De acordo com o Banco Mundial, a manufatura responde por cerca de 16% do Produto Interno Bruto (PIB) mundial, tornando-se um setor crítico da economia global. Para manter o segmento aquecido, o investimento em tecnologia na indústria é indispensável

Dados do Gartner apontam que 36% das empresas de manufatura percebem um valor de negócios acima da média, gastando um custo razoável em digitalização.

O número mostra que muitas empresas já compreendem o potencial das tecnologias da indústria 4.0. Elas sabem que para se manter competitivas precisam investir na transformação digital dos processos.

O fato é que as empresas podem se beneficiar muito da adoção da indústria 4.0. No Reino Unido, um relatório do governo afirma que o uso da tecnologia avançada poderia beneficiar o setor de manufatura do país em cerca de £445 bilhões, gerando uma média de 175 mil empregos.

Na prática, uma estratégia que combina indústria e tecnologia gera maior produtividade,  proporciona redução de custos e aumenta a eficiência operacional da planta fabril.  

Neste artigo, apresentamos o conceito, as tecnologias e o valor da indústria 4.0. Aproveite o conteúdo!

O que é a indústria 4.0?

A indústria 4.0 pode ser definida como a rede inteligente de máquinas e processos para a indústria, que conta com o suporte da tecnologia da informação e da comunicação. 

A abordagem é uma visão que evoluiu a partir de uma iniciativa para tornar a indústria manufatureira alemã mais competitiva. O conceito, citado pela primeira vez em um documento do governo da Alemanha em 2013, agora é conhecido e adotado globalmente.

As revoluções da indústria ao longo da história

Afinal, como a sociedade chegou à indústria 4.0? Confira o foco das revoluções anteriores:

Primeira revolução industrial: foi impulsionada pelo advento da mecanização, da energia a vapor e da energia hidráulica.

Segunda revolução industrial: voltada para a produção em massa, com linhas de montagem usando eletricidade.

Terceira revolução industrial: marcada pela eletrônica e pelo avanço da tecnologia da informação, dos sistemas e da automação.

De tal modo, graças aos avanços registrados com as revoluções anteriores, agora a sociedade chegou à quarta revolução industrial, que combina indústria e tecnologia em sistemas físicos cibernéticos. 

Aspectos da indústria 4.0

A automação de processos é uma das principais características da indústria 4.0.

A Indústria 4.0 é caracterizada por vários aspectos centrais. Veja só:

  • Permite a automação de um número maior de processos, se comparada à terceira revolução industrial;
  • Estabelece a ponte entre o mundo físico e digital por meio de sistemas ciberfísicos, facilitados pela IoT industrial;
  • Viabiliza a mudança de um controle industrial central para um sistema no qual os produtos inteligentes definem as etapas de produção;
  • Permite o uso de modelos de dados e sistemas de controle em circuito fechado;
  • Oferece tecnologia para intensificar a personalização/customização de produtos.

Os desafios da indústria 4.0 

Para planejar a transformação digital na manufatura, com foco na implementação das tecnologias da indústria 4.0, as empresas precisam superar uma série de desafios que surgem com o uso da tecnologia na indústria, tais como: 

  • Definição de uma estratégia, garantindo o uso da tecnologia na indústria 4.0;
  • Redesenho da estrutura da organização e dos processos para maximizar os resultados da combinação de indústria e tecnologia;
  • Compreensão das possibilidades de uso nos negócios;
  • Condução de projetos piloto tecnologia indústria com sucesso;
  • Gerenciamento de mudanças, orientado pela cultura da empresa;
  • Integração e interconexão de departamentos.

Além desses, existem outros dois desafios que exigem a atenção das companhias na implantação das tecnologias da indústria 4.0: 

Excelência em gerenciamento de informações

Somente a partir da excelência de processos em um contexto corporativo, a empresa pode garantir inteligência acionável, mapeando oportunidades de inovação visando à digitalização do negócio e o uso adequado de tecnologia na indústria.

Cibersegurança e privacidade

Na combinação entre indústria e tecnologia é fundamental estar atento à cibersegurança e privacidade dos dados.

Com o uso das tecnologias da indústria 4.0, as empresas precisam priorizar a construção de uma política de segurança da informação consistente.

Diante do amplo uso da Internet das Coisas Industrial, o número de ciberataques é crescente. Portanto, o investimento em cibersegurança é um componente-chave da indústria 4.0 

Muitas empresas fabricantes estão superando os desafios mencionados, enquanto outras precisam acelerar seu ritmo de inovação com a incorporação de tecnologia na indústria. 

Como a indústria 4.0 está atualmente no Brasil?

De acordo com relatório do Fórum Econômico Mundial, 25 países já conseguem desfrutar dos benefícios gerados pelas tecnologias da indústria 4.0. 

Alguns países da Europa e do sul da Ásia lideram o movimento de transformação digital, com os esforços voltados para estratégias de implantação de tecnologia na indústria. O estudo aponta também que a América Latina ainda está engatinhando na jornada de digitalização da manufatura. 

No Brasil, o cenário da indústria 4.0 é incipiente. Segundo estudo da Federação das Indústrias do Estado de São Paulo (Fiesp), o país tem pouca relevância no uso das tecnologias da indústria 4.0, como Big Data, Internet das Coisas e Inteligência Artificial. 

Apenas 5% das empresas brasileiras se consideram “muito preparadas” para gerenciar os desafios da combinação entre a indústria e tecnologia.

Algumas questões dificultam o avanço da modernização da manufatura brasileira. Com vários gargalos na infraestrutura do setor e com a escassez de profissionais habilitados para lidar com um sistema industrial inteligente, as empresas têm dificuldade de inovar e implantar tecnologia na indústria.

O Brasil possui aproximadamente 700 mil indústrias, segundo aponta a Confederação Nacional da Indústria (CNI). Contudo, somente 1,6% desse total já aderiu à Indústria 4.0.

A boa notícia é que, de acordo com o relatório Readiness for the Future of Production Report 2018, o Brasil tem condições de ter sucesso na adoção das tecnologias da indústria 4.0. 

O potencial é, de fato, promissor. A Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial (ABDI) estima que a Indústria 4.0 pode reduzir, no mínimo, R$73 bilhões em custos industriais por ano.

5 aplicações da indústria 4.0

Mas, afinal, como o uso das tecnologias da indústria 4.0 podem impactar a eficiência operacional das companhias?

Na prática, existem muitas maneiras das empresas usarem redes inteligentes. Veja alguns exemplos:

1- Produção flexível

Na fabricação de um produto, muitas empresas estão envolvidas em um processo de desenvolvimento passo a passo. Com a rede inteligente, essas etapas podem ser coordenadas de maneira mais assertiva e a carga da máquina pode ser melhor planejada.

2- Fábrica conversível

As linhas de produção futuras podem ser construídas em módulos e rapidamente montadas para as tarefas. Assim, é possível aumentar a produtividade e a eficiência. De tal modo, produtos personalizados podem ser produzidos em pequenas quantidades a preços acessíveis. 

3- Logística otimizada

O uso de tecnologias na indústria 4.0 contribui com a logística dos serviços.

Os algoritmos podem calcular as rotas de entrega ideais. Isso porque as máquinas relatam de forma independente quando precisam de um novo material. Assim, as tecnologias da indústria 4.0 sustentam uma rede inteligente que estabelece um fluxo ideal de mercadorias.

4- Economia circular com eficiência de recursos

Todo o ciclo de vida de um produto pode ser planejado com o apoio de dados. Com o uso da tecnologia na indústria 4.0, a fase de projeto já seria capaz de determinar quais materiais podem ser reciclados.

5- Uso de dados

Dados sobre o processo de produção e as condições de um produto serão combinados e analisados, indicando como fazer um produto com mais eficiência. Além disso, os dados fornecem base para modelos de negócios e serviços completamente novos.

Por exemplo, os fabricantes de elevadores podem oferecer a seus clientes “manutenção preditiva”.

Nesta modalidade, os equipamentos com sensores enviam continuamente dados sobre sua condição. Assim, o desgaste do produto pode ser detectado e corrigido antes de levar a uma falha no sistema do elevador.

9 principais tecnologias da indústria 4.0

Para que todas essas aplicações sejam possíveis, uma série de tecnologias disruptivas são colocadas no centro da estratégia.

Conheça 9 tecnologias da indústria 4.0 que vão te ajudar a combinar indústria e tecnologia de maneira eficiente:

1- Manufatura aditiva 

A impressora 3D é um exemplo de como a tecnologia na indústria pode ser aproveitada.

Em vez de prototipar componentes individuais, as empresas agora podem produzir pequenos lotes de produtos personalizados. O exemplo clássico de manufatura aditiva é a impressão 3D. Com esse tipo de tecnologia, é possível fabricar com rapidez produtos leves com designs complexos.

Dessa maneira,é possível obter redução de custos. Isso porque a criação de protótipos descentraliza os sistemas de manufatura aditiva, encurtando as distâncias de transporte e diminuindo a necessidade de manutenção de estoque.

2- Realidade aumentada

Os sistemas de realidade aumentada simplificam uma série de tarefas, como a seleção de peças em um depósito e o envio de instruções de reparo em dispositivos móveis.

Além disso, com a realidade aumentada, as empresas podem fornecer aos profissionais informações em tempo real que melhoram a tomada de decisões e os procedimentos de trabalho.

3- Robôs autônomos

Os robôs autônomos podem interagir uns com os outros e trabalhar com segurança lado a lado com humanos. Seja para automatizar tarefas operacionais e repetitivas, seja para auxiliar na logística interna da empresa, eles têm sido amplamente usados para uma série de funções.

A tendência é que eles ganhem cada vez mais recursos ao longo do tempo e o investimento neste tipo de tecnologia se torne mais acessível.

Vale destacar que os robôs passam a integrar todo o sistema fabril. Com base nos sensores da IoT e usando a inteligência artificial integrada, eles obtêm aprendizado da máquina (machine learning), tendo condições de evoluir e conduzir tomadas de decisão

4- Big Data e Analytics

No cenário de uso das tecnologias da indústria 4.0, a coleta e avaliação abrangente de dados é decisiva para o sucesso das iniciativas das empresas. Os dados são capturados de várias fontes diferentes: desde equipamentos e sistemas de produção até softwares de gerenciamento corporativo e de cliente.

5- Computação em nuvem

A computação em nuvem contribui para que um sistema baseado em dados funcione com mais eficiência.

Quanto mais a empresa investe em tecnologia na indústria, mais ela precisa compartilhar dados entre diferentes servidores, sites e plataformas. Enquanto isso, as tecnologias de computação em nuvem se tornam mais rápidas e poderosas.

As empresas devem investir cada vez mais em dados de máquina e análises na nuvem, obtendo serviços baseados em dados para sistemas de produção.

6- Cibersegurança

A indústria 4.0 explora a conectividade e o uso de protocolos de comunicação padrão. Por isso, as empresas precisam priorizar a proteção dos sistemas industriais críticos e das linhas de manufatura contra ameaças de segurança cibernética. 

Hoje, com o amplo uso das tecnologias da indústria 4.0, as empresas também se tornam mais suscetíveis a ciberataques.

Como todos os sistemas e áreas são integrados, mas estão em pontos diferentes, essa estrutura descentralizada gera brechas de segurança. Por isso, a política de segurança da informação é essencial.

7- Integração de sistema horizontal e vertical

Também conhecida como integração universal, o objetivo desta tecnologia é permitir que empresas, departamentos, funções e recursos se tornem muito mais coesos. As redes de integração de dados universais entre empresas evoluem e permitem cadeias de valor verdadeiramente automatizadas.

Na indústria 4.0, toda a cadeia de valor passa a operar de forma sistêmica e automatizada. Essa estrutura integrada gera uma série de ganhos, como:

  • diminuição de retrabalho e erros;
  • redução de desperdícios;
  • aumento da produtividade.

8- A Internet das Coisas Industrial

A indústria 4.0 irá trazer para o centro das fábricas um sistema de produção enriquecido com computação incorporada. Além da rede de objetos físicos, sistemas, plataformas e aplicativos com tecnologia embarcada nos setores da indústria, as fábricas contam com os objetos conectados. 

Os dispositivos da IoT industrial tem condições de se comunicar e interagir entre si e com controladores mais centralizados, que podem tomar decisões com base em dados obtidos em tempo real.

9- Simulação

Essa é uma das tecnologias da indústria 4.0 que se destaca. As simulações são usadas em linhas de produção para aproveitar dados em tempo real e espelhar o mundo físico.

A simulação é feita usando softwares específicos, que coletam os dados, analisam e apontam quais são os gargalos da produção e os pontos de melhorias no processo da manufatura. Assim, é possível também propor soluções, fazer o teste de hipóteses, aplicar as mudanças e analisar os indicadores obtidos. 

Com isso, as empresas também conseguem reduzir os tempos de configuração das máquinas. Tudo isso impacta na melhoria da qualidade dos processos e dos produtos.

Como vimos até aqui, a combinação entre indústria e tecnologia é essencial para melhorar o desempenho e resultado das companhias, porém, o desafio agora é aproveitar novas tecnologias da indústria 4.0 para impulsionar o crescimento e a lucratividade das empresas

Para garantir o sucesso, é preciso ir além do hype de novas tecnologias e desenvolver estratégias para o futuro, garantindo o gerenciamento de mudanças e a capitalização de oportunidades.

E se você quer continuar informado sobre tecnologias disruptivas e tendências tecnológicas para sua empresa, confira outros posts do blog Huawei Cloud!

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Escrito por:

Fernando Penna

Executivo com mais de 18 anos de carreira no mercado corporativo, em empresas nacionais e multinacionais, pós graduado pela Escola Politécnica da USP e pela Fundação Getúlio Vargas (FGV), em São Paulo.

Executivo com mais de 18 anos de carreira no mercado corporativo, em empresas nacionais e multinacionais, pós graduado pela Escola Politécnica da USP e pela Fundação Getúlio Vargas (FGV), em São Paulo.

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