) e mestranda pela Universidade Estadual de Campinas (2022). Na França, atuou na área de Melhoria de Produção de uma empresa do segmento aeronáutico, e no Brasil fez parte da equipe de Melhoria Contínua de uma multinacional do ramo químico. Atualmente, trabalha como consultora de Projetos de Melhoria, Excelência Operacional e Gestão da Rotina, além de ministrar aulas de Green Belt, Black Belt e Ferramentas da Qualidade na FM2S Educação e Consultoria.