Conheça a Indústria 4.0: 10 fatos e conceitos

Você já ouviu falar em Indústria 4.0? Se a sua resposta foi não, ou se você quer aprofundar seu conhecimento nesse tema, você está no lugar certo! Em um mundo cada vez mais conectado à tecnologias emergentes, e também dependente delas, é importante compreender o que são essas inovações, como funcionam, para que servem e tudo que está relacionado ao mundo 4.0. Continue lendo nossa matéria e fique por dentro sobre os pontos de inflexão que vivemos na era da Indústria 4.0 no Brasil e no Mundo.

1. Surgimento da Indústria 4.0

Estima-se que o termo Indústria 4.0 tenha surgido em 2011 na Alemanha, a partir de um projeto de estratégias de governo. O fundamento desse projeto apresentava uma base de maquinários tecnológicos, sistemas e redes conectadas em cadeia, com possibilidade de controle e automação. Esse sistema poderia até ser adaptado em processos industriais tradicionais, trazendo maior capacidade, inteligência e autonomia em diversos setores.

Em contrapartida, há quem defenda que ainda estamos vivendo tempos da terceira revolução, que a Indústria 4.0 (efetivamente) ainda é uma ideologia, que fará parte da nossa realidade daqui a alguns anos. E você, já tem uma opinão sobre isso? Continue conosco que vamos aprofundar esse conceito a seguir.

2. A quarta revolução industrial

No livro “A Quarta Revolução Industrial” de Klaus Schwab, o autor defende sua teoria de que estamos vivenciando um marco na história, de ruptura ao 4.0. Ele alega que nos encontramos em um momento de transição da 3ª revolução industrial para a Indústria 4.0, e que são três fatores que indicam que já estamos vivenciando esse período:

1º- Velocidade: O ritmo acelerado que as tecnologias avançam.

2º- Amplitude e profundidade: As combinações e ligações que as inovações têm entre si e a interferência no hábito e comportamento humano.

3º- Impacto sistêmico: As mudanças interferem em sistemas, governos, empresas, indústrias e na sociedade.

Ao escrever sua obra, o alemão Klaus Schwab, tem o objetivo de gerar conscientização, estruturar o pensamento sobre a revolução tecnológica e oferecer inspiração às instituições público-privadas relacionadas às evoluções tecnológicas. Foi baseada na sua tese e em outras fontes de referência que levantamos as informações deste conteúdo.

Dê uma olhada abaixo no contexto histórico das revoluções – podem haver estimativas diferentes, porém com pontos semelhantes aos que levantamos.

Observando nossa linha do tempo de forma geral, fica explícito o benefício que as tecnologias vem trazendo a Indústria. As revoluções industriais foram marcadas pela agilidade nos processos de fabricação, eficiência e trouxeram melhores produtos e serviços ao mercado.

3. Características gerais da Indústria 4.0

  • Competência operacional em tempo real: Possibilidade de orientar percursos de forma instantânea.
  • Virtualização: Capacidade virtual inteligente de monitoramento, rastreamento e operação de processos.
  • Descentralização / modularidade: Os processos de produção serão realizados de acordo com a demanda. Haverá flexibilidade para alterações de tarefas e além de receber comandos, as máquinas fornecerão informações operacionais.
  • Inteligência Artificial / softwares orientadores: Os softwares terão capacidades de orientação e percepção, o que exige arquiteturas complexas.
Empresa alinhada a Indústria 4.0 com seus sistemas integrados.

4. Tendências do mundo físico, digital e biológico na Indústria 4.0

Categoria física

  • Veículos autônomos: Hoje não só carros, como também aviões, barcos, drones, caminhões e empilhadeiras são desenvolvidos para trafegar sem condutor. Esses meios de transporte, além da automatização, estão sendo desenvolvidos para possuir capacidade de alterar rotas, evitar colisões, executar tarefas através de sensores e inteligência artificial.
Ônibus Olli autônomo com peças impressas em 3D.

Leia também: Como a impressora 3D contribuiu para o desenvolvimento do ônibus autônomo Olli.

  • Impressão 3D: A tecnologia de impressão 3D, ou manufatura aditiva, tem participação em processos ligados às áreas industrial, medicinal e educacional. O processo de impressão 3D consiste em materializar um projeto virtual – CAD (Computer Aided Design) – através da sobreposição de camadas de material,  que pode ser realizada por meio de alguma das técnicas existentes, sendo as principais FFF/FDM, SLA e SLS.
    Essa inovação possibilita inúmeras soluções antes nunca pensadas, entre elas a fabricação de peças com geometrias extremamente complexas (inviáveis com outras técnicas de fabricação), a fabricação de peças únicas e personalizadas, além de benefícios como a redução de lead-time (tempo) e custos de fabricação.Suas barreiras são progressivamente superadas e essa tecnologia se tornará cada vez mais difundida. Já estão sendo realizadas pesquisas até mesmo para o desenvolvimento de impressão biocompatível, ou seja, impressão de tecidos e órgãos compatíveis com o ser humano para serem transplantados.
Impressora 3D sendo usada em departamento de P&D.
  • Robótica avançada: Há um tempo atrás os robôs atendiam necessidades de indústrias específicas e realizavam tarefas controladas. Porém, a realidade dos robôs está atingindo vários novos setores. Os robôs eram mais presentes no setor automobilístico, mas hoje executam trabalhos na agricultura e enfermagem, por exemplo.Além disso, se tornam cada vez mais adaptáveis e flexíveis, com sensores capazes de compreender e responder melhor seu ambiente. A estrutura dos robôs também está evoluindo para cada vez mais ter aparência próxima aos padrões humanos. Logo a possibilidade de interação entre robôs e seres humanos se tornará uma realidade cotidiana.
Robô na linha de produção da Empresa KUKA

Leia também sobre a KUKA: Empresa reconhecida por implementar tecnologias como robôs e impressoras 3D na sua linha de produção.

  • Novos materiais: Surgiram também novas tecnologias. Materiais mais adaptáveis, fortes e recicláveis. Como materiais com autorreparação e autolimpeza; Metais com memória que retomam suas formas originais; Cerâmicas e cristais que transformam pressão em energia; Nanomateriais 200x mais fortes que aço e milhões de vezes mais finos que cabelo e eficiente condutor elétrico (grafeno); etc.

Categoria digital

  • IoT / Internet das coisas: É a ligação entre as “coisas” (produtos, serviços e lugares) e as pessoas por meio de plataformas e tecnologias conectadas. Os sensores que conectam o mundo físico ao virtual vai permitir o monitoramento e otimização de processos de produção em inúmeros setores.

  • Big Data: É um grande volume de dados estruturados ou não estruturados, que são geram informações através de um sistema.
  • Blockchain: Engenharia computadorizada por trás do “bitcoin”, que nada mais é que a rede de computadores que verifica uma transição financeira antes de registrá-la e aprová-la. Esse “protocolo de segurança” é gerado por um único usuário porém inspecionado por qualquer um.
  • Plataformas digitais e apps revolucionárias: Apps como “Uber” e “Airbnb”, possibilitam a oferta sob demanda. As plataformas interligam pessoas, empresas, dados e ativos para consumo de bens e serviços de forma confiável, eficiente e de baixo custo.

Categoria biológica

  • Redução de custos, aumento da facilidade do sequenciamento genético, ativação ou edição de genes: Isso permite testes de como variações genéticas específicas geram doenças e características singulares.
  • Aumento de dados sobre a genética e as doenças: Por mais que a cura não seja descoberta de forma efetiva, a medicina desenvolve tratamentos mais precisos e eficientes.
  • Animais e plantas projetadas: O sequenciamento genético também torna mais próxima a possibilidade de cientistas fazerem a projeção de plantas para produzirem substâncias específicas para a indústria farmacêutica ou animais com órgãos compatíveis para transplante em seres humanos.
  • Interação entre as tecnologias biológicas e impressão 3D: Pesquisas estão sendo desenvolvidas caminhando na direção onde a fabricação 3D permite a reprodução de tecidos vivos. Essa técnica chamada “bioimpressão” já foi testada para criar pele, ossos e tecidos vasculares. Essa inovação abre horizonte para que órgãos funcionais sejam impressos para transplantes.
Testes com bioimpressão de tecidos humanos em 3D.

Leia também: Na UFSC a impressão 3D auxilia no tratamento de combate ao câncer.

5. Produtos inteligentes, inovações colaborativas e novos modelos operacionais

A partir do entendimento da transformação do mercado e consumidor, surgem os produtos inteligentes. Eles nada mais são que produtos com melhorias digitais, que através de recursos, capacitam produtos, serviços e agregam valor. São produtos mais resistentes, duráveis e com monitoramento automático para manutenção.

Além disso, a experiência do cliente e serviços são analisados com base em dados. E é preciso levar em conta as novas formas colaborativas, ainda mais com a rapidez que as tecnologias se desenvolvem. A colaboração entre empresas deve ter investimento de ambas, estratégias bem definidas, comunicação, alinhamento de processos e atenção ao feedback de forma interna e externa.

Esses impactos também afetam diretamente os modelos operacionais. É preciso agora repensar sua estratégia, para operar de forma mais rápida e ágil, incorporando as tecnologias. Isso é possível através da integração das plataformas digitais, melhoria de produtos por meio de dados, foco no cliente e consequentemente, melhorias nos produtos e serviços.

Leia também: Como a impressão pode ajudar no desenvolvimento de produtos.

6. A mudança do indivíduo na ruptura da Indústria 4.0

Essas mudanças tecnológicas não apenas marcam a Indústria 4.0, mas também o indivíduo e seu comportamento. Essas inovações já nos permitiram realizar tarefas de forma mais fácil, rápida e eficiente, e já conseguimos idealizar o que mais elas podem nos oferecer.

O impacto tecnológico afetou o ser humano nos nossos padrões de consumo, senso e noção de trabalho, lazer e competências. No livro “Quarta Revolução Industrial” de Klaus Schwab, o autor fala sobre algumas competências desenvolvidas pelos seres humanos na mente, emocional, corpo e cultura. São elas:

  • Mente: O ser humano começa a compreender e dominar as diversas redes e tecnologias para desenvolver e implementar ideias e soluções integradas. Além disso, passa a provar sua capacidade de mudanças e estruturas mentais e conceituais de acordo com as rupturas da era 4.0.
  • Emocional: Pesquisa feita pelo psicólogos de Yale, Davi Caruso, a “inteligência emocional” é vista como complemento da inteligência contextual, onde o ser humano na Indústria 4.0, deverá ter autoconhecimento, disciplina, motivação, empatia e habilidades sociais bem definidas, para que não sofra com os impactos. Além dessa capacidade, ainda há a fé. Que o autor ainda considera uma das mais importantes características que devem permanecer no ser humano, pois ela estimula o senso criativo, consciência coletiva e moral.
  • O corpo: Como a base para manter as inteligências ativas, o homem deve manter bem sua saúde pessoal e bem-estar. Para manter o corpo em harmonia com a mente em um mundo acelerado, constantemente em mudanças, com grande complexidade, é essencial manter a boa forma e controle sob pressão.
  • Cultura humana: A transformação da Indústria 4.0 traz grande medo e incerteza devido seu potencial, porém cabe ao ser humano traçar oportunidades e preparação da forma adequada. O escritor defende que é preciso haver compreensão, conscientização para desenvolver narrativas positivas sobre o processo e, a partir disso, reestruturar os sistemas e meios de convivência.

7. O consumidor na era da Indústria 4.0

A expectativa do cliente B2C (indivíduos) ou B2B (empresas), depende de como eles serão servidos. O que conta é a capacidade de resolução de um problema, bom atendimento (personalização) e diferenciação (exclusividade).

Essa revolução já mostra como os consumidores digitalizados e super informados, fazem com que as empresas sejam o mais o transparente possível e tenham capacidade de criar conteúdos relevantes sobre as necessidades de seus clientes.

Moto totalmente personalizada pela TMC

A empresa deve estar centrada no cliente, no que pode oferecer e como oferece a ele. Isso também mostra que a empresa deve estar atenta ao feedback do consumidor, para entender ele, a sua linguagem e as tendências.

Esse é o caso da Tarso Marques Concept, oficina especializada em personalizar seus produtos de forma única a cada cliente. Clique aqui e leia mais sobre como o Tarso Marques emprega tecnologia de manufatura digital na criação de seus produtos.

8. Impactos da Indústria 4.0

A Indústria 4.0 vai trazer velocidade (tudo irá acontecer de forma mais rápida); amplitude e profundidade (mudanças radicais simultâneas); e transformações de sistemas inteiros. Apesar do impacto positivo na economia, muitas profissões serão substituídas por automações e isso certamente afetará o mercado de trabalho.

Fonte: Carl Benedikt Frey e Michael Osborn, Universidade de Oxford.

Do ponto de vista do autor alemão, essa mudança terá dois efeitos. O primeiro efeito será destrutivo, pois trabalhadores irão ficar desempregados por causa da substituição de suas funções por alguma tecnologia. O segundo efeito será capitalizador, pois como consequência do efeito destrutivo, surgirão novas profissões, empresas, serviços e indústrias.

A partir da mudança do mercado, a ruptura da Indústria 4.0 trará mais quatro efeitos nos negócios industriais:

  • A expectativa do cliente mudará;
  • Os produtos serão melhorados a partir de dados, o que melhora a produtividade e eficiência dos ativos;
  • Irão acontecer parcerias devido a compreensão da importância da colaboração;
  • Modelos operacionais serão transformados em modelos digitais;

9. A Indústria 4.0 no mundo

Essa redefinição de funcionamento de instituições e organizações, refletem diretamente nas lideranças governamentais, pois eles precisam se adaptar aos cidadãos e setor privado em nível nacional, regional, local e também, internacional.

Uma das possibilidades de incorporação da tecnologia no governo e a ideia de fortalecer seus processos por meio de aparelhos eletrônicos, traz responsabilização, compromisso e transparência. Além disso, outras formas como modernização de redes públicas administrativas são possíveis.

Primeiras casas habitáveis impressas em 3D na Holanda.

O que pode interferir um governo na implementação do 4.0, é a limitação que pode ocorrer em alguns casos, devido a corrupção. Além disso, deve ser pensado na estratégia de incorporação nos poderes administrativos, legislativos, judiciários, nacionais, regionais e locais.

No livro “Quarta Revolução Industrial”, o autor ainda cita a dificuldade Porém, no âmbito internacional, a eficiência governamental poderá ser vista e reconhecida através da capacidade de adaptar tecnologias ao poder. Hoje, as maiores potências mundiais tem sua estratégia econômica e de defesa alinhadas ao incentivo tecnológico.

Muitas nações hoje já incorporam e promovem muitas tecnologias. Um relatório de 2018, do Conselho Nacional de Ciências da Fundação Nacional de Ciência dos EUA, mostra um comparativo entre as potências mundiais em relação a incorporação do 4.0. Nesses gráficos é possível ver os países que fornecem a maior quantidade de serviços empresariais, financeiros e de informação e produtores de alta tecnologia.

Um governo que ainda não está alinhado ao 4.0 mas deseja mudar essa realidade, deve adaptar e repensar alguns dos seus modelos administrativos, e também em como isso refletirá em setores como o mercado de trabalho, dinheiro e tributação, responsabilidade e proteção, segurança e privacidade, disponibilidade e inclusão e assimetrias do poder.

10. A Indústria 4.0 no Brasil

A influência da barreira cultural

Enquanto EUA, Japão e países europeus despontam na utilização destas tecnologias, o Brasil ainda está em fase de familiarização com seus impactos. As barreiras de conhecimento e cultura organizacional influenciam diretamente na tomada de decisão das empresas, até mais do que propriamente os recursos financeiros.

As grandes indústrias já estão no caminho

As empresas começam a se mover para incorporar tecnologias digitais para além do processo de produção, ou seja, tecnologias aplicadas em desenvolvimento de produto e em produtos e modelos de negócio.

Entre as grandes empresas industriais brasileiras, 73% já adotam pelo menos uma das tecnologias digitais, ainda que em estágio inicial de implementação da Indústria 4.0, segundo a CNI (Confederação Nacional das Indústrias).

Das empresas que já utilizam tecnologias digitais, a automação digital com sensores para controle de processos é a tecnologia mais utilizada pelas empresas (46%). Em segundo, com 37% de utilização, aparece sistemas integrados de engenharia para desenvolvimento e manufatura de produtos. Coleta, processamento e análise de grandes quantidades de dados (big data) são usados em 21% das empresas. Prototipagem rápida, impressão 3D e similares são usadas por apenas 16%.

Colaboração do governo brasileiro

O MDIC (Ministério da Indústria, Comércio Exterior e Serviços) instituiu o “GTI 4.0”, grupo que debate e elaboração de estratégias para o tema de inovação no campo industrial. A partir disso, foi criada uma agenda governamental para implementar as soluções da Indústria 4.0 no país.

“O GTI 4.0 possui mais de 50 instituições representativas (governo, empresas, sociedade civil organizada, etc), por onde ocorreram diversas contribuições e debates sobre diferentes perspectivas e ações para a Indústria 4.0 no Brasil.

Temas prioritários como aumento da competitividade das empresas brasileiras, mudanças na estrutura das cadeias produtivas, um novo mercado de trabalho, fábricas do futuro, massificação do uso de tecnologias digitais, startups, test beds, dentre outros foram amplamente debatidos e aprofundados neste GTI 4.0.”

Fonte: Governo Federal.

Retomada de confiança industrial

O reflexo do crescimento econômico brasileiro, mostra que a indústria vive dias de recuperação. Isso afetará diretamente no investimento em tecnologias da Indústria 4.0.

Observe os índices de crescimento econômico abaixo:

No início de 2016, de acordo com a pesquisa da CNI sobre Indústria 4.0, 63% das grandes empresas utilizavam tecnologias digitais. Esse percentual sobe para 73% no em 2018, mas o foco continua sendo em tecnologias aplicadas ao processo de produção.

As grandes empresas industriais priorizam tecnologias digitais para aumentar a eficiência do processo de produção e melhorar a gestão dos negócios.

Avanço das tecnologias no cenário brasileiro
Segundo a pesquisa sobre investimentos da Indústria em inovação, 48% das grandes empresas industriais já pretendia investir nessas tecnologias da Indústria 4.0 em 2018.

Essas instituições brasileiras tem como principal objetivo melhoria do processo produtivo e introdução de novos processos e/ou produtos utilizando essas inovações.

Tendo em vista essa perspectiva de crescimento, o Brasil mostra que já existem iniciativas públicas e privadas de implementação da Indústria 4.0 no país.

Além disso, o avanço das tecnologias, cada vez mais acessíveis, vem tornando acirrada a competitividade entre pequenas, médias e grandes empresas.

Porém, ainda há uma gama de empresas que precisam ter o conhecimento sobre essas soluções, que não só aumentam a competitividade no mercado nacional e internacional, mas vem a se tornar essenciais para sua própria sobrevivência.   

Conecte-se ao mundo 4.0

Com tecnologias mais mais difundidas e mais acessíveis também, a Indústria 4.0 vem a cada dia se tornando mais uma realidade no mundo e no Brasil. Seus avanços resultam em transformações na cadeia de produção e na qualidade de produtos (e serviços) entregues aos clientes finais, atendendo de forma mais precisa as demandas e peculiaridades dos nichos consumidores e conferindo margens de lucro ainda mais atrativas aos fabricantes.  

Alinhada aos conceitos revolucionários da Indústria 4.0, a Wishbox ajuda a romper barreiras técnicas e culturais, colaborando com a difusão de informações relevantes ao mercado brasileiro sobre a tecnologia de manufatura aditiva e ajudando empresas a ganhar mais competitividade produtiva com a implementação da impressão 3D em seus processos. 

E você, também acredita que as tecnologias da indústria 4.0 e a impressão 3D irão revolucionar a indústria no Brasil e no mundo? Conte para a gente quais serão os maiores desafios e benefícios, na sua opinião. Se quiser ficar por dentro de mais novidades no universo 4.0 e aplicação da tecnologia 3D, inscreva-se no nosso newsletter abaixo.

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