Automação de Sistemas_ Informática Industrial

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Indaial – 2020
InformátIca 
IndustrIal
Prof. Andrey Pimentel Aleluia Freitas
1a Edição
automação de 
sIstemas:
Elaboração:
Prof. Andrey Pimentel Aleluia Freitas
Copyright © UNIASSELVI 2020
Revisão, Diagramação e Produção:
Equipe Desenvolvimento de Conteúdos EdTech
Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI
Ficha catalográfica elaborada pela equipe Conteúdos EdTech UNIASSELVI
Impresso por:
F866a
Freitas, Andrey Pimentel Aleluia
Automação de sistemas: informática industrial. / Andrey Pimentel 
Aleluia Freitas. – Indaial: UNIASSELVI, 2020.
225 p.; il.
ISBN 978-65-5663-172-1
ISBN Digital 978-65-5663-173-8
1. Automação industrial. - Brasil. Centro Universitário Leonardo 
da Vinci.
CDD 004
Olá, caro acadêmico! Seja bem-vindo a esta nova disciplina em seu curso. 
Estaremos juntos no desenvolvimento de conceitos relativos à disciplina de Automação 
de Sistemas: Informática Industrial. 
Na Unidade 1 do livro didático, serão apresentadas as noções preliminares 
dos sistemas de produção industrial, como desenvolvimento industrial, sistemas de 
produção e infraestrutura industrial. Além disso, serão contextualizados cenários 
históricos que retratam as origens e transformações dos conceitos de manufatura ao 
longo dos anos. Você também será apresentado a conceitos mais abrangentes, que 
associam o ambiente da produção industrial aos domínios econômicos e sociais e suas 
respectivas influências no crescimento econômico dos países ricos.
Na Unidade 2, você será apresentado aos sistemas de controle industrial, como 
introdução e aspectos preliminares, modelagem dos sistemas de controle e projetos de 
sistemas de controle. Além disso, serão contextualizados os fundamentos do sistema 
de controle, os modelos matemáticos utilizados e as estruturas de projetos em sistemas 
de controle. Você também será apresentado à metodologia de projetos de sistemas de 
controle e a todos os aspectos associados a ela.
Na Unidade 3, você será apresentado aos sistemas de automação industrial, 
como automação da produção, teorias e técnicas em ambientes de produção e projetos 
de automação. Além disso, serão contextualizados os componentes e dispositivos 
fundamentais da automação, as estruturas de sistemas assistidos por computador e a 
modelagem operacional. Você também será apresentado à metodologia de implantação 
de projetos de automação em máquinas e sistemas. 
Procure, ao longo do desenvolvimento da disciplina, traçar paralelos entre 
as propriedades dos materiais e suas características básicas. O mais importante, no 
processo de aprendizagem, é que você possa desenvolver um raciocínio lógico, que 
lhe permita determinar as possibilidades em termos de materiais para a solução de 
problemas reais, e qual caminho e fonte de informações devem ser buscados para 
auxiliarem você nesse processo.
Bons estudos!
Prof. Andrey Pimentel Aleluia Freitas
APRESENTAÇÃO
Olá, acadêmico! Para melhorar a qualidade dos materiais ofertados a você – e 
dinamizar, ainda mais, os seus estudos –, nós disponibilizamos uma diversidade de QR Codes 
completamente gratuitos e que nunca expiram. O QR Code é um código que permite que você 
acesse um conteúdo interativo relacionado ao tema que você está estudando. Para utilizar 
essa ferramenta, acesse as lojas de aplicativos e baixe um leitor de QR Code. Depois, é só 
aproveitar essa facilidade para aprimorar os seus estudos.
GIO
QR CODE
Olá, eu sou a Gio!
No livro didático, você encontrará blocos com informações 
adicionais – muitas vezes essenciais para o seu entendimento 
acadêmico como um todo. Eu ajudarei você a entender 
melhor o que são essas informações adicionais e por que você 
poderá se beneficiar ao fazer a leitura dessas informações 
durante o estudo do livro. Ela trará informações adicionais 
e outras fontes de conhecimento que complementam o 
assunto estudado em questão.
Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos 
os acadêmicos desde 2005, é o material-base da disciplina. 
A partir de 2021, além de nossos livros estarem com um 
novo visual – com um formato mais prático, que cabe na 
bolsa e facilita a leitura –, prepare-se para uma jornada 
também digital, em que você pode acompanhar os recursos 
adicionais disponibilizados através dos QR Codes ao longo 
deste livro. O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura 
interna foi aperfeiçoada com uma nova diagramação no 
texto, aproveitando ao máximo o espaço da página – o que 
também contribui para diminuir a extração de árvores para 
produção de folhas de papel, por exemplo.
Preocupados com o impacto de ações sobre o meio ambiente, 
apresentamos também este livro no formato digital. Portanto, 
acadêmico, agora você tem a possibilidade de estudar com 
versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador.
Preparamos também um novo layout. Diante disso, você 
verá frequentemente o novo visual adquirido. Todos esses 
ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos 
nas pesquisas institucionais sobre os materiais impressos, 
para que você, nossa maior prioridade, possa continuar os 
seus estudos com um material atualizado e de qualidade.
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que está em suas mãos, uma rica trilha de 
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dos meios avaliativos dos cursos superiores no sistema federal de 
educação superior. Todos os estudantes estão habilitados a participar 
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avaliados). Diante disso, preparamos um conteúdo simples e objetivo 
para complementar a sua compreensão acerca do ENADE. Confira, 
acessando o QR Code a seguir. Boa leitura!
SUMÁRIO
UNIDADE 1 — SISTEMAS DE PRODUÇÃO INDUSTRIAL ........................................................ 1
TÓPICO 1 — DESENVOLVIMENTO INDUSTRIAL ....................................................................3
1 INTRODUÇÃO .......................................................................................................................3
2 REVOLUÇÃO INDUSTRIAL ..................................................................................................3
3 SÍNTESE DAS DIFERENTES REVOLUÇÕES INDUSTRIAIS ............................................... 7
4 EVOLUÇÃO HISTÓRICA DOS CONCEITOS DE PRODUÇÃO ...............................................8
4.1 TAYLORISMO ........................................................................................................................................... 9
4.2 FORDISMO ........................................................................................................................................... 10
4.3 TOYOTISMO ...........................................................................................................................................12
5 FUNDAMENTOS ORGANIZACIONAIS ...............................................................................14
RESUMO DO TÓPICO 1 ......................................................................................................... 17
AUTOATIVIDADE ..................................................................................................................18
TÓPICO 2 — SISTEMAS DE PRODUÇÃO .............................................................................. 19
1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................... 19
2 MODELOS E ESTRATÉGIAS DE PRODUÇÃO .................................................................... 192.1 CONCEITO DE PRODUÇÃO ................................................................................................................20
2.2 PROCESSOS DE PRODUÇÃO ............................................................................................................21
2.3 GERENCIAMENTO DA PRODUÇÃO .................................................................................................22
2.4 GERENCIAMENTO DAS OPERAÇÕES .............................................................................................23
3 ARRANJOS PRODUTIVOS E AUTOMAÇÃO HUMANA - JIDOKA..................................... 28
3.1 LAYOUT DE PRODUÇÃO .....................................................................................................................29
3.2 LAYOUT DE PROCESSOS .................................................................................................................29
3.3 LAYOUT DE SERVIÇOS ......................................................................................................................30
3.4 AUTOMAÇÃO HUMANA – JIDOKA ..................................................................................................30
4 ORGANIZAÇÃO DAS INSTALAÇÕES FÍSICAS ................................................................ 32
4.1 ILUMINAÇÃO .........................................................................................................................................33
4.2 CLIMATIZAÇÃO ....................................................................................................................................34
5 PLANEJAMENTO DOS SISTEMAS DE PRODUÇÃO ........................................................ 34
5.1 MODELO DE DIMENSIONAMENTO DE LOTES SEM CAPACIDADE ............................................35
5.2 MODELO DE PROGRAMAÇÃO DE PRODUÇÃO MESTRE ............................................................35
5.3 MODELO DE PLANEJAMENTO DE MATERIAIS ............................................................................36
5.4 DEMANDA INDEPENDENTE NO HORIZONTE DE PLANEJAMENTO ........................................36
RESUMO DO TÓPICO 2 ........................................................................................................ 38
AUTOATIVIDADE ................................................................................................................. 39
TÓPICO 3 — INFRAESTRUTURA INDUSTRIAL .................................................................... 41
1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................... 41
2 ARQUITETURA DOS SISTEMAS DE PRODUÇÃO ............................................................. 41
2.1 ENTRADAS PARA O PROCESSO DE DESIGN DO SISTEMA DE MANUFATURA .....................42
2.2 PROJETO DE ARQUITETURA ...........................................................................................................43
2.3 HIERARQUIA ESTRUTURAL DE UM SISTEMA DE MANUFATURA ............................................45
2.4 SISTEMAS DE FABRICAÇÃO FUNCIONAL E FÍSICO COM DIAGRAMAS 
DE CLASSES DE COMPONENTES ....................................................................................................46
2.5 NÍVEL DO SUBSISTEMA: CLASSE DO CHÃO DE FÁBRICA ........................................................46
2.6 NÍVEL DO SUBSISTEMA: CLASSE DO SISTEMA DE ARMAZENAMENTO ............................... 47
2.7 NÍVEL DO SUBSISTEMA: CLASSE DO SISTEMA DE TRANSPORTES ....................................... 47
2.8 PROJETOS DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO ................................................................................... 47
2.9 ANÁLISE DOS SISTEMAS DE PRODUÇÃO .................................................................................... 48
2.10 AVALIAÇÃO DOS SISTEMAS DE PRODUÇÃO ..............................................................................49
2.11 ESTRUTURA LÓGICA NOS AMBIENTES DE PRODUÇÃO ............................................................51
3 A INTERNET DAS COISAS – IOT ....................................................................................... 53
3.1 OTIMIZAÇÃO DOS SISTEMAS DE PRODUÇÃO EM OPERAÇÃO .................................................54
3.2 OTIMIZAÇÃO NO GERENCIAMENTO DA PRODOÇÃO ..................................................................56
LEITURA COMPLEMENTAR ................................................................................................ 58
RESUMO DO TÓPICO 3 ........................................................................................................ 63
AUTOATIVIDADE ................................................................................................................. 64
UNIDADE 2 — SISTEMAS DE CONTROLE ........................................................................... 65
TÓPICO 1 — ASPECTOS PRELIMINARES .............................................................................67
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................................67
2 ORIGEM E EVOLUÇÃO DOS SISTEMAS DE CONTROLE ...................................................67
3 FUNDAMENTOS DE SISTEMAS DE CONTROLE .............................................................. 69
4 SISTEMAS DE CONTROLE INCORPORADO .....................................................................73
4.1 ARQUITETURAS E ELEMENTOS ....................................................................................................... 75
4.2 MÉTODOS DE IMPLEMENTAÇÃO ..................................................................................................... 79
5 SISTEMAS DE CONTROLE EM TEMPO REAL ...................................................................81
5.1 EXECUÇÃO CONFIÁVEL DA OPERAÇÃO ........................................................................................82
5.2 PRAZO DETERMINADO DA OPERAÇÃO .........................................................................................82
5.3 RESULTADO PREVISÍVEL DA OPERAÇÃO .....................................................................................83
6 SISTEMAS DE CONTROLE DISTRIBUÍDOS ..................................................................... 84
RESUMO DO TÓPICO 1 .........................................................................................................87
AUTOATIVIDADE ................................................................................................................. 88
TÓPICO 2 — MODELAGEM DOS SISTEMAS DE CONTROLE ............................................... 89
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 89
2 CONTROLES DE PROCESSOS INDUSTRIAIS .................................................................. 89
2.1 CONTROLES DE PROCESSO DISCRETOS ......................................................................................89
2.2 CONTROLES DE PROCESSO CONTÍNUOS ....................................................................................90
2.3 CONTROLES DE PROCESSO POR LOTE ........................................................................................90
2.4 CONTROLES ESTATÍSTICOS DE PROCESSO ................................................................................ 91
3 METODOLOGIAS DE CONTROLE INDUSTRIAL ............................................................... 92
3.1 LOOPS ABERTOS E FECHADOS .......................................................................................................92
3.1.1 Sistemas CNC ..............................................................................................................................92
3.1.2 Sistema de aquecimento ambiente .....................................................................................94
3.2 CONTROLE ADAPTATIVO ..................................................................................................................97
3.3 CONTROLE PID .................................................................................................................................... 97
3.4 CONTROLE ROBUSTO ........................................................................................................................98
3.5 CONTROLE PREDITIVO ......................................................................................................................98
3.6 CONTROLE IDEAL ...............................................................................................................................99
3.7 CONTROLE INTELIGENTE ................................................................................................................100
4 CONTROLES DE MOVIMENTO INDUSTRIAL ..................................................................100
4.1 CONTROLE DE VELOCIDADE ..........................................................................................................100
4.2 CONTROLE DE ACELERAÇÃO E DESACELERAÇÃO ..................................................................101
4.3 CONTROLE DE POSIÇÃO .................................................................................................................102
4.4 CONTROLE DE TORQUE ..................................................................................................................103
5 SISTEMAS DE CONTROLE DE MOVIMENTO .................................................................. 104
5.1 REPETIBILIDADE E PRECISÃO........................................................................................................105
5.2 TRANSFORMAÇÃO DE POTÊNCIA DO MOTOR ...........................................................................108
RESUMO DO TÓPICO 2 ....................................................................................................... 110
AUTOATIVIDADE .................................................................................................................111
TÓPICO 3 — PROJETOS DE SISTEMAS DE CONTROLE .................................................... 113
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 113
2 CARACTERIZAÇÃO DOS PROJETOS DE SISTEMAS DE CONTROLE ............................ 113
3 ESTRUTURAS DE PROJETO DE SISTEMAS DE CONTROLE INDUSTRIAL ................... 116
3.1 SISTEMAS SCADA, DCS e PLC ........................................................................................................ 117
3.2 PRINCIPAIS COMPONENTES DOS SISTEMAS DE CONTROLE INDUSTRIAL ........................118
4 CARACTERIZAÇÃO DOS SISTEMAS SCADA – DCS – PLC ............................................120
4.1 SISTEMAS SCADA .............................................................................................................................120
4.2 SISTEMAS DE CONTROLE DISTRIBUÍDO - DCS ........................................................................ 123
4.3 CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMÁVEIS .......................................................................... 124
4.4 SETORES INDUSTRIAIS E SUAS INTERDEPENDÊNCIAS......................................................... 126
5 VULNERABILIDADES DO SISTEMA DE CONTROLE INDUSTRIAL ................................ 127
5.1 COMPARATIVO ENTRE SISTEMAS DE CONTROLE INDUSTRIAL E SISTEMAS DE TI ......................... 128
LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................... 131
RESUMO DO TÓPICO 3 .......................................................................................................138
AUTOATIVIDADE ................................................................................................................139
UNIDADE 3 — AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL ......................................................................... 141
TÓPICO 1 — AUTOMAÇÃO DA PRODUÇÃO ........................................................................143
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................143
2 AUTOMAÇÃO .................................................................................................................. 144
2.1 VANTAGENS DA AUTOMAÇÃO ........................................................................................................ 145
2.2 DESVANTAGENS DA AUTOMAÇÃO ............................................................................................... 147
2.3 FÁBRICA E MANUFATURA .............................................................................................................. 147
3 COMPONENTES E HARDWARE .......................................................................................150
3.1 DIMENSIONAMENTO ..........................................................................................................................151
3.2 ENTRADA E SAÍDA DE DADOS ...................................................................................................... 153
3.2.1 Entrada/Saída discreta .......................................................................................................... 153
3.2.2 Entrada/Saída analógica ...................................................................................................... 154
3.2.3 Controle PID ............................................................................................................................. 155
4 COMUNICAÇÃO ............................................................................................................... 157
4.1 SERIAL ..................................................................................................................................................158
4.2 PARALELA ..........................................................................................................................................160
4.3 ETHERNET ..........................................................................................................................................160
4.4 SEM FIO (WIRELESS) ........................................................................................................................ 162
4.5 EFICÁCIA GERAL DOS EQUIPAMENTOS ...................................................................................... 163
4.6 DISPONIBILIDADE .............................................................................................................................164
4.7 PERFORMANCE .................................................................................................................................164
4.8 QUALIDADE ........................................................................................................................................ 165
4.9 CÁLCULO DO OEE ............................................................................................................................. 165
RESUMO DO TÓPICO 1 .......................................................................................................166
AUTOATIVIDADE ................................................................................................................ 167
TÓPICO 2 — TEORIA E TÉCNICA ........................................................................................169
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................169
2 SISTEMAS DE TRANSPORTADORES .............................................................................170
2.1 TRANSPORTADORES POR CORREIA ............................................................................................. 170
2.2 TRANSPORTADORES POR ROLOS ................................................................................................ 173
2.3 TRANSPORTADORES POR CORRENTE E ESTEIRA ................................................................... 174
2.4 TRANSPORTADORES POR VIBRAÇÃO ..........................................................................................1762.5 TRANSPORTADORES PNEUMÁTICOS ...........................................................................................177
3 INDEXADORES E MÁQUINAS SÍNCRONAS ....................................................................178
3.1 INDEXADORES DE CAME ROTATIVA ............................................................................................. 178
3.2 INDEXADORES DE PALETES DE CHASSI SÍNCRONOS ............................................................ 179
3.3 FEIXES AMBULANTES ..................................................................................................................... 179
3.4 PICK-AND-PLACE .............................................................................................................................180
4 ALIMENTADORES DE PEÇAS ......................................................................................... 181
4.1 ALIMENTADORES VIBRATÓRIOS .....................................................................................................181
4.2 ALIMENTADORES ROTATIVOS E DE PASSOS .............................................................................183
5 ROBÔS E ROBÓTICA .......................................................................................................184
5.1 ROBÔS ARTICULADOS .....................................................................................................................185
5.2 ROBÔS SCARA ...................................................................................................................................186
5.3 ROBÔS CARTESIANOS .................................................................................................................... 187
5.4 ROBÔS PARALELOS ......................................................................................................................... 187
5.5 SISTEMAS DE COORDENADAS DE ROBÔS ................................................................................188
RESUMO DO TÓPICO 2 .......................................................................................................190
AUTOATIVIDADE ................................................................................................................ 191
TÓPICO 3 — PROJETOS DE AUTOMAÇÃO ........................................................................193
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................193
2 CONTROLE PID NA INDÚSTRIA ......................................................................................193
2.1 O CONTROLADOR PID NA PRÁTICA .............................................................................................. 195
2.2 A FUNÇÃO DO CONTROLADOR PID EM PLC (CLP) ................................................................... 196
3 METODOLOGIA EM PROJETOS DE AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL – GAMP5 .................. 200
3.1 MODELO DE CICLO DE VIDA ..........................................................................................................200
3.1.1 Plano de validação ...................................................................................................................201
3.1.2 Qualidade e plano de projeto ............................................................................................... 202
3.1.3 Especificação........................................................................................................................... 202
3.1.4 Especificação de requisitos do usuário (URS) ................................................................ 202
3.1.5 Especificação de função e design (FDS) .......................................................................... 203
3.1.6 Implementação ....................................................................................................................... 203
3.1.7 FAT – Teste de Aceitação de Fábrica ................................................................................. 203
3.1.8 Teste/Qualificação .................................................................................................................. 203
3.1.9 Relatório de qualificação ....................................................................................................... 204
3.1.10 Responsabilidades................................................................................................................ 204
3.1.11 Procedimento de aprovação e mudança ........................................................................ 204
3.1.12 Mudança em sistemas validados ...................................................................................... 205
4 APLICAÇÕES DIVERSAS DE AUTOMAÇÃO................................................................... 205
4.1 PROJETOS DE OPERAÇÕES CÍCLICAS EM SEMÁFOROS ....................................................... 205
4.2 PROJETOS EM SISTEMAS DE EMBALAGENS ...........................................................................208
4.3 PROJETOS EM SISTEMAS DE TRANSPORTE PARA TRANSFERÊNCIA 
GRANULAR ........................................................................................................................................ 209
4.4 PROJETOS DE SISTEMAS DE ENCHIMENTO DE BARRIL PARA MATERIAL 
SECO À BASE DE GRANEL ..............................................................................................................210
LEITURA COMPLEMENTAR ...............................................................................................212
RESUMO DO TÓPICO 3 .......................................................................................................219
AUTOATIVIDADE ................................................................................................................221
REFERÊNCIAS ................................................................................................................... 223
1
UNIDADE 1 - 
SISTEMAS DE PRODUÇÃO 
INDUSTRIAL
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
PLANO DE ESTUDOS
A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de:
• compreender a evolução histórica dos conceitos de produção e suas contribuições 
para o desenvolvimento e progresso da humanidade;
• conceituar e caracterizar as diversas fases da Revolução Industrial, associando seus 
principais aspectos;
• reconhecer a importância dos conceitos de produção e os avanços dos sistemas de 
produção para as indústrias e para a economia mundial;
• conhecer os principais modelos e estratégias de produção nos diferentes 
ambientes industriais;
• analisar os diferentes arranjos produtivos e as potencialidades da automação humana 
proposta pela Jidoka;
• conceituar as diferentes características de planejamento dos sistemas de produção;
• conceituar as diferentes arquiteturas presentes dos diversos sistemas de produção e 
suas principais características;
• avaliar as diferentes premissas que caracterizam os projetos de sistemas da manufatura;
• identificar as diferentes estruturas lógicas nos ambientes de manufatura e caracterizar 
suas principais propriedades.
Esta unidade está dividida em três tópicos. No decorrer dela, você encontrará 
autoatividades com o objetivo de reforçar o conteúdo apresentado.
TÓPICO 1 – DESENVOLVIMENTO INDUSTRIAL
TÓPICO 2 – SISTEMAS DE PRODUÇÃO
TÓPICO 3 – INFRAESTRUTURA INDUSTRIAL
Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos em frente! Procure 
um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá melhor as informações.
CHAMADA
2
CONFIRA 
A TRILHA DA 
UNIDADE 1!
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QR Code abaixo:
3
DESENVOLVIMENTO INDUSTRIAL
1 INTRODUÇÃO
TÓPICO 1 - UNIDADE 1
Caro acadêmico, seja bem-vindo ao conteúdo do Tópico 1 desta unidade de 
estudos. A proposta deste tópico é apresentar noções elementares da origem e evolução 
dos sistemas de produção industrial, além da formação dos ambientes que os cercam. 
Serão abordadas questões relacionadas aos fatos históricos que deram origem aos 
aspectos da filosofia de produção e operações na indústria,sob o contexto estrutural 
de organização do trabalho e dos ambientes. Além disso, serão abordadas questões 
explicativas relacionadas aos conceitos básicos que promovem melhor entendimento 
da disciplina, de forma que possibilitem aplicação na carreira profissional.
Conhecer as características essenciais dos ambientes de produção e do 
comportamento dos processos direcionados ao atendimento dos fluxos de materiais e 
operações é requisito elementar para todos os profissionais que objetivam atuar nessa área. 
Dessa forma, conhecer profundamente a estrutura organizacional possibilita desenvolver 
uma visão sistêmica e abrangente dos processos internos e externos que a compõem. No 
entanto, para que os cenários atuais sejam melhor compreendidos, torna-se necessário 
conhecer como tudo surgiu. 
A visão tradicional da gestão da manufatura teve seu início no século XVIII, quando 
Adam Smith reconheceu os benefícios econômicos da especialização do trabalho. 
Sua proposta sugeria a divisão de tarefas em subtarefas, em que os trabalhadores se 
tornassem altamente qualificados e eficientes naquilo que eram direcionados a fazer. No 
começo do século XX, Frederick Taylor adaptou as teorias de Adam Smith e desenvolveu 
um sistema de gerenciamento de manufatura sub uma abordagem científica. 
2 REVOLUÇÃO INDUSTRIAL
Embora o conceito de revolução seja associado a um evento repentino, os 
movimentos industriais que resultaram nas revoluções industriais evoluíram a partir de 
processos sequenciados, e não apresentaram essa característica. Muitos historiadores 
enxergam a revolução como uma abreviação de fatos históricos estruturados em 
grande escala. 
4
A Revolução Industrial fomenta alterações em diferentes processos que, de forma 
conjunta, desencadearam o desenvolvimento econômico em diversos países europeus – 
pode-se destacar esse aspecto como o mais relevante da proposta revolucionária. 
Os conceitos difundidos pela Revolução Industrial são, naturalmente, 
relacionados às diversas alterações nos cenários econômicos e sociais, os quais 
surgem a partir da Grã-Bretanha do século XVIII, e, posteriormente, são disseminados 
gradativamente em outras partes do mundo. Esse contexto remete à origem dos 
desenvolvimentos econômico e social da Europa, no período de 1760 a 1840. 
A história mostra que não havia, antes do século XVIII, um mecanismo específico 
responsável por aspectos relacionados ao crescimento sustentável que pudesse ser 
implantado para obter resultados a longo prazo. Os impactos provocados pela Revolução 
Industrial somente puderam ser percebidos em meados do século XIX, quando 
as mudanças de comportamento da sociedade passaram a ser influenciadas pela 
elevação dos aspectos econômicos, impactados pelos processos de industrialização 
– o crescimento e a expansão do setor industrial em relação aos demais setores da 
economia britânica. 
Durante o período de 1760 a 1830, o movimento da Revolução Industrial foi, 
em suma, restrito à Grã-Bretanha. Cientes desse cenário, os britânicos passaram a 
impor sansões de exportação para equipamentos específicos, mão de obra qualificada e 
modelos de processos de fabricação para países vizinhos. No entanto, esse monopólio 
não teria como durar muito tempo, principalmente por estar associado a oportunidades 
industriais lucrativas proporcionadas por comercializar com o exterior.
O primeiro país da Europa Ocidental transformado economicamente pelos 
conceitos da Revolução Industrial foi a Bélgica. Nesse momento, muitos países 
ficaram para trás em questões econômicas e sociais, apresentando limitações em seus 
cenários políticos, econômicos e sociais, até então restringidos à expansão proposta 
pelos recentes conceitos industriais. Apesar de possuir grande quantidade de recursos 
(carvão e ferro), a Alemanha só aderiu aos processos de expansão industrial após 
alcançar sua unidade nacional em 1870. A partir desse momento, seu crescimento 
econômico foi tão acelerado que, rapidamente, superou a própria economia inglesa 
antes da virada do século. 
A ascensão da energia industrial dos EUA nos séculos XIX e XX também superou 
muito os interesses dos países europeus. Além disso, o Japão aderiu aos conceitos 
propostos pela Revolução Industrial e obteve impressionante sucesso inicial. Na Europa 
Oriental, as mudanças não foram tão aceleradas e impactantes como na Ocidental. 
Muitos países não conseguiram aderir ao movimento de industrialização e 
ficaram para trás, tendo aderido, somente na metade do século XX, dentro dos conceitos 
difundidos pela Revolução Industrial.
5
Embora a considerável eficácia dos seus conceitos tenha potencializado 
os desenvolvimentos econômico e industrial em muitos países europeus, o primeiro 
movimento da Revolução Industrial serviu como idealizador de um novo movimento 
nascido no final do século XIX, com sua estrutura fundamentada nos mesmos moldes 
e propósitos do movimento original. Esse movimento passou a ser conhecido como 
Segunda Revolução Industrial e passou a explorar os recursos naturais e sintéticos que, 
até então, não eram utilizados na época. Dentre seus principais recursos, destacam-
se: metais leves, produtos sintéticos e fontes de energia elétrica. Como consequência, 
destaca-se, ainda, o desenvolvimento de maquinários e ferramentas para implantação 
de processos automáticos de fabricação. 
Assim que implantados, no final do século XIX, os processos automáticos de 
fabricação ganharam significativo destaque nos ambientes econômico e industrial dos 
países que aderiram aos seus conceitos. Ainda, os segmentos industrializados que 
tinham aderido à mecanização migraram, quase que imediatamente, para o modelo 
automatizado, alterando as características dos meios da produção industrial. 
IMPORTANTE
Novos conceitos surgem em alinhamento com o movimento da 
Segunda Revolução Industrial, fazendo com que as propriedades 
de origem oligárquica que contextualizavam o cenário industrial 
em meados do século XIX passassem a constituir uma distribuição 
mais abrangente das propriedades, por meio de aquisição de ações 
ordinárias estabelecidas por indivíduos ou por instituições de seguros.
A primeira parte da metade do século XX mostra um movimento de socialização 
em setores primários para proteger a economia de alguns países europeus. Esse 
período é caracterizado, ainda, por mudanças em teorias políticas. Os princípios do 
laissez-faire (ou liberdade de agir), que serviram de base para os ideais econômico e 
social apresentados pelo primeiro movimento (ou movimento clássico) da Revolução 
Industrial, deram lugar aos interesses dos governos que passaram a alterar formas das 
políticas social e econômica para adaptar as exigências de complexidades presentes no 
setor industrial.
 
6
Tal fato passa a ser revertido no início da década de 1980, quando os Estados 
Unidos e o Reino Unido entendem essa necessidade de intervenção para o propósito 
inicial (TSUTSUI, 1998).
O terceiro movimento de conceitos de produção surge a partir da segunda 
metade do século XX, e tem, como base, uma nova forma de energia, com potencial 
muito superior aos seus predecessores: energia de fontes nucleares. Esse novo 
conceito deu origem ao que se conhece como Terceira Revolução Industrial. Nesse 
período, temos, como destaque, a ascensão da eletrônica, da evolução das tecnologias 
de comunicação e das estruturas lógicas de redes de computadores. A tecnologia 
passou a proporcionar a produção de materiais em miniaturas (por protótipos), 
objetivando abrir novas portas para pesquisas espaciais e biotecnológicas. Essa etapa 
da Revolução Industrial proporcionou o surgimento da fase da automação aplicada 
nos sistemas de produção, por meio da criação, desenvolvimento e implantação de 
autômatos – PLC ou CLPs (Controladores Lógicos Programáveis) – e robôs em linhas 
de produção. A Figura 1 apresenta uma síntese da evolução e do desenvolvimento 
da Revolução Industrial ao longo do tempo.
FIGURA 1 – SÍNTESE DA EVOLUÇÃO DOS MOVIMENTOSDA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL
FONTE: Adaptada de <https://i2.wp.com/www.ictworks.org/wp-content/uploads/2019/03/fourth-
revolution.jpeg?w=640&ssl=1>. Acesso em: 14 set. 2020.
Mais recentemente, ao longo do século XIX, surge um quarto movimento 
industrial fundamentado por novos conceitos de produção, que anuncia uma série 
de alterações em diferentes contextos da sociedade (político, cultural e econômico). 
Suas características apresentam, como base, uma ampla disponibilidade de recursos 
tecnológicos para estruturar ambientes digitais que, somados aos conceitos da Terceira 
Revolução Industrial, dão origem à Quarta Revolução Industrial. Esse movimento passa 
a ser impulsionado, em grande parte, pela convergência dos conceitos das inovações 
digital, biológica e física.
7
3 SÍNTESE DAS DIFERENTES REVOLUÇÕES INDUSTRIAIS
As várias tentativas de explicar a Revolução Industrial podem ser descritas 
por modelos. Um modelo histórico ou econômico pode ser simplificado de forma a 
representar um conjunto de processos históricos ou econômicos ao longo de um 
determinado período – nesse caso, os processos que provocaram o surgimento e a 
evolução da Revolução Industrial. Um modelo fornece um esboço esquemático que 
mapeia a abrangência da realidade – ou daquilo que seu criador pensou da realidade. 
Todo modelo surge a partir da existência de teorias que buscam explicar cada 
elemento envolvido, descrevendo, detalhadamente, as etapas dos processos até o 
seu entendimento. Tratando-se das Revoluções Industriais, muitas teorias diferem, no 
entanto, esse é um motivo para discordância, entre diferentes escritores, a respeito do 
crescimento econômico proporcionado pelos diferentes modelos gerados. 
Outro aspecto está relacionado à natureza esquemática dos modelos, o que 
remete ao entendimento da dificuldade de elaborar, além de construir um modelo 
simples, mas suficiente para representar uma realidade ou cenário. Esses aspectos estão 
associados a possíveis condições que configuram a dificuldade de se obter consenso 
em relação aos avanços proporcionados pelo movimento da Revolução Industrial.
Os modelos econômicos e sociais, que resultam das diferentes fases da 
Revolução Industrial, revelam a evolução de três aspectos essenciais para a produção: a 
terra, como propriedade; o trabalho; e o capital. Os fatores relacionados à terra parecem ser 
autoexplicativos, derivados pela necessidade elementar da produção agrícola, embora 
diferentes setores da economia necessitem de minerais, força dos ventos e das águas 
para se desenvolverem; paradoxalmente, os frutos do mar também são incluídos. 
Os fatores associados ao trabalho são mais diretos e específicos, uma vez que 
suas propriedades e relevância são preponderantes para os aspectos econômicos e 
sociais; porém, assim como em qualquer contexto, existem complexidades relacionadas 
ao grau de qualificação profissional dos envolvidos. 
O capital, cujo conceito abrange duplo significado no ambiente econômico, 
caracteriza os fundos utilizados para financiar a aquisição de ativos produtivos, sendo, 
também, um próprio ativo. Conceitualmente, um ativo de capital inclui ambientes físicos 
que alojam máquinas, as próprias máquinas e outros itens de elevado valor financeiro; 
e, também, os ativos menos óbvios, como as ferramentas e estoques (SKILTON; 
HOVSEPIAN, 2017).
8
4 EVOLUÇÃO HISTÓRICA DOS CONCEITOS 
DE PRODUÇÃO
As décadas de 1970 a 1990 foram um período de crescimento mais lento e 
crescente em desigualdade de renda. Durante esse período, o sistema de organização da 
produção e do consumo sofreu, talvez, uma segunda transformação, que prometia uma 
segunda explosão de crescimento econômico. Esse novo sistema é frequentemente 
chamado de "Sistema Flexível de Produção" (FSP) ou "Sistema de Gerenciamento 
Japonês". No lado da produção, o FSP é caracterizado por reduções drásticas nos custos 
e despesas gerais de informação, Gerenciamento da Qualidade Total (TQM), controle e 
ressuprimento imediato de estoques (just-in-time) e grupos de trabalho sem líderes; 
do lado do consumo, pela globalização dos mercados de bens de consumo, ciclos de 
vida mais rápidos dos produtos e segmentação e diferenciação de produtos/mercados 
muito maiores (TSUTSUI, 1998).
Por mais de meio século, o modelo de produção desenvolvido por Henry Ford, 
aclamado como impulsionador do poder econômico da indústria americana, foi o 
paradigma dominante na economia mundial. 
A linha de montagem da Ford oferecia, na época, um conceito de produção 
em massa que refletia uma modernidade admirável. No entanto, diante de uma nova 
realidade econômica, permeada por competitividade e grandes desafios organizacionais, 
o modelo de produção em massa e as suas tecnologias remetem ao entendimento da 
formação de passivos de estoques.
O provável herdeiro do modelo de produção em massa tradicional é, 
naturalmente, o conceito produção industrial japonês. Destacado por suas 
características flexíveis ou enxutas de produção, sua estrutura associa a gestão do 
trabalho dinâmico no chão de fábrica e o gerenciamento da produção. Comparado 
com a rigidez da linha de montagem em massa, o método japonês oferece elevados 
níveis de produtividade, qualidade, flexibilidade tecnológica e capacidade de respostas 
a instabilidades no mercado. 
A abordagem da filosofia proposta pelo modelo de produção japonês transcende 
a concepção fordista de trabalho, pois incentiva o desenvolvimento da visão sistêmica 
dos funcionários, capacitando-os com habilidades de trabalho em equipe e participação 
ativa nas tomadas de decisão no chão de fábrica. 
Diante de notáveis sucessos econômicos de empresas japonesas, esse modelo 
de produção passa a ser amplamente elogiado e difundido como um protótipo ideal para 
a reestruturação de diferentes métodos da produção industrial.
Apesar do entusiasmo pelo modelo de administração de produção industrial 
japonesa, muitas críticas sugerem que as abordagens de relações humanas e a 
valorização do desenvolvimento do conhecimento técnico são aspectos meramente 
superficiais das dinâmicas estabelecidas pelo movimento fordista nas linhas de 
9
4.1 TAYLORISMO 
A administração industrial americana, até pouco tempo, era considerada como 
uma medida do progresso e servia como referencial inspiração para gestores e líderes ao 
redor do mundo. A Gestão Científica ou Taylorismo, desenvolvida por Frederick Winslow 
Taylor, foi considerada uma das mais dominantes e, ao mesmo tempo, contestáveis 
filosofias de gestão americana antes da Segunda Guerra Mundial – ao ponto de influenciar 
diretamente o modelo da manufatura em massa difundida pelo Fordismo. 
O Taylorismo constituiu a espinha dorsal do pensamento e das práticas 
administrativas e gerenciais da cultura americana desde o final do século XIX. Sua 
proposta rejeitava os métodos desorganizados e não sistemáticos exercidos por artesãos 
qualificados que caracterizavam o conceito de produção/industrialização na América. 
O Taylorismo defendeu a utilização da ciência de análise nos processos de 
fabricação e sua aplicação por uma elite gerencial de profissionais. O seu foco estava na 
busca da melhor maneira de organizar a produção, visando maximizar a eficiência das 
rotinas de trabalho, padronizando os procedimentos no chão de fábrica e simplificando 
as tarefas dos trabalhadores. Essa reforma era fundamentada pela separação das 
tarefas de planejamento (gerenciamento) e operação (trabalho), investindo na formação 
de um quadro de especialistas em gestão altamente treinados e capacitados. Taylor 
afirmava que grande parte das tarefas exercidas pela administração devia ser assumida 
pelos trabalhadores.
À medida que os conceitos de Taylor foram se tornando mais conhecidos, novas 
técnicas direcionadas à eficiência da manufatura são desenvolvidas. Pesquisas com 
elevados níveis de detalhamento passaram a ser concentradas nas tarefas realizadas 
pelos trabalhadores, com os objetivos de minimizar os seus esforços desnecessários egerar maiores eficiências aos processos. Em paralelo, seguindo essa busca pela análise 
dos esforços dos trabalhadores em linhas de produção, pesquisadores de diferentes 
áreas passam a desenvolver estudos direcionados ao comportamento humano, suas 
relações com o ambiente de trabalho.
montagem. Críticos destacam que a retórica participativa dos japoneses nos locais 
de trabalho é falha, pois os trabalhadores realizam tarefas repetitivas, fragmentadas e 
supervisionadas de perto por chefes, assim como adotado pelo modelo americano. 
Grande parte das tentativas de explicar os atributos, propósitos e paradoxos do 
sistema de gestão japonês levou apenas a comparações incompletas com o modelo de 
produção em massa. No entanto, atribuir uma natureza exclusiva do modelo japonês a um 
legado único parece ser uma visão limitada de aspectos culturais, que foram enfatizados 
por adaptações de técnicas de gerenciamento, inicialmente reverenciado (mas agora 
aparentemente esquecido) do modelo de produção americano desenvolvido pela Ford.
10
4.2 FORDISMO 
O termo fordismo está associado ao sistema de produção e consumo em 
massa característico de economias altamente desenvolvidas durante as décadas de 
1940 a 1960. Sob o fordismo, o consumo em massa, combinado com a produção em 
massa, produziu crescimento econômico e avanço generalizado nos bens de consumo 
americanos. Henry Ford já foi um símbolo popular da transformação de uma economia 
fundamentalmente agrícola para industrial, de produção em massa e economia de 
consumo em massa. A história mostra que a Ford foi uma das forças criativas que 
impulsionaram o crescimento e o desenvolvimento da indústria automobilística, 
tornando-a referência de atividade de manufatura no mundo, servindo como referencial 
para outros tipos de indústria. 
O modelo de Ford adotava a economia de escala na produção por meio 
da distribuição de despesas fixas, principalmente, investimentos em instalações 
e equipamentos e organização de linhas de produção, em volumes maiores de 
produção, reduzindo, assim, os custos unitários. As economias de escopo passam a 
ser produzidas pela exploração e divisão do trabalho – combinando, sequencialmente, 
unidades funcionais especializadas, despesas gerais, como relatórios, contabilidade, 
pessoal, compras ou garantia de qualidade, de várias maneiras, de modo que era menos 
dispendioso produzir vários produtos do que um único especializado. Também adotou 
uma variedade de políticas públicas, instituições e mecanismos de governança com os 
objetivos de mitigar as falhas do mercado e reformar os arranjos e práticas industriais 
modernas (POLANYI, 1944).
As principais contribuições da Ford para produção e consumo em massa seguiam 
o campo da engenharia de processos. A característica principal do seu sistema era a 
padronização – componentes padronizados, processos de fabricação padronizados e 
um produto padrão simples e fácil de fabricar (ou reparar). A padronização exigia uma 
intercambialidade quase perfeita entre as peças. Para alcançar essa característica, a 
Ford explorou os avanços em máquinas-ferramentas e sistemas de medição. Essas 
inovações possibilitaram a linha de montagem móvel ou contínua, na qual cada 
montadora executava uma única tarefa repetitiva. 
A Ford foi, ainda, uma das primeiras organizações a perceber o potencial de 
utilização do motor elétrico para reconfigurar o fluxo de trabalho. Máquinas que, 
anteriormente, eram dispostas em torno de uma fonte de energia central, agora, podem 
ser colocadas na linha de montagem, aumentando drasticamente o rendimento. Linhas 
de montagem móveis foram implementadas pela primeira vez na planta de produção do 
automóvel Modelo-T da Ford em Highland Park, Michigan, em 1914, conforme mostra a 
Figura 2. Como resultado, destaca-se um aumento de 1000% na produtividade da mão 
de obra, permitindo consideráveis reduções nos preços dos carros, que passaram de 
US$ 780 em 1910 para US$ 360 em 1914 (HOUNSHELL, 1984).
11
FIGURA 2 – LINHA DE PRODUÇÃO DO MODELO-T
FONTE: <https://static.todamateria.com.br/upload/fo/rd/fordismodecada20bb.jpg>. 
Acesso em: 14 set. 2020.
INTERESSANTE
Quando iniciou sua linha de montagem, a histórica fábrica da Ford 
(Palácio de Cristal, em Michigan) reduziu o tempo necessário de 
montagem do Ford Modelo-T de 12 horas e meia para notáveis 93 
minutos. Isso refletiu um crescimento do volume de produção, que 
saiu das quase 100 unidades por dia para cerca de 1000 unidades 
diárias (HOUNSHELL, 1984).
Por fim, dentro da sua filosofia de produção, a Ford instituiu o modelo integrado 
verticalmente da cadeia de suprimentos para a produção dos seus carros. Essa ideia 
era fundamentada por duas razões principais: primeiro, para aperfeiçoar técnicas 
de produção em massa, conseguindo alcançar considerável economia por meio do 
controle integral dos processos; segundo, dadas as capacidades de processamento de 
informações da época, além do ceticismo da Ford relativo à contabilidade e às finanças, 
a supervisão direta poderia coordenar, com mais eficiência, o fluxo de matérias-primas 
e componentes através do processo de produção do que os relacionamentos de longa 
distância. Certamente, essa integração vertical total exigia a organização de um grande 
número de atividades e de funcionários com diversos níveis de especialistas, além de 
líderes e gerentes de equipes classificados e enquadrados sob um esquema hierárquico 
dentro do conceito organizacional.
Na década de 1930, o produto padronizado da Ford e sua filosofia de 
planejamento e monitoramento direto tinham se tornado obsoletos pelas inovações em 
marketing e organização da General Motors. Essas inovações foram implementadas por 
Alfred P. Sloan, que é mais conhecido pela estrutura organizacional de multiprodutos 
ou em forma de M, em que cada divisão operacional importante atende a um mercado 
de produtos distinto. Quando Sloan assumiu a GM, no início dos anos 1920, era pouco 
12
mais do que uma confederação frouxa de empresas de automóveis e de peças para 
carros. Sloan reposicionou as montadoras para criar uma gama de produtos de cinco 
modelos, da Chevrolet à Cadillac, e estabeleceu um arranjo de controle administrativo 
radicalmente descentralizado.
No entanto, dentro de cada uma das suas divisões operacionais, a GM era 
organizada e operada como a Ford – ou qualquer outro fabricante de produção em 
massa. Nesse sistema, as montadoras eram tão intercambiáveis quanto as peças. O 
método de produção em massa se baseava na presunção de que as tarefas fossem 
desenvolvidas de forma simplificada até o enésimo grau e controladas de cima. As 
funções administrativas e de engenharia eram delegadas aos especialistas da equipe e 
o exercício do julgamento subia na hierarquia gerencial.
4.3 TOYOTISMO 
O Sistema Toyota de Produção (STP), ou método Flexível de Produção, a 
segunda das grandes transformações do século XX na organização do trabalho, foi, 
como a produção em massa, trazida à nossa atenção por uma revolução na indústria 
automobilística. Nessa revolução, a produção em massa e seu campeão, a poderosa 
General Motors, foram totalmente encaminhados pelo Sistema Toyota de Produção.
No entanto, a transformação não começou realmente no setor automobilístico. 
A IBM, por exemplo, combinou gerenciamento de qualidade total (TQM), manufatura 
enxuta, entrega just-in-time (JIT) e custo baseado em preços, vinte anos antes de Eiji 
Toyoda e Taiichi Ohno implementarem o Sistema de Produção Toyota.
A produção flexível se baseia na presunção de que não se pode obter uma 
vantagem competitiva tratando os trabalhadores como máquinas, e que ninguém, no 
processo de fabricação, exceto o operário, agrega valor, que o operário pode desempenhar 
a maioria das funções melhor do que os especialistas (manufatura enxuta). Ainda, que 
todas as fases do processo de manufatura devem ser realizadas perfeitamente (TQM), 
reduzindo a necessidade de estoques-tampão (JIT) e produzindo um produto final de 
melhor qualidade(HOUNSHELL, 1984).
Como o fordismo, essa segunda transformação vai muito além da engenharia 
de processos. Está transformando não apenas como fazemos as coisas, mas também 
como vivemos e o que consumimos. Ele reflete a importância em declínio da escala 
e do escopo e é impulsionado por reduções nos custos de comunicação, logística e 
processamento de informações – reduções estimuladas se não causadas pela introdução 
de computadores e por nossa crescente capacidade de usá-los. É axiomático, é claro, 
que a vantagem comparativa de qualquer arranjo organizacional se resume a uma 
questão de custos de informação.
13
A tecnologia da informação também deu origem a novos modos de organização 
interna, que evidenciam equipes multidisciplinares, cujos integrantes são orientados a 
trabalhar juntos desde o início de um trabalho até a sua conclusão. Em parte, porque os 
sistemas modernos de informação e os sistemas especialistas o tornam eficiente para 
impulsionar o exercício do julgamento para a organização, para as equipes que fazem 
o trabalho de uma organização. Como Zuboff (1988) explica, operações eficientes no 
local de trabalho moderno exigem uma distribuição mais igualitária de conhecimento, 
autoridade e responsabilidade. Isso significa desmantelar a mesma hierarquia gerencial 
que uma vez trouxe grandeza.
Atualmente, as organizações de produto único são frequentemente organizadas 
como redes virtuais; organizações multiprodutos como alianças de redes. O sistema 
usado pela IBM, em sua fábrica em Dallas, Texas, é o exemplo por excelência de uma 
rede virtual ou sistema auto-organizado. 
Todos na organização desempenham o papel de cliente ou fornecedor, dependendo 
da transação, e toda a fábrica foi transformada em uma rede de díades e trocas. A Johnson 
& Johnson é um exemplo de negócio de vários produtos que se organizou em uma aliança 
frouxa de redes, compartilhando apenas seu sistema de gerenciamento e informações, um 
conjunto de competências essenciais e uma cultura comum.
Seria surpreendente, de fato, se a transformação do conceito de fabricação 
em massa para uma manufatura fundamentada por conceitos flexíveis não provocasse 
mudanças no estado e em suas instituições de magnitude comparável àquelas geradas 
pela transformação da produção artesanal em produção em massa. Já foi alterada, 
profundamente, a estrutura política da sociedade.
A produção flexível reduziu drasticamente a demanda por mão de obra não 
qualificada. A produção flexível requer trabalhadores com características específicas, 
capazes de apresentar elevados níveis de autodireção. Como consequência, o número 
de trabalhadores industriais não qualificados no mundo desenvolvido vem caindo há 
quase trinta anos. 
Os números reduzidos se refletiram no declínio político, pois o trabalho não 
qualificado perdeu seu papel de liderança no movimento sindical e a influência sindical 
em geral diminuiu; também, na queda dos salários relativos ou, em alguns casos, reais. 
Cada vez mais, os trabalhadores são forçados a escolher entre emprego pleno (a escolha 
dos EUA) e segurança no emprego (da Europa Ocidental).
Além disso, o declínio da produção em massa foi acompanhado por um declínio 
no consumo em massa. Em vez de produtos padronizados projetados e fabricados para 
o menor denominador comum, os produtos finais refletem toda a gama de preferências 
e bolsos. Isso, provavelmente, exacerbou a tendência de aumentar ainda mais a 
desigualdade de renda real.
14
5 FUNDAMENTOS ORGANIZACIONAIS
Antes do século XX, a manufatura era um capital intensivo de atividade. Como 
vimos anteriormente, o modo rígido de produção em massa substituiu os pequenos 
lotes de fabricação sob encomendas artesanais. Em 1920, o aquecimento da economia 
americana, através da produção em larga escala de eletrodomésticos e veículos a motor, 
proporcionou o aumento da renda familiar e estabilização econômica do país. 
A elevada capacidade dos sistemas de manufatura estimulou a complexidade e 
a carência de padronização nos diversos processos produtivos, além da necessidade de 
especialização da força de trabalho. Combinados com a pouca flexibilidade das linhas 
de fabricação, esses aspectos resultavam no desenvolvimento de produtos com longos 
ciclos de vida, estimados entre cinco e sete anos (completamente diferentes dos seis 
meses a um ano projetados pelas indústrias de comunicação e tecnologia dos tempos 
atuais). Como consequências desses processos, temos a redução na velocidade de 
desenvolvimento e introdução de novos produtos na época.
No início dos anos 1980, entendia-se que uma nação podia prosperar sem 
uma forte base industrial, sobrevivendo somente de serviços complementares 
disponibilizados ao mercado. Felizmente, esse conceito foi profundamente rejeitado 
durante a década de 1990. As concepções da época apontam para a relevância da 
manufatura para os aspectos econômicos e sociais de um país.
Conceitualmente, uma indústria consiste em empresas e organizações que, de 
formas estruturadas, produzem, fornecem ou disponibilizam bens e serviços aos seus 
clientes. Os setores de produção são classificados primários, secundários ou terciários. 
Sob essa classificação, as indústrias do setor primário cultivam e exploram recursos 
naturais, como agricultura e mineração. 
As indústrias do setor secundário recebem as saídas do setor primário e as 
transformam em bens de consumo e de capital. Nesse contexto, a manufatura é a 
principal atividade do setor secundário, que contempla, ainda, os setores de construção 
civil e energético. Por fim, as indústrias do setor terciário, que são caracterizadas pela 
prestação de serviços aos diferentes setores da economia. 
Os produtos fabricados pelos processos de transformação industrial são 
divididos em dois tipos de categorias: bens de consumo e bens de capital. Os bens de 
consumo são produtos disponibilizados diretamente aos consumidores, como carros, 
computadores, celulares etc. Os bens de capital são produtos obtidos por empresas 
para a produção dos bens de consumo, além da prestação de serviços ao mercado, 
como aviões comerciais, trens, aparelhos de medicina etc. A maior parte dos bens de 
capital é adquirida para atender às finalidades dos serviços industriais. 
15
Uma planta de fabricação industrial é constituída por um conjunto de processos 
e sistemas projetados para transformar uma variedade limitada de materiais em 
produtos com valor agregado aos clientes. Esses três elementos – materiais, processos 
e sistemas – apresentam um elevado grau de interdependência e constituem um 
ambiente de produção moderna (FONGNH, 2005).
A capacidade de produção de uma planta de produção industrial está 
associada às diversas limitações técnicas e físicas de materiais, processos e sistemas 
disponibilizados em seus diferentes ambientes internos. Essas características podem 
ser identificadas por diferentes dimensões, destacando-se: (1) a capacidade de 
disponibilidade tecnológica; (2) o tamanho físico e armazenagem dos produtos; e (3) a 
capacidade de produção completa da planta industrial.
A disponibilidade tecnológica de uma planta industrial é caracterizada por um 
conjunto de tecnologias disponíveis para suportar os processos de produção. Os tipos 
de processo de fabricação variam conforme as características dos produtos e dos 
materiais que são utilizados. 
A capacidade tecnológica não contempla apenas os processos físicos, mas, 
também, a experiência e o conhecimento da mão de obra envolvida com as diferentes 
tecnologias de processamento. Em resumo, as empresas devem se concentrar em 
projetos estruturados conforme as características de fabricação de produtos, de modo 
que sejam compatíveis com sua capacidade de processamento tecnológico.
O tamanho físico e armazenagem dos produtos é o segundo aspecto verificado 
pela capacidade de fabricação, e é identificado pelas características físicas dos produtos. 
Uma planta industrial com determinado conjunto de processos é limitada em termosde 
tamanho de armazenagem.
Produtos grandes e pesados são difíceis de mover. A produção e o manuseio de 
materiais devem ser planejados para produtos que estejam dentro de uma certa faixa 
de tamanho e peso.
A terceira limitação na capacidade de fabricação de uma planta industrial 
é verificada pela quantidade de produção que pode ser realizada em um período de 
tempo. A limitação de quantidade é normalmente chamada de capacidade disponível, 
ou de produção, sendo definida como a taxa máxima de produção que uma planta pode 
atingir sob condições operacionais. Essas condições se referem ao número de turnos 
por semana, horas por turno, níveis de mão de obra direta na fábrica, e assim por diante. 
Os fatores representam as entradas para os processos de fabricação. 
Diante das limitações presentes nos diversos ambiente de produção, os 
conceitos organizacionais são frequentemente confrontados com as necessidades do 
mercado. Como exemplo, podem ser destacadas as restrições relacionadas à interface 
resultante da função comercial e a função de produção. 
16
Para superar as limitações dos seus ambientes produtivos, as empresas devem 
adotar estratégias competitivas, estabelecendo uma visão clara para os objetivos 
estabelecidos. Essas estratégias devem contemplar a variedade de incertezas presentes 
nos ambientes internos e externos, do nível operacional ao estratégico. Isso inclui todas as 
decisões ao nível de integração vertical, de instalações e capacidade produtiva, tecnologia 
e força de trabalho, e, claro, estruturação completa do ambiente organizacional. 
A evolução histórica dos conceitos industriais mostra que as empresas precisam 
tomar decisões difíceis durante suas vidas (que podem ser curtas se gerenciadas sem 
êxito) em relação à manutenção da competitividade por esforços ou projetos inovadores. 
A competitividade do mercado é potencializada a partir do ponto de equilíbrio 
entre projetos de inovação em design e adaptabilidade de processos. Deve-se buscar 
um nicho de mercado e focar em produtos dominantes no mercado, nos quais melhorias 
incrementais possam ser compatíveis com a sua capacidade de produção (ou capabilidade 
da planta industrial), dentro de uma flexibilidade operacional da unidade industrial. 
17
Neste tópico, você adquiriu certos aprendizados, como:
• A Revolução Industrial representa um movimento de evolução dos conceitos de 
produção caracterizado por diferentes mudanças sociais e econômicas que tiveram 
início na Europa, durante o século XVIII, impactando diretamente no desenvolvimento 
da economia mundial. Sua evolução é caracterizada pelo surgimento de diferentes 
tipos combustíveis, técnicas ou recursos direcionados ao contexto fabril, cujos 
resultados refletem nos avanços tecnológico e social em todos os continentes.
• A Revolução Industrial é contextualizada por diferentes fases ao longo da história. 
Em sua fase inicial, o destaque é a máquina a vapor, que proporcionou a introdução 
dos conceitos de produção em ambientes industriais; na segunda fase, a energia 
elétrica proporciona o desenvolvimento de máquinas e equipamentos para a 
produção em massa; a terceira fase apresenta, fundamentalmente, o surgimento do 
conceito digital, o qual abre as portas para o surgimento da quarta fase, quando as 
relações de produção e monitoramento dos processos produtivos são estabelecidas 
através da nuvem, com o advento da Internet das Coisas (IoT).
• Surgem, no século XX, três modelos de produção que passam a nortear todos os 
conceitos relacionados a sistemas produtivos, impactando diretamente a economia 
mundial: Taylorismo, Fordismo e Toyotismo. 
• O Taylorismo surge como precursor dos fundamentos científicos aplicados nos 
ambientes de produção; o Fordismo, por meio da adaptação dos conceitos de Taylor, 
desenvolve um sistema de produção em massa que promove o crescimento econômico 
por meio do incentivo ao consumo; por fim, o Toyotismo surge fundamentado nos 
conceitos produtivos da indústria automobilística americana, porém, adotando uma 
visão de qualidade e redução de perdas nos processos produtivos.
RESUMO DO TÓPICO 1
18
1 Quais são as principais características da produção de bens e artefatos antes da 
Revolução Industrial?
2 Como podemos caracterizar a Revolução Industrial e as suas fases de evolução?
3 Quais os principais aspectos abordados por Frederick Taylor no ambiente de produção?
4 Quais as principais contribuições de Henry Ford para o incentivo do consumo?
5 Quais são as características da visão japonesa de produção?
AUTOATIVIDADE
19
SISTEMAS DE PRODUÇÃO
1 INTRODUÇÃO
UNIDADE 1 TÓPICO 2 - 
Olá, acadêmico, seja bem-vindo ao Tópico 2! Os temas relacionados aos 
diferentes sistemas de produção adotados por empresas estão em constantes 
processos de desenvolvimento e evolução. O mundo contemporâneo é caracterizado 
por elevados níveis de competitividade entre as organizações nos diversos setores e 
segmentos da economia. Dessa forma, conquistar espaços e se manter competitivo em 
um mercado altamente disputado requerem entendimento aprofundado dos conceitos e 
das ferramentas elementares para estruturar e auxiliar as estratégias das organizações.
Conhecer os diferentes tipos de sistemas de produção e as suas principais 
características é requisito básico para a avaliação e análise dos arranjos produtivos, de 
forma a direcionar estratégias de produção que atendam, de forma eficaz, aos propósitos 
das organizações frente ao mercado. 
O planejamento dos sistemas de produção deve ser pautado conforme a 
estrutura dos sistemas produtivos das organizações e as características dos produtos 
a serem desenvolvidos. Além disso, o planejamento requer uma interface dinâmica 
entre todas as áreas internas e externas envolvidas, principalmente, contemplando as 
capacidades e restrições físicas dos espaços de produção e armazenagem – tanto das 
matérias-primas, quanto dos produtos acabados. 
2 MODELOS E ESTRATÉGIAS DE PRODUÇÃO
Como visto no Tópico 1, o gerenciamento da produção teve seu início a partir dos 
conceitos desenvolvidos e implantados por Frederick W. Taylor, no início do século XX, 
e tinha, como base, a aplicação de técnicas que focavam exclusivamente nos aspectos 
de eficiência econômica da manufatura. 
A partir da década de 1970, surgem duas mudanças distintas nos conceitos do 
gerenciamento da produção desenvolvidos por Taylor: a primeira destaca o conceito de 
gerenciamento de operações, quando seu entendimento passa a distinguir as ações de 
prestação de serviços e de produção. 
20
À medida que o setor de serviços se tornou mais proeminente na economia 
mundial, a ideia de produção passa a ser entendida como operação, enfatizando a 
relevância da sua ampliação para as estratégias das organizações. A segunda mudança 
contemplou a importância da síntese nas práticas gerenciais, antes limitadas somente 
pela análise dos ambientes (FONGNH, 2005).
2.1 CONCEITO DE PRODUÇÃO 
No ambiente industrial, a gestão das atividades envolvidas para transformação 
ou fabricação dos produtos é conhecida como gerenciamento de produção. 
Considerando que essa gestão é aplicada na prestação (direta ou indireta) de serviços, 
temos o conceito de gerenciamento de operações.
A produção, propriamente dita, é definida a partir das etapas de conversão de 
matérias-primas (entradas) em produtos (saídas), através de processos químicos ou 
mecânicos (transformações), atendidos pelos estoques e desenvolvidos para criar ou 
aprimorar utilidade (agregar valor) aos clientes, conforme mostra a Figura 3.
FIGURA 3 – SÍNTESE DOS PROCESSOS DE PRODUÇÃO
FONTE: O autor
Por definição, a função de produção corresponde à área de uma organização 
responsável pela adoção de recursos essenciais para os processos de transformação 
de uma diversidade de entradas (insumos) em diferentes saídas (produtos acabados), 
segundo perspectivas de qualidade formalizadas aos clientes. 
21
2.2 PROCESSOS DE PRODUÇÃO 
O design do sistema de planejamento e controledos processos é impactado por 
vários fatores. Dentre os mais críticos, destacam-se o volume e a variedade dos produtos 
fabricados. Essas questões tendem a ser potencializadas pelo nível de relacionamento 
com os clientes. Essa extensão do cliente influencia os processos de produção e tende 
a ser descrita pelas seguintes categorias destacadas (GROOVER, 2010):
• Produção para estoque (MTS – Make-to-Stock): como o próprio termo indica, os 
produtos são completamente transformados em sua forma final e estocados. 
• Montagem sob pedido (ATO – Assemble-to-Order): no caso, o cliente tem um pouco 
mais de influência no design, pois, muitas vezes, pode selecionar várias opções de 
sub-montagens já preestabelecidas.
• Produção sob encomenda (MTO – Make-to-Order): este ambiente permite que 
o cliente especifique o design exato do produto ou serviço final, desde que use 
matérias-primas e componentes considerados padrão. 
• Engenharia sob encomenda (ETO – Engineer-to Order): no caso, o cliente tem voz 
quase completa no design do produto ou serviço. Eles, geralmente, nem se limitam 
ao uso de componentes ou matérias-primas padrão, mas podem fazer com que o 
produtor entregue algo projetado do zero.
De acordo com Groover (2010), a natureza da questão de influência do cliente 
apresentada não afeta apenas a configuração do produto ou serviço, afetando, 
profundamente, o design do processo usado para fornecer o produto ou serviço. 
Existem, essencialmente, cinco categorias para descrever o processo usado 
na produção, embora, na prática, várias combinações sejam contempladas. As cinco 
categorias normalmente verificadas são (GROOVER, 2010):
• Processamento por projetos: processamentos baseados por projetos estão em um 
extremo dos tipos de processamento, por assumirem uma saída única de produção. 
Por característica, os projetos geralmente têm um escopo amplo e geralmente 
são gerenciados por diversas equipes de pessoas que são reunidas com foco nas 
atividades dos projetos.
• Processamento por postos de trabalho: os processos de trabalho (ou de oficina) 
normalmente são projetados para oferecer flexibilidade. A habilidade de entregar a 
produção, conforme especificação dos clientes, geralmente, é focada nos trabalhadores, 
que tendem a ser altamente qualificados. Esse ambiente geralmente é focado na 
produção de uma grande variedade de requisitos especiais de produção, como pode 
ser encontrado em um ambiente de design de ETO ou MTO. A alta variedade de design 
requer processos flexíveis e habilidades mais altas da força de trabalho.
• Processamento em lotes ou intermitente: muitas das instalações de produção 
no mundo, hoje, enquadram-se na categoria. Com mais habilidade para produzir, os 
itens repousam nos equipamentos mais especializados, nos quais os trabalhadores 
geralmente não precisam ser tão qualificados quanto os trabalhadores nas oficinas. A 
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categoria geralmente é chamada de lote, pois os produtos geralmente são fabricados 
em lotes discretos. Por exemplo, um processo em lote pode criar várias centenas de 
um modelo de produto, levando muitas horas antes de mudarem a configuração para 
produzir outro lote de um modelo ligeiramente diferente. Alguns processos em lote 
podem ser MTO ou MTS, mas esse ambiente geralmente é adequado ao ambiente ATO.
• Processamento repetitivo ou por fluxos: como o nome indica, é utilizado 
para o processamento de grandes volumes e poucas variedades de produtos. 
Seus equipamentos tendem a ser altamente especializados e caros, não exigindo 
qualificação da mão de obra. As despesas com os equipamentos especiais são 
colocadas na categoria de custos indiretos, o que faz com que o custo relativamente 
fixo seja distribuído rateado pela escala de produção, reduzindo o custo unitário e 
tornando o preço competitivo. O processamento repetitivo é, geralmente, aplicado na 
produção para estoque (MTS).
• Processamento contínuo: assim como no processamento por projetos, esse tipo 
de processo está em um extremo dos tipos de processamento, tendo seu foco em 
atividades altamente especializadas. Sua aplicação é direcionada a processos com 
alto volume de produtos.
Embora esses tipos de processamento sejam os mais comuns, deve-se 
observar que alguns produtos são obtidos através de operações híbridas, que podem 
ser entendidas como combinações de diferentes tipos de processamento comuns. 
Como exemplo, alguns produtos químicos podem ser produzidos em processamento 
contínuo, mas embalados por lotes.
2.3 GERENCIAMENTO DA PRODUÇÃO 
O gerenciamento de uma produção e das suas operações é um processo que 
combina e transforma vários recursos em produtos acabados, com valor agregado para ser 
disponibilizado ao mercado, conforme as políticas das organizações. 
Uma parte dos processos de uma organização está direcionada para os 
processos de transformação de uma série de insumos em produtos ou serviços, 
com os níveis de qualidade alinhados às expectativas dos clientes (GROOVER, 2010).
ATENÇÃO
O objetivo elementar do gerenciamento da produção é atender à 
demanda de serviços e mercadorias com as características de qualidade 
adequadas, em quantidades corretas, dentro dos prazos definidos, 
dentro do menor custo possível.
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A qualidade do produto passa a ser definida em função das necessidades ou 
expectativas dos clientes ou do mercado. Essa qualidade passa a ser determinada pelo 
custo da produção da mercadoria e das características técnicas definidas por requisitos 
específicos, que variam conforme a característica dos clientes. Nesse sentido, a 
organização da produção deve disponibilizar as quantidades exatas de produtos, 
conforme definições.
O atendimento dos prazos é uma propriedade de grande relevância na avaliação 
da eficácia da área de produção, o que remete à necessidade de otimização dos 
recursos. Em paralelo, os custos de produção precisam ser seguidos à risca, pois são 
estabelecidos antes mesmo que os produtos entrem em linha. Portanto, compete, à 
gestão, monitoramento e controle de quaisquer dispersões relacionadas ao custo de 
produção de cada item, de modo a agir para reduzir qualquer tipo de variação entre o 
custo real (produzido) e o custo padrão (preestabelecido).
2.4 GERENCIAMENTO DAS OPERAÇÕES 
O gerenciamento das operações pode ser estruturado a partir de uma gestão 
geral. Os gerentes de operações têm seus focos de trabalho no planejamento, na 
organização e no controle das atividades humanas ao longo dos modelos de produção 
adotados. Essas atividades estabelecem o curso das ações e orientam as futuras tomadas 
de decisão dentro das definições do planejamento. Nesse sentido, os propósitos de 
cada subsistema de operações da organização são definidos de acordo com as políticas 
organizacionais e procedimentos operacionais, visando atingir os objetivos propostos. 
Os gerentes de operações estabelecem, ainda, uma estrutura de funções 
e fluxo de informações dentro dos subsistemas das operações. Dessa forma, 
determinam as atividades necessárias para atingir os objetivos, atribuindo autoridades 
e responsabilidades. Assim, para garantir que as operações sejam executadas, os 
gerentes das operações devem exercer controle intensivo, medindo os resultados reais 
e os comparando com as operações planejadas pela gestão. Destacam-se, nessas 
atividades, o controle dos custos, a qualidade e os cronogramas.
Geralmente, uma organização tem, como objetivo, de forma confiável e 
consistente, alcançar padrões que a caracterizem junto ao mercado. Nesse sentido, 
evidencia-se a relevância do papel da gestão na busca pelo atendimento dos padrões 
desejados. Portanto, sua premissa elementar consiste na condução e no alinhamento 
das operações para atingir e reter clientes nos segmentos de atuação.
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É natural que, à medida que as ações evoluam, muitas intervenções devam ser 
realizadas pela gestão de operações para haver o alinhamento dos processos dentro do 
planejamento. De modo a simplificar a solução dessas dificuldades, deve-se consultar