Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1 GESTÃO E GOVERNANÇA DE TI Tendências em Tecnologia da Informação e Comunicação Prof. Msc. Apostolos Antonopoulos Unidade I e II APRESENTAÇÃO DO PROFESSOR-AUTOR Minicurrículo - Mestre em Administração na linha de pesquisa de Inovação e Conhecimento, Especialista em Gestão de E-Commerce e Business Intelligence, Graduado em Tecnologia de Banco de Dados Oracle. Atua desde 1993 como empreendedor e consultor na área de Tecnologia da Informação para o segmento de PMEs (Pequenas e Médias Empresas) em soluções inovadoras de tecnologia. Atuando na parte de treinamento e integração tecnológica, desde do desenvolvimento de software até implementação de infraestrutura de TI. É professor dos cursos da escola de engenharia e tecnologia da Universidade Paulista UNIP tendo passando por outras instituições de ensino superior e técnico da cidade de São Paulo e Guarulhos. Como palestrante, já participou de uma série de temos ligados a Transformação Digital, Sustentabilidade e Inovação Educacional incluindo participação em eventos nacionais como o IT Fórum X promovido pela IT Mídia. SUMÁRIO INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 5 UNIDADE I .......................................................................................................................................... 7 1. EVOLUÇÃO INDUSTRIAL E TECNOLOGIA ...................................................................................... 7 1.1 A Inovação e seus tipos ......................................................................................................... 9 1.2 A classificação das inovações ............................................................................................. 12 2. INTRODUÇÃO A INDÚSTRIA 4.0..................................................................................................16 2.1 Contexto Histórico .............................................................................................................. 16 2.1 Revolução Digital ................................................................................................................ 18 2.2 Componentes da Indústria 4.0 ............................................................................................ 22 2.3 Princípios de Design da Indústria 4.0 .................................................................................. 25 3. DESAFIOS DA INDÚSTRIA 4.0 .....................................................................................................28 3.1 Possíveis Soluções ............................................................................................................... 32 4. PANORAMA INTERNACIONAL DA INDÚSTRIA 4.0.......................................................................35 4.1 Indústria 4.0 na Alemanha ................................................................................................. 35 4.2 Indústria 4.0 na China ......................................................................................................... 36 4.3 Indústria 4.0 no Japão ........................................................................................................ 36 4.4 Indústria 4.0 na Coreia do Sul ............................................................................................. 37 4.5 Indústria 4.0 nos Estados Unidos ........................................................................................ 38 4.6 Indústria 4.0 no Reino Unido .............................................................................................. 40 4.7 Indústria 4.0 em outros países ............................................................................................ 41 5. PANORAMA NACIONAL DA INDÚSTRIA 4.0 ................................................................................42 5.1 Iniciativas no Brasil para Indústria 4.0 ............................................................................... 43 UNIDADE II ........................................................................................................................................46 6. TECNOLOGIAS HABILITADORAS .................................................................................................46 7. COMPUTAÇÃO EM NUVEM ........................................................................................................47 7.1 Infraestrutura como Serviço (IaaS) ..................................................................................... 47 7.2 Plataforma como Serviço (PaaS) ........................................................................................ 48 7.3 Software como Serviço (SaaS) ............................................................................................ 49 7.4 Os modelos de Computação em Nuvem ............................................................................. 50 7.5 Computação em Nuvem para Indústria 4.0 ........................................................................ 51 8. INTEGRAÇÃO DE SISTEMAS ........................................................................................................56 8.1 Comunicação em Tempo Real ............................................................................................ 56 9. IOT (INTERNET DAS COISAS) .......................................................................................................61 9.1 IIoT (Internet Industrial das Coisas) .................................................................................... 62 10. SISTEMAS CIBERFÍSICOS (CPS) ................................................................................................63 11. BIG DATA E A INDÚSTRIA 4.0 .................................................................................................65 11.1 Aplicações do Big Data na Indústria 4.0. ............................................................................ 65 11.2 Impactos do Big Data na Indústria 4.0 ............................................................................... 69 11.3 Arquitetura Big Data e Analytics ........................................................................................ 72 11.4 Ciência de Dados e Aprendizado de Máquina .................................................................... 74 11.5 Tecnologia de banco de dados de em memória ................................................................. 75 11.6 Lagos de dados e banco de dados NoSQL ........................................................................... 76 11.7 Blockchain ........................................................................................................................... 76 12. ROBÔS NA INDÚSTRIA 4.0 .....................................................................................................77 12.1 Robótica em Nuvem (Cloud Robotics) ................................................................................ 77 12.2 O uso de IA em Robôs ......................................................................................................... 78 12.3 Robôs Colaborativos (Cobots) ............................................................................................. 80 13. REALIDADE AUMENTADA E VIRTUAL .....................................................................................82 13.1 Dispositivos para Realidade Aumentada ............................................................................ 85 13.1 Realidade Virtual ................................................................................................................ 85 13.2 Realidade Mista .................................................................................................................. 86 14. CIBER SEGURANÇA .................................................................................................................8714.1 Princípios da Ciber Segurança ............................................................................................ 87 14.2 Medidas de Ciber Segurança .............................................................................................. 88 15. MANUFATURA ADITIVA .........................................................................................................90 REFERÊNCIAS .....................................................................................................................................93 ANEXO A – INICIATIVAS EUROPEIAS INDÚSTRIA 4.O .........................................................................95 5 INTRODUÇÃO As 3 primeiras revoluções industriais trouxeram a produção em massa, as linhas de montagem, a eletricidade e a tecnologia da informação, elevando a renda dos trabalhadores e fazendo da competição tecnológica o cerne do desenvolvimento econômico. A quarta revolução industrial, que terá um impacto mais profundo e exponencial, se caracteriza, por um conjunto de tecnologias que permitem a fusão do mundo físico, digital e biológico como tendência para o século XXI. A Quarta Revolução Industrial, como também é conhecida, se utiliza de diversos tipos de tecnologias habilitadoras que formam um conjunto combinado de tecnologias de forma colaborativa para atender seus objetivos e eficiência e eficácia. São exemplos de tecnologias habilitadoras: Big Data; Inteligência Artificial; Computação em Nuvem; Robôs; Simulação e Realidade Virtual ou Aumentada; Internet das Coisas, Blockchain e Cibersegurança. Juntamente com os avanços tecnológicos surgem também grandes desafios e no caso da Indústria 4.0 esses desafios são maiores e impactam diretamente o modo de vida que conhecemos, principalmente no que diz respeito a força de trabalhos e as ofertas de emprego. Tais impactos socioeconômicos devem ser levados em consideração para criação de estratégias e ações sustentáveis, tanto para o negócio, como para o ambiente em que está inserido. Já aqui no Brasil a falta de conhecimento sobre o assunto e o baixo avanço tecnológico tem levado o país a cair no ranking de eficiência da inovação, no índice global de inovação dos países mais inovadores o Brasil ocupava em 2017 a 69ª posição, segundo dados do estudo promovido pela Universidade Cornell, INSEAD e OMPI, divulgado pelo Ministério da Indústria, Comércio e Serviços e pela Associação Brasileira de Desenvolvimento Industrial (ABDI). Portanto, se faz necessário a divulgação e a disseminação do conhecimento na Indústria 4.0 e das suas tecnologias habilitadoras como meio de responder aos desafios futuros e elevar o crescimento e a eficiência tecnológica brasileira, sem deixar os possíveis impactos gerados de lado. 6 Na Unidade I se apresentam os conceitos de inovação e os elementos que formam os pilares da Indústria 4.0 são apresentados para que se compreenda como esse novo paradigma foi sendo concebido a partir das inovações. Na Unidade II pode-se estudar as principais tecnologias inovadoras e que serão tendências para os próximos anos. Na concepção desse livro-texto buscou-se alinhar a teoria das pesquisas científicas e acadêmicas combina com os principais fornecedores de tecnologia do mercado. O item SAIBA MAIS... presente neste livro-texto, se faz referência a conteúdos complementares de muita valia, como vídeos, artigos, publicações técnicas de extrema relevância. Por fim, convido você aluno da UNIP a embarcar nessa viagem rumo ao futuro, vamos em frente e bons estudos! 7 UNIDADE I 1. EVOLUÇÃO INDUSTRIAL E TECNOLOGIA Ao longo de toda nossa história é possível verificar que todo avanço industrial esteve ligado a algum tipo de inovação. Essas inovações impulsionaram o surgimento de novas empresas que entraram em cena tornando a competitividade mais acirrada. Com a maturidade industrial, os produtos tornam-se mais padronizados e o cenário competitivo é caracterizado pela concorrência baseada na eficiência (CUCCULELLI; PERUZZI, 2020). Cucculelli e Peruzzi (2020) destacam que, existe um forte vínculo entre inovação tecnológica e desempenho de sucesso das empresas. A inovação cria novos conhecimentos e permite às empresas desenvolver novos produtos, aumentar a produtividade, permanecer competitivas e garantir a sobrevivência a longo prazo. A relação entre as inovações tecnológicas e as revoluções industriais já foram percebidas por pesquisadores como Nikolai Kondratiev (1892-1938) e por Joseph Schumpeter (1883-1950), ambos economistas e pensadores brilhantes. Schumpeter continuou o trabalho de Kondratiev denominando-o como Ciclo de Kondratiev (ou Ciclo Longo, originalmente). O Ciclo de Kondratiev, demonstra a prosperidade econômica, sempre advinda de uma grande crise (depressão) que só pode ser superada com a chegada de novas tecnologias (inovações) que impulsionam a retomada do crescimento. Para isso adotou-se as quatro estações para indicar os diferentes momentos e subida e descida da onda: Primavera (S de Spring), para retomada do crescimento; Verão (Sm de Summer), para o ápice do crescimento; Outono (F de Fall) para início da recessão e Inverno (W de Winter) para representar a depressão profunda até o surgimento de uma nova primavera (Figura 1 – Ciclo de Kondratiev). 8 Figura 1- Ciclo de Kondratiev Fonte: Global Research – Center for Research of Globalisation1 Portanto, ao analisarmos o pico de cada onda apresentado no gráfico, podemos ver a tecnologia que impulsionou a retomada do crescimento econômico. Nesse sentido, Schumpeter (1946), observa que no Outono (F) e no Inverno (W), muitas empresas são destruídas, pois não conseguem se adaptar a nova tecnologia emergente. Porém, novas empresas que conseguem incorporam essas tecnologias, geram inovações em seus produtos e serviços criando novos mercados. Esse fenômeno é chamado por Schumpeter de “Destruição Criadora” ou “Destruição Criativa”. A Figura 2 – Ondas de Destruição Criadora, ilustra como a sociedade passou por fases de significativa intensidade de inovação. Essas são ondas de destruição criadora que Joseph Schumpeter introduziu na economia para dar conta dos aspectos do crescimento econômico impulsionados pela inovação. 1 Disponível em https://www.globalresearch.ca/nikolai-kondratiev-s-long-wave-the-mirror-of-the- global-economic-crisis/11161. Acesso em: 01 mai. 2020. https://www.globalresearch.ca/nikolai-kondratiev-s-long-wave-the-mirror-of-the-global-economic-crisis/11161 https://www.globalresearch.ca/nikolai-kondratiev-s-long-wave-the-mirror-of-the-global-economic-crisis/11161 9 Figura 2 - Ondas de Destruição Criadora Fonte: Site Understanding Innovation2 Nesse novo olhar sobre o estudo de Kondratiev, Schumpeter demonstra que o ciclo de inovações vem encurtando ao longo dos anos o que demandaria, maior capacidade das empresas em se adaptar ao novo paradigma de inovação tecnológica. 1.1 A Inovação e seus tipos Muito se fala em termos de inovação, que as empresas precisam inovar, que estudantes e profissionais devem estar atentos as inovações tecnológicas e devem propor inovações, que as inovações impulsionam os mercados regionais e os países, mas efetivamente – O que é inovação? Quais os tipos de inovação? Para Schumpeter (1997) invenção é diferente de inovação, para ele, uma invenção surge a partir de uma ideia, esboço ou modelo para um novo ou melhorado produto, processo ou sistema, porém, uma inovação, no sentido econômico é completa quando há uma transação comercial envolvendo a invenção e assim gerando valor. Em suma, podemos afirmar que nem toda invenção é uma inovação, mas a inovação pode ser originária de uma invenção. Na visão Schupeteriana, a inovação tecnológica cria uma rupturano sistema econômico, alterando os padrões de produção e criando diferenciação para as empresas (SCHUMPETER, 1997). Tal diferenciação é o que motiva as organizações a inovarem, nesse sentido o Manual de Oslo complementa. 2 Disponível em https://understandinginnovation.blog/2016/09/13/cities-companies-and-innovation- accelerate/. Acesso em: 01 mai. 2020. https://understandinginnovation.blog/2016/09/13/cities-companies-and-innovation-accelerate/ https://understandinginnovation.blog/2016/09/13/cities-companies-and-innovation-accelerate/ 10 Uma inovação é a implementação de um produto (bem ou serviço) novo ou significativamente melhorado, ou um processo, ou um novo método de marketing, ou um novo método organizacional nas práticas de negócios, na organização do local de trabalho ou nas relações externas (OCDE, 2005, p.55). A 4ª edição do Manual de Oslo (OECD, 2018), agrupa os quatro tipos de inovação (Produto, Processo, Marketing e Método Organizacional) em apenas dois a saber: Inovação de Produto - Uma inovação de produto é um bem ou serviço novo ou aprimorado que difere significativamente dos bens ou serviços anteriores da empresa e que foi introduzido no mercado; Inovação de Processo de Negócio - Uma inovação de processo de negócio é um processo de negócios novo ou aprimorado para uma ou mais funções de negócios que diferem significativamente dos processos de negócios anteriores da empresa e que foram usados na empresa. O que faz sentido, já que um processo de negócio é utilizado em toda a organização para melhoria da eficiência e eficácia das diversas áreas da empresa. A inovação tecnológica de um produto ou serviço obedece a um determinado padrão. Saiba Mais: No link a seguir e possível ter acesso a todas as versões do Manual de Oslo sobre inovações, tanto versões em português como em outros idiomas: https://www.mctic.gov.br/mctic/opencms/indicadores/detalhe/Manuais/Manuais.html Na ótica de Schumpeter (1997) a inovação tecnológica, incorporada a um produto ou serviço, cria uma ruptura no sistema econômico, tirando-a do estado de equilíbrio, alterando, desta forma, padrões de produção e criando diferenciação para as empresas. Nesse processo de inovação, Schumpeter (1997) nos mostra três fases distintas do processo de inovação a saber: Invenção – que é a ideia que pode ser explorada comercialmente (criação de um novo produto ou serviço); Inovação – que se trata da própria exploração comercial da invenção (produto ou serviço inovador sendo comercializado); https://www.mctic.gov.br/mctic/opencms/indicadores/detalhe/Manuais/Manuais.html 11 Difusão – propagação de novos produtos e processos pelo mercado (momento em que a concorrência imita os produtos e serviços inovadores). Sobre difusão da inovação Kaminski (2011) fazendo uma análise sobre a teoria da difusão da inovação tecnológica do Prof. Everett M. Rogers , apresenta seu modelo intitulado Curva de Sino de Difusão da Inovação Tecnológica em relação a adoção das inovações tecnológicas (Figura 3). Figura 3 - Curva de Sino da Difusão da Inovação Tecnológica Fonte: Extraída e adaptada de Kaminski (2011). As cinco categorias dos grupos apresentados trazem consigo algumas características a saber (KAMINSKI, 2011): 1º – Inovadores (Entusiastas em tecnologia) – São aventureiros; assumem riscos; compreendem e aplicam conhecimento técnico complexo para compensar o alto grau de incerteza inerente as inovações; motivados por uma ideia ou em serem agentes de mudança; 2º – Adontantes (Visionários) – Ditam tendências, funcionando como líderes de opinião; servem de modelo de referência e são respeitados pelos seus pares; tem o desejo de revolucionar a competição na indústria, sendo pioneiros em suas ações; 3º – Maioria inicial (Pragmáticos) – Confortáveis com mudanças evolutivas práticas, visando ganho de produtividade; desejam aplicações comprovadas e serviços confiáveis; não apreciam a complexidade; escolhem a mesma solução tecnológica já comprovada por outros (aversão a risco); por prudência, desejam manter-se dentro do orçamento; seus progressos são lentos, porém estáveis. 12 4º – Maioria tardia (Conservadores) – Motivados pela necessidade de estarem no mesmo patamar de seus concorrentes ou tendências certificadas em uma indústria; agem em função de uma necessidade econômica; geralmente pouco empolgados com a tecnologia; confiam em um único conselheiro; requerem soluções à prova de falhas; muito sensíveis a custo e muito cautelosos. 5º – Retardatários (Céticos) – Isolados dos líderes de opinião; tem o passado como referência (as formas como as coisas sempre foram feitas); desconfiam de inovações; processo decisório para adotar inovações é longo, tradicional e com limite de recursos; desejam manter o status quo; encaram a tecnologia como um obstáculo para as operações e costumam investir em tecnologia somente quando todas as outras alternativas são piores. Saiba Mais: Assista ao vídeo no link abaixo para maior compreensão da Teoria da Difusão da Inovação. https://www.youtube.com/watch?v=l6KwMVsZPy8 1.2 A classificação das inovações Schumpeter (1997), faz uma distinção entre duas classificações sobre inovações: as inovações incrementais e as de natureza disruptiva ou de ruptura, chamada de inovações radicais. Outros autores contemporâneos ao Schumpeter, acrescentam outras variantes a essa classificação das inovações. O trabalho de Hendersen e Clarke (1990), com um olhar sobre a indústria e percorrendo os autores considerados Neo Schumpeterianos, consegue apresentar quatro divisões da natureza dessas inovações que são complementares a visão schumpeteriana sobre as inovações incrementais e radicais, são elas: 1 – Inovação Incremental - Introduz mudanças relativamente pequenas no produto existente (melhorias); explora o potencial do projeto estabelecido (necessidades dos clientes são conhecidas); reforça a dominância das empresas estabelecidas tendo baixa relação com descobertas (invenções) com o objetivo a uma estabilidade duradoura. Por exemplo, aumentar a capacidade de armazenamento do disco rígido de um computador. 2 – Inovação Radical – Baseada em princípios científicos e de engenharia (ciência básica e revolucionária); permite o surgimento de novos mercados e https://www.youtube.com/watch?v=l6KwMVsZPy8 13 aplicações potenciais; cria grandes dificuldades para as empresas estabelecidas; sendo a base para a entrada bem-sucedida de novas empresas ou até mesmo da redefinição de uma indústria (destruição criadora). Por exemplo, o surgimento da Internet que propiciou o surgimento de novos mercados e empresas bem-sucedidas como Google, Amazon, Facebook e outras. 3 – Inovação Arquitetural – Nessa classificação, a criação de um produto, visto como um sistema, o conhecimento sobre os componentes do sistema ou subsistemas permanece inalterado, porém a forma de combiná-los, interliga-los se modifica gerando uma nova arquitetura, consequentemente gerando um produto novo. Por exemplo a criação do notebook, utiliza basicamente os mesmos componentes de um desktop, porém a arquitetura é outra. 4 – Inovação Modular – Se é possível manter o conhecimento dos componentes e alterar a arquitetura o contrário também é verdadeiro, pode-se manter uma arquitetura e apenas evoluir um módulo (conjunto de componentes) da arquitetura conhecida. Por exemplo, a adoção do módulo de injeção eletrônica em veículos automotivos. A arquitetura do veículo é a mesma, porém o módulo (conjunto de componentes) da injeção eletrônica é totalmente novo. Na mesma linha, Bessant e Tidd (2019), destacam essa ideia de produto de inovação sobre a ótica de componente e de sistemas, sem descartar as inovações incrementais e radicais, como mostra a Figura 4.Figura 4 - Classificação das Inovações Fonte: Extraída de Bessant e Tidd (2019). 14 Uma outra forma de inovação, que não necessariamente está ligada a produção de um produto com base em componentes, módulos ou arquitetura é tratada pelo professor Clayton Christensen, que cunhou o termo inovação disruptiva. Christensen e Raynor (2003) propuseram a utilização do termo inovação disruptiva no lugar de tecnologias disruptivas, pelo fato que as tecnologias em si não causam o impacto de perturbação no mercado, mas sim a forma como essa tecnologia é explorada pelas empresas. Isso significa que a capacidade que a empresa adquiri em utilizar uma tecnologia inovadora em um novo modelo de negócio, causaria uma disrupção (ruptura) do mercado, levando a empresa obter vantagem competitiva em relação a concorrência. Christensen (2012) afirma que as inovações disruptivas são essenciais para a redução de custos, para ampliar o acesso a determinadas tecnologias e melhorar a qualidade (em diversos aspectos) em todos os setores e acrescenta, que as principais razões para o fracasso das grandes organizações normalmente estão relacionadas com a ocorrência de inovação disruptiva no mercado em que atuam. Com base no que foi exposto é possível analisar o caso Netflix® vs. Blockbuster (Figura 5 – Netflix vs Blockbuster). Figura 5 - Netflix vs Blockbuster Fonte: Cloud Technology Partner3 3 Disponível em https://www.cloudtp.com/doppler/disrupted-or-disrupter-which-one-will-you-be/. Acesso em: 02 mai. 2020. https://www.cloudtp.com/doppler/disrupted-or-disrupter-which-one-will-you-be/ 15 Nota-se que a NETFLIX®, não foi a pioneira em utilizar a tecnologia distribuição digital de conteúdo (transmissão audiovisual por streaming ou download). A primeira empresa a popularizar o streaming online foi a Progressive Networks, criadora do Real Audio, na primeira metade da década de 1990 junto com a Real Networks, segundo a Zoeweb (2018). Porém, o modelo de negócio da NETFLIX® permitiu oferecer, em 2007, a sua plataforma de streaming o mesmo resultado, assistir filmes, a um custo menor e com o diferencial de comodidade, já que o cliente não precisaria se deslocar para alugar o filme em uma mídia física (Fita VHS, CD, DVD, Blu-ray) como no modelo oferecido pela Blockbuster. Tecnologias de ruptura normalmente possibilitam o surgimento de novos mercados. Existe forte evidência de que empresas que entram mais cedo nesses mercados emergentes têm as vantagens significativas do primeiro proponente sobre os últimos estreantes (CHRISTENSEN, 2012, p. 30). Mas não foi só a tecnologia de streaming que levou a NETFLIX® ser a empresa que se tornou, como visto na Figura 5. Na verdade, a empresa se aproveita de diversas tecnologias para se desmaterializar, tendência conhecida hoje, como transformação digital e que se apresenta como forte característica na Indústria 4.0. Saiba Mais: Leia um pouco mais sobre como a tecnologia streaming revolucionou Hollywood e os canais de TVs, clicando no link abaixo. https://exame.abril.com.br/revista-exame/como-a-revolucao-do-streaming-mudou-os- negocios-das-tvs/ https://exame.abril.com.br/revista-exame/como-a-revolucao-do-streaming-mudou-os-negocios-das-tvs/ https://exame.abril.com.br/revista-exame/como-a-revolucao-do-streaming-mudou-os-negocios-das-tvs/ 16 2. INTRODUÇÃO A INDÚSTRIA 4.0 A Quarta Revolução Industrial como também é conhecida a Industria 4.0, assim, como visto anteriormente faz parte de uma nova onda inovadora capaz de reconfigurar todo o mercado, países e suas economias. Schwab (2016) nos apresenta que o fenômeno da Indústria 4.0 foi mencionado pela primeira vez em 2011 na Alemanha como uma proposta para o desenvolvimento de um novo conceito de política econômica alemã, baseado em estratégias de alta tecnologia. Marcada pelos processos completos de automação e digitalização com o uso de eletrônicos e tecnologias da informação (TI) na fabricação de produtos e na criação de serviços em um ambiente privado. (ROBLEK et al., 2016). Para Matt et. al (2020) o foco da Indústria 4.0 é combinar produção, tecnologia da informação e internet. Assim, as mais recentes tecnologias de informação e comunicação são utilizadas na Indústria 4.0 em conjunto com processos industriais tradicionais. A quarta revolução industrial, no entanto, não diz respeito apenas a sistemas e máquinas inteligentes e conectadas. Seu escopo é muito mais amplo. Ondas de novas descobertas ocorrem simultaneamente em áreas que vão desde o sequenciamento genético até a nanotecnologia, das energias renováveis à computação quântica. O que torna a quarta revolução industrial fundamentalmente diferente das anteriores é a fusão dessas tecnologias e a interação entre os domínios físicos, digitais e biológicos (SCHWAB, 2016 p.16). 2.1 Contexto Histórico Para Schwab (2016) o termo revolução, é sempre uma palavra que denota uma mudança drástica, radical, uma ruptura dos paradigmas conhecidos. Nesse contexto, o autor traça uma linha do tempo, apresentando as revoluções industriais atreladas às tecnologias inovadoras (ou inovações radicais), a saber: A primeira revolução industrial que ocorre entre 1760 é 1840 é apoiada nas tecnologias, como ferrovias e a invenção da máquina a vapor, que dá início a produção mecânica. 17 A segunda revolução industrial que se inicia no final do século 19 entrou no século 21 marcada pela utilização da eletricidade, que possibilitou a produção em massa por linha de produção. Na terceira revolução industrial que começa na década de 60 também apelidada de revolução digital ou computacional, impulsionada pelo desenvolvimento de semicondutores presentes nos Mainframes, nos computadores pessoais entre as décadas de 70 e 90 e com o surgimento da internet na década de 90. Na quarta revolução industrial, Schwab (2016) é fundamentada na revolução digital, caracterizada por uma internet mais ubíqua e móvel, com a utilização de sensores menores e mais poderosos que se tornaram mais baratos e pela inteligência artificia, como mostra a Figura 6 – Revoluções Industriais. Figura 6 - Revoluções Industriais Fonte: ANADI Consultoria – O que é a Industria 4.04 Para Schwab (2016), são três as razões que o fazem crer que estamos diante de uma quarta revolução industrial, são elas: 4 Disponível em http://anadi.com.br/o-que-e-industria-4-0-saiba-mais/ . Acesso em: 05 abr. 2020. http://anadi.com.br/o-que-e-industria-4-0-saiba-mais/ 18 1. Velocidade: que ao contrário das revoluções industriais anteriores, esta evolui em um ritmo exponencial e não linear. 2. Amplitude e profundidade: ela tem a revolução digital (transformação digital) como base e combina várias tecnologias, levando a mudanças de paradigma sem precedentes da economia, dos negócios, da sociedade e dos indivíduos. 3. Impacto sistêmico: ela envolve a transformação de sistemas inteiros entre países e dentro deles, em empresas, indústrias e em toda sociedade. 2.1 Revolução Digital Retomando o item sobre a quarta revolução industrial foram apresentados alguns conceitos importantes que não são novos, mas hoje são úteis, como apontado por Schwab, são os conceitos de computação móvel e ubíqua, que terá muita importância para compreensão do tema Indústria 4.0, em específico sobre a tecnologia habilitadora conhecida como IoT – Internet of Things (Internet das Coisas), por exemplo. 2.1.1 Computação Móvel, Pervasiva e Ubíqua Para Cirillo (2008) a computação móvel consiste na capacidade de diferentes dispositivos em sistemas computacionais distribuídos se comunicarem entre si através de uma rede de comunicação sem fio, permitindo a sua mobilidade. Esseaumento na capacidade de mover fisicamente os recursos computacionais juntamente com o usuário, transformam a computação numa atividade que pode ser carregada para qualquer lugar (móvel). O conceito de computação pervasiva (embora essa palavra não exista no idioma português brasileiro, ela vem sendo adotada em trabalhos acadêmicos- científicos) implica que o computador está encapsulado (embarcado) ao ambiente de forma invisível para o usuário. Na interação do o usuário nesse ambiente, o sistema computacional agirá de forma “inteligente” se adaptando a movimentação deste, o que requer a utilização massiva de sensores e serviços computacionais (CIRILO, 2008). 19 A computação ubíqua, por sua vez, integra mobilidade em larga escala com a funcionalidade da computação pervasiva (Figura 6) isto é, qualquer dispositivo computacional poderá interagir com um agente humano. Assim, será possível construir, dinamicamente, modelos computacionais do ambiente em que o usuário está inserido e adaptar os serviços oferecidos dependendo da necessidade do usuário. Figura 6 - Relação entre computação pervasiva, ubíqua e móvel Fonte: Extraída de Cirilo (2008). O autor ainda nos convida a visão de Marc Weiser, idealizador da computação ubíqua. [...] no futuro, computadores estariam presentes nos mais comuns objetos do dia-a-dia: etiquetas de roupas, xícaras de café, interruptores de luz, canetas, etc, de forma invisível para o usuário. Neste mundo de Weiser, é necessário aprender a conviver com computadores, e não somente interagir com eles (CIRILO, 2008, p. 2). Saiba Mais: Assista ao vídeo no link abaixo para maior compreensão dos temas de computação móvel, pervasiva e ubíqua. https://www.youtube.com/watch?v=a6cNdhOKwi0&feature=youtu.be 2.1.1 Transformação Digital O desenvolvimento econômico tem sido historicamente impulsionado pela dinamização dos fatores de produção e, nos últimos séculos, também pela intensificação das tecnologias. O impacto tecnológico que a economia digital está desenvolvendo são os novos recursos da infraestrutura da Internet e o potencial de tecnologias emergentes: computação em nuvem, big data, Internet das Coisas (IoT), cidades inteligentes ou indústria 4.0. https://www.youtube.com/watch?v=a6cNdhOKwi0&feature=youtu.be 20 Essas tecnologias têm a capacidade de realizar a transformação digital nos setores industriais e de serviços tradicionais, levando ao surgimento de novos serviços digitais e produtos híbridos físico-virtuais, como visto anteriormente no item de Inovação Disruptiva (p.15 desse material). Para Roca (2014), a transformação digital é um processo que ainda não terminou. Todos os dias surgem inovações tecnológicas e mais e mais pessoas e dispositivos se juntam ao imenso fluxo de dados e interações que compõem a Internet atual. Nesse sentido, as principais decisões dos comitês de direção nos próximos anos estarão relacionadas à transformação digital de produtos e serviços, arquiteturas tecnológicas, implementação de organizações de redes virtuais ou desenvolvimento de novas formas de trabalhar combinando recursos internos e externos globalmente distribuído e virtualizado. Mas o que isso significa? O que uma empresa ganharia com isso? Para Roca (2014), a transformação digital não é apenas a conversão de um produto físico transformado em um serviço digital (Figura 7), por exemplo na indústria fonográfica produtos como os discos de vinil, CD/DVD das canções (produtos físicos), foram convertidos como um serviço digital de música, como fez a empresa Spotfy®. Figura 7 - Transformação Digital Fonte: Extraída e adaptada de Roca (2014) Para ou autor, os processos internos e o modelo de negócio também devem ser digitalizados, por exemplo, ao se utilizar a computação em nuvem a empresa obterá algumas vantagens como: A computação em nuvem elimina o gasto de capital com a compra de hardware e software, configuração e execução de datacenters locais, incluindo racks de servidores, disponibilidade constante de eletricidade para energia e refrigeração, além de especialistas de TI para o gerenciamento da infraestrutura (MICROSOFT, 2020). 21 Outros benefícios, segundo a Microsoft (2020), incluiriam: capacidade de dimensionamento elástico, que significa fornecer a quantidade adequada de recursos de TI conforme a necessidade; mais segurança da informação, ajudando a proteger os dados, os aplicativos e a infraestrutura contra possíveis ameaças e maior velocidade na alocação de recursos de TI, podendo ser implementado em minutos. Para Sacomano et al. (2018) empresas de base tecnológica, como Uber e Airbnb, conseguem criam modelos de negócio radicalmente inovadores que ameaçam os modelos tradicionais estabelecidos. No caso da Indústria, ao se somar a base existente de automação informatizada a uma modelo de negócios voltado à transformação digital temos o nascimento do conceito da Indústria 4.0, acrescenta. Então, a Indústria 4.0 é soma de diversas tecnologias? Não é a soma, mas a combinação de diversas tecnologias inovadoras para permitir uma mudança interna e externa na organização. Interna, para promover maior eficiência e eficácia dos processos, além de reduzir custos. Externa, para oferecer produtos e serviços inovadores para uma sociedade digital. A Figura 8, apresenta esse panorama de elementos que compõe a Indústria 4.0. Figura 8 – Relação de elementos da Indústria 4.0 Fonte: Extraída de Nayyar e Kumar (2020). 22 Roca (2014) reforça que a Transformação Digital, inicialmente, pode ser entendida como uma vantagem de quem a adota, porém, num futuro próximo ela será necessária para garantir a sobrevivência do negócio. Para Hermann et. al. (2015) reforça. No futuro, as empresas estabelecerão redes globais que incorporam suas máquinas, sistemas de armazenamento e instalações de produção na forma de sistemas ciber-físicos (CPS). No ambiente de fabricação, esses sistemas ciber-físicos compreendem máquinas inteligentes, sistemas de armazenamento e instalações de produção capazes de trocar informações autonomamente, desencadeando ações e controlando-se independentemente. Isso facilita melhorias fundamentais nos processos industriais envolvidos na fabricação, engenharia, uso de materiais e gerenciamento da cadeia de suprimentos e do ciclo de vida de produtos (HERMANN et. al., 2015, p. 5) 2.2 Componentes da Indústria 4.0 Em sua revisão da literatura sobre a Indústria 4.0, Hermann et al. (2015) apontam quatro componentes fundamentais para composição desse novo paradigma, são eles: 2.2.1 Sistemas Ciber-Físicos (Cyber-Physical Systems – CPS) São sistemas que permitem a fusão dos mundos físico e virtual (cibernético), através da conexão entre infraestruturas físicas com os elementos computacionais e comunicação de forma automatizada (Figura 9). Por exemplo, computadores e redes embarcados monitoram e controlam os processos físicos, de produção. O desenvolvimento do CPS é caracterizado por três fases. 1- A primeira geração do CPS inclui tecnologias de identificação, como etiquetas RFID (tecnologia de rádio frequência), que permitem uma identificação exclusiva dos produtos. 2- A segunda geração do CPS está equipada com sensores e atuadores com uma gama limitada de funções de controle. 3- Os CPS da terceira geração podem armazenar e analisar dados, estão equipados com múltiplos sensores e atuadores para maior controle dos processos de produção. 23 Figura 9 - Sistemas Ciber-Físicos (CPS) Fonte: Extraída de Sacomano (2018). 2.2.2 Internet das Coisas (Internet of Things - IoT) A IoT permite “'coisas' e 'objetos', como RFID, sensores, atuadores, telefones celulares e máquinas, interajam e cooperem entre si e com seus dispositivos vizinhos “inteligentes”, por meio de esquemas de endereçamento exclusivos,para atingir objetivos comuns. Com base na definição de CPS dada acima, "coisas" e "objetos" podem ser entendidos como elementos do CPS. Portanto, a IoT pode ser definida como uma rede em que o CPS coopera entre si. Exemplos de aplicação da IoT são as fábricas inteligentes (IIoT), casas e redes inteligentes. 2.2.3 Internet dos Serviços (Internet of Services - IoS) A Internet dos Serviços (IoS) permite que fornecedores e parceiros ofereçam seus serviços via Internet de modo a combinar uma infraestrutura de serviços, modelos de negócios e os próprios serviços de forma colaborativa. Dessa forma, os serviços são oferecidos e combinados entre as partes interessadas, gerando serviços de valor agregado (co-criação de valor). Por fim, novos serviços são gerados e comunicados aos usuários e consumidores que poderão ser acessados e consumidos por diferentes meios digitais. Esse desenvolvimento permite uma nova maneira de distribuição das atividades individuais da cadeia de valor (desde o início do fornecimento até a entrega final ao cliente). 24 2.2.4 Fábrica Inteligente (Smart Factory) Com base nas definições fornecidas para o CPS e a IoT, a Fábrica Inteligente pode ser definida como uma fábrica na qual a combinação de todos os elementos acima apresentados são utilizados com o objetivo de auxiliar pessoas e máquinas na execução de suas tarefas. Máquinas e equipamentos terão a capacidade de melhorar seus próprios processos através da auto otimização e da tomada de decisão autônoma, levando a redução de custos de produção e uma otimização dos processos envolvidos (ROBLEK et al., 2016). Além dos quatro componentes apresentados por Hermanm et al. (2015), Roblek et al. (2016) destaca outros elementos complementares, que são: os produtos inteligentes (smart products), cidades inteligentes (smart cities) e sustentabilidade digital (digital sustainability) – Quadro 1. Quadro 1 - Outros componentes da Indústria 4.0 Produtos inteligentes Os produtos são inseridos com sensores e microchips que permitem a comunicação via IoT entre si e com os seres humanos. Carros, camisetas, relógios, sabão em pó etc. devem se tornar "inteligentes", pois seus fabricantes anexam sensores às embalagens que detectam quando o produto está sendo usado e podem se comunicar com os smartphones quando digitalizados. Os produtos inteligentes estão suscitando a questão da invasão da privacidade e, consequentemente, da segurança pessoal. Cidades inteligentes Cidade inteligente é definida como uma cidade que compreende seis fatores em sua política de desenvolvimento: economia inteligente, mobilidade inteligente, ambiente inteligente, pessoas inteligentes, vida inteligente e governança inteligente. É o produto do desenvolvimento acelerado da nova geração de TI e economia baseada no conhecimento, com base na combinação das redes: Internet, telecomunicações, de transmissão elétrica, banda larga sem fio e outras redes de sensores tendo como elemento centralizador a utilização da IoT. Sustentabilidade digital A sustentabilidade e a eficiência dos recursos estão cada vez mais no foco do projeto de cidades e fábricas inteligentes. É necessário respeitar as regras éticas ao usar informações privadas, por exemplo. Esses fatores são condições fundamentais como a base para desenvolve produtos e serviços de sucesso. Fonte: Adaptado de Roblek et al. (2016). Saiba Mais: Assista ao vídeo no link abaixo para maior compreensão do tema de componentes da Indústria 4.0. https://www.youtube.com/watch?v=_D5woJxfjXc https://www.youtube.com/watch?v=_D5woJxfjXc 25 2.3 Princípios de Design da Indústria 4.0 Para Hermann et al. (2015) existem seis princípios de design que auxiliam as empresas na combinação dos quatro componentes das Indústria 4.0, vistos anteriormente (Quadro 2 – Princípios de Design e Componentes da Indústria 4.0). Esses princípios de design apoiam as empresas na identificação de possíveis projetos pilotos, que podem ser implementados na ótica da Industria 4.0, são eles: 1- Interoperabilidade – que permite que os Sistemas Ciber-Físicos de uma fábrica ou ambiente industrial (várias fábricas), possam se comunicar através da rede (Internet), mesmo envolvendo diversos fornecedores e parceiros. 2- Virtualização – possibilita que os dados obtidos pelos Sistemas Ciber- Físicos nos produtos e equipamentos sejam utilizados em modelos virtuais e em simulações, simulando comportamentos reais no ambiente virtual para possíveis detecção de falhas; 3- Descentralização – a crescente demanda por produtos personalizados torna cada vez mais difícil controlar sistemas centralmente. A descentralização dos controles dos processos produtivos permite que os que o sistema CPS tome suas próprias decisões, portanto, o planejamento e controle central não são mais necessários. 4- Capacidade em tempo real – Para tarefas de produção, é necessário que os dados sejam coletados e analisados em tempo real. Assim, o status da planta industrial é rastreado e analisado permanentemente. Caso exista a falha de uma máquina o sistema poderá redirecionar os produtos para outra máquina. 5- Orientação a serviço – Todos os CPS oferecem suas funcionalidades como um serviço da Web, então os serviços da empresa, CPS e humanos estão a disposição na IoS (Internet dos Serviços) e podem ser utilizados por outros participantes internos ou externos, ou seja, além das fronteiras da empresa. 6- Modularidade – Os sistemas modulares são capazes de se adaptar de maneira flexível às mudanças dos requisitos, substituindo ou expandindo módulos individuais. Portanto, os sistemas modulares podem ser facilmente 26 ajustados em caso de flutuações sazonais ou alterações nas características do produto. Quadro 2 - Princípios de Design e Componentes da Indústria 4.0 CPS IoT IoS Smart Factory Interoperabilidade X X X X Virtualização X - - X Descentralização X - - X Capacidade em tempo real - - - X Orientação a serviço - - X - Modularidade - - X - Fonte: Adaptado de Hermann (2015, p.11) Sacomano et al. (2018) apresenta alguns exemplos de produtos inteligentes e serviços digitais associando-os com as tecnologias habilitadoras, como se segue: Os produtos fabricados também poderão ter sensores e atuadores, para que possam, em adição, enviar e receber informações, e serem comandados remotamente, como é o caso de uma televisão ou uma câmera de segurança, que poderia ser acionada de qualquer lugar do mundo em que houvesse sinal de internet. Assim, antes de chegar em casa, seria possível ligar as luzes da garagem e ligar a cafeteira pelo seu celular. Chamamos a isso de internet das coisas ou, em inglês, Internet of Things (IoT). Coisas tem o sentido de objetos, para mostrar que os objetos passarão a interagir com os humanos usando como meio de comunicação a internet (SACOMANO et al., 2018, p.31). Novos serviços também poderão ser oferecidos aos clientes, ao que se chama de internet de serviços ou Internet of Services (IoS). Por exemplo, o seu despertador inteligente poderia tocar antes do horário, pois recebeu a informação de que o caminho, que você usualmente segue para o trabalho está congestionado por um acidente e o caminho alternativo, que ele já traçou, requer que você acorde antecipadamente. Com relação a Inteligência Artificial (IA), a tomada de decisão será apoiada nessa tecnologia, o que exigirá maior preparo dos executivos que deverão ou não acatar as sugestões oferecidas pela IA, conforme o contexto, levando em consideração elementos emocionais e sentimentais (SACOMANO et al, 2018). 27 Roblek et al. (2016) acrescentam que a quarta revolução industrial será marcada pelos processos completos de automação e digitalização e pelo uso de eletrônicos e tecnologias da informação (TI) na criação de produtos e serviços em um ambienteprivado e que tecnologias como, a impressão 3D, serviços de vendas on- line, serviços de controle de automóveis, exames médicos em casa, pedidos de alimentos enviados diretamente da loja para a geladeira, terão um impacto significativo nas mudanças de comportamento dos consumidores e de pequenas e médias empresas. Sacomano et al. (2018, p. 32) alerta, “Apesar de toda automação, de toda interconectividade, quem está na direção é o ser humano” e conclui - “esse mundo não está muito distante de nós. Traz muita novidade, mas também uma série de dúvidas e desafios”. Saíba Mais: Leia o capítulo 2 da obra: Indústria 4.0: Conceitos e Fundamentos, presente em Minha Biblioteca, para um aprofundamento nesse tema. https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521213710/pageid/27 https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521213710/pageid/27 28 3. DESAFIOS DA INDÚSTRIA 4.0 O trabalho embrionário de Frey e Osborne (2013), inspirado pela obra do economista americano John Maynard Keynes’s, que faz predição de que o avanço tecnológico promove o desemprego em massa, motivou os autores a investigar os impactos da automação excessiva. Para os autores, o fraco desempenho dos mercados de trabalho nas economias avançadas intensificou o debate sobre o desemprego tecnológico entre os economistas. Eles afirmam que, embora exista um desacordo sobre as forças motrizes por trás das taxas de desemprego persistentemente altas, vários estudiosos apontaram que os equipamentos controlados por computador, como uma possível explicação para o recente crescimento do desemprego (FREY; OSBORNE, 2013). Frey e Osborne (2013), constataram que o ritmo da inovação tecnológica ainda está aumentando, com tecnologias de software mais sofisticadas prejudicando os mercados de trabalho, tornando os trabalhadores rotineiros. Nesse sentido, o que chama a atenção, é que a informatização não está mais confinada às tarefas rotineiras de fabricação. Os carros autônomos sem motorista, desenvolvidos pelo Google, fornecem um exemplo de como as tarefas manuais em transporte e logística podem ser automatizadas em breve. Frey e Osborne (2013) apresentam alguns exemplos de como as tecnologias inovadoras adotadas pela Indústria 4.0, podem impactar o mercado de trabalho, como se segue: a) Com sensores aprimorados, os robôs são capazes de produzir mercadorias com maior qualidade e confiabilidade do que o trabalho humano. Por exemplo, a empresa El Dulze, uma processadora de alimentos espanhol, utiliza a robótica para coletar e rejeitar pés de alface de uma esteira, que não cumprem os padrões de qualidade definidos pela empresa. Isso se deve a utilização de sensores avançados que permitem aos robôs reconhecerem os padrões definidos. b) O Baxter, um robô de uso geral de US $ 22.000, fornece um exemplo bem conhecido. O robô possui uma tela de LCD exibindo um par de olhos que assumem expressões diferentes, dependendo da situação. Quando o robô é instalado pela primeira vez ou precisa aprender um novo padrão, nenhuma programação é necessária. Um trabalhador humano 29 simplesmente guia os braços do robô pelos movimentos que serão necessários para a tarefa. O Baxter então memoriza esses padrões e pode comunicar que entendeu suas novas instruções. Embora a flexibilidade física do Baxter se limite a executar operações simples, como pegar objetos e movê-los, diferentes mecanismos podem ser instalados em seus braços, permitindo que o Baxter execute um conjunto relativamente amplo de tarefas manuais a baixo custo. Os avanços tecnológicos e a sua popularização estão contribuindo para a redução de custos em robótica. Nas últimas décadas, os preços dos robôs caíram cerca de 10% ao ano e espera-se que caiam a um ritmo ainda mais rápido no futuro próximo (FREY; OSBORNE, 2013). Isso pode ser comprovado com o gráfico apresentado abaixo (Figura 10), que o mostra a queda acentuada do preço em dólar dos robôs para uso industrial. Figura 10 - Redução do Custo de Robôs Industriais Fonte: Extraída do site Ark Invest (2019)5. De acordo com a Federação Internacional de Robótica (FIR), as vendas de robôs na China cresceram mais de 50% em 2011 e devem aumentar ainda mais. Globalmente, as vendas de robôs industriais atingiram um recorde de 166.000 5 Disponível em https://ark-invest.com/analyst-research/industrial-robot-cost-declines/. Acesso em: 10 mai. 2020. https://ark-invest.com/analyst-research/industrial-robot-cost-declines/ 30 unidades em 2011, um aumento de 40% em relação ao ano anterior. Se comparado aos dados de 2018, segundo a FIR, só a China, instalou 154.000 unidades (Figura 11 – Número de Robôs Industriais Instalados). Figura 11 - Número de Robôs Industriais Instalados - 2018 Fonte: Site Federação Internacional de Robôs (2019) 6. No estudo de Frei e Osborne (2013) analisando 702 ocupações de trabalho nos Estados Unidos, concluiu-se que cerca de 47% dessas ocupações sofreriam alto risco de automação nas próximas duas décadas. Schwab (2016) cita o trabalho dos autores e apresenta um quadro com alguns exemplos das profissões com o maior ou menor probabilidade de automatização, Quadro 3 e 4 a seguir. Quadro 3 - Profissões com alta probabilidade de automação Fonte: Adapatado de Schwab (2016). 6 Disponível em https://ifr.org/ifr-press-releases/news/indias-robot-wonder . Acesso em: 11 mai. 2020. https://ifr.org/ifr-press-releases/news/indias-robot-wonder 31 Quadro 4 - Profissões com baixa probabilidade de automação Fonte: Adapatado de Schwab (2016). Schwab (2016) concorda que um dos principais impactos sociais ocorrerá na força de trabalho, na empregabilidade e na necessidade de os trabalhadores desenvolverem a suas habilidades e competências para lidar com a nova realidade tecnológica. Ele também aponta que com o envelhecimento da população pode aumentar esse desafio a ser superado. As razões por que a nova revolução tecnológica provocará mais agitações do que as revoluções industriais anteriores são aquelas mencionadas na introdução: velocidade (tudo está acontecendo em um ritmo muito mais rápido do que antes), amplitude e profundidade (há muitas mudanças radicais ocorrendo simultaneamente), e a transformação completa de sistemas inteiros. Tendo em conta esses fatores impulsionadores, há uma certeza: as novas tecnologias mudarão drasticamente a natureza do trabalho em todos os setores e ocupações. A incerteza fundamental tem a ver com a quantidade de postos de trabalho que serão substituídos pela automação (SCHWAB, 2016, p.42). O autor aponta dois efeitos a serem conhecidos para compreender o impacto nos postos de trabalho: primeiro, há um efeito destrutivo que ocorre quando as inovações disruptivas e a automação substituem o trabalho por capital, forçando os trabalhadores a ficar desempregados ou realocar suas habilidades em outros lugares. Em segundo lugar, o efeito destrutivo vem acompanhado por um efeito “capitalizador” (no sentido de captar), em que a demanda por novos produtos e serviços aumenta, levando à criação de novas profissões (como a do cientista de dados), empresas (como a Amazon®) e até mesmo novos mercados (como vídeo sobre demanda em streaming). Estendendo o raciocínio, deve-se lembrar que os postos de trabalhos são abertos por organizações (empresas), porém se empresa não estiver preparada para 32 se transformar e se adaptar a essa nova realidade a chance de ela deixar de existir é muito grande, pois, assim como ocorreu com a Blockbuster, pode ocorrer com ela (relembrando o que foi apresentado no item 1.1 Inovação e seus tipos). Em termos de sociedade, o grande desafio será saber como absorver e acomodar a nova modernidade combinandocom os sistemas tradicionais de valores. A quarta revolução industrial, que põe em causa tantos pressupostos fundamentais, pode agravar as tensões existentes entre sociedades profundamente religiosas que defendem seus valores fundamentais e aqueles cujas crenças são moldadas por uma visão de mundo mais secular. O maior perigo para a estabilidade e cooperação global pode vir de grupos radicais que lutarão contra o progresso com violência extrema e ideologicamente motivada (SCHWAB, 2016, p.93). Os mercados de trabalho, entretanto, estão ficando enviesados para um conjunto limitado de competências técnicas, e as plataformas digitais e mercados mundialmente conectados têm concedido recompensas descomunais para um pequeno número de “estrelas”. Na esteira dessas tendências, os vencedores serão aqueles capazes de participar plenamente de ecossistemas orientados para a inovação (SCHWAB, 2016). Saíba Mais: Leia o artigo intitulado “Qual o lugar do homem na indústria robotizada, para um aprofundamento nesse tema. https://www.dw.com/pt-br/qual-o-lugar-do-homem-na-ind%C3%BAstria-robotizada/a-18993545 3.1 Possíveis Soluções Veil et al. (2019) em seu estudo sobre as lições aprendidas na Alemanha com a utilização da Indústria 4.0, expõe que a Indústria 4.0 exige habilidades e competências adicionais dos funcionários, como conhecimento avançado em TIC (Tecnologia da Informação e Comunicação), além de competências interdisciplinares e traços de personalidade específicos. Dada a sua base digital, o conhecimento e as habilidades em TIC são obrigatórios. Nesse contexto, aspectos técnicos e econômicos, processos e métodos também parecem relevantes. Com relação aos traços de personalidade, os resultados indicam que os funcionários devem estar abertos a mudanças. Além disso, a tolerância a falhas e a vontade de aprender com os erros (learn by failure) e a criatividade são essenciais (VEILE et al., 2019). https://www.dw.com/pt-br/qual-o-lugar-do-homem-na-ind%C3%BAstria-robotizada/a-18993545 33 Por fim, de acordo com as experiências dos especialistas, as competências sociais e de comunicação facilitam a colaboração interdisciplinar, o trabalho em equipe e a troca de informações. Para desenvolver essas competências, a educação e os treinamentos provaram ser úteis (VEILE et al., 2019). Sobre as competências necessárias na Indústria 4.0 o trabalho de Tessarini e Saltorato (2018), apresenta uma síntese das competências separadas em três categorias (Quadro 5 – Competências para Indústria 4.0) a saber. Quadro 5 - Competências para Indústria 4.0 Fonte: Extraído de Tessarini e Saltorato (2018) As Competências funcionais, podem ser entendidas como aquelas necessárias para o desempenho técnico e profissional das tarefas; as Competências comportamentais – mais intrínsecas e relacionadas às atitudes do indivíduo; e as Competências sociais – relacionadas com a capacidade de interagir e trabalhar com outras pessoas (TESSARINI; SALTORATO, 2018). Veil et al. (2019), apresenta entre outras medidas adequadas, a utilização de treinamentos de todos os tipos, por exemplo, oficinas, aprendizado baseado em cenários, aprender fazendo (learn by doing) por projetos e e-learning. Além disso, uma estreita colaboração com universidades e escolas garante que os futuros funcionários adquiram habilidades e competências relevantes. No que tange as empresas, experiências positivas com locais de trabalho flexíveis que apoiam a troca de conhecimentos e habilidades dos funcionários, podem 34 atuar em equipes virtuais em locais e divisões geográficas distribuídas prometem um efeito semelhante. Com base nas oportunidades tecnológicas de acesso remoto e dispositivos de realidade aumentada ou virtual, os funcionários não precisam necessariamente controlar constantemente as máquinas, o que permite modelos flexíveis de horário de trabalho (VEILE et al., 2019). Os resultados do trabalho de Veile et al (2010), também mostram que as empresas devem revisar sua estrutura organizacional para estabelecer uma base adequada para a Indústria 4.0. Hierarquias achatadas (poucos níveis), menor estruturas, processos flexíveis e configurações descentralizadas podem formar uma organização ágil que permite tomadas de decisão mais rápidas e promove um espírito empreendedor, facilitando a comunicação entre os colaboradores e gestores. O que se alinha com a afirmação de Schwab. Tudo o que vejo indica que a caminhada se tornará mais veloz, as alterações serão fundamentais, e a caminhada, portanto, precisará de uma visão dura e honesta quanto à capacidade das organizações para operar de forma veloz e ágil (SCHWAB, 2016 p.57). Outra visão sobre a solução de problemas inerentes a Indústria 4.0 foi apresenta no estuo promovido por Kagermann et al. (2016), demonstrando que a cooperação em toda a cadeia de valor adquirirá nova importância na Indústria 4.0, pois, novas formas de cooperação e colaboração podem surgir se prestadores de serviços, operadores de máquinas, fabricantes de máquinas e os gestores das fábricas se unirem para formar ecossistemas digitais, como uma rede dinâmica para criação de valor, não só na produção, mas também em outras áreas das atividades das empresas, como pesquisa e desenvolvimento (P&D) e funções administrativas. Em sua pesquisa, o autor aponta que a maioria das instituições e associações ligadas à Indústria 4.0 consideraram a cooperação como um requisito essencial para implementação bem-sucedida da Indústria 4.0, sendo desejada para aprimorar o conhecimento (know-how) a respeito da segurança de dados, modelo de negócios, redução do tempo de desenvolvimento e evitar soluções redundantes (KAGERMANN et al., 2016). Nessa mesma linha de raciocínio, Schwab (2016, p.107), afirma “[...] só será possível enfrentar esses desafios de forma significativa se mobilizarmos a sabedoria coletiva de nossas mentes, corações e almas”. 35 4. PANORAMA INTERNACIONAL DA INDÚSTRIA 4.0 Ao se analisar a adoção da Indústria 4.0 em relação a sua aplicação global, alguns países do continente Europeu, Ásia e Estados Unidos estão em franca adoção, porém, quando visto no cenário mundial, pode-se afirmar que ainda a Indústria 4.0 está em fase de crescimento, tanto na indústria como no meio acadêmico (TESSARINI; SALTORATO, 2018). Nesse sentido, diversas iniciativas, tanto governamentais, como de associações, promovem a adoção e a implementação da Indústria 4.0 nos países. O estudo promovido por Kargermann et al. (2016), aponta seis países como os principais adotantes da Indústria 4.0, são eles: Alemanha, China, Japão, Coreia do Sul, Estados Unidos e Reino Unido. 4.1 Indústria 4.0 na Alemanha Na Alemanha, a Industrie 4.0 como é conhecida, se baseia em uma forte visão de futuro com um plano geral complexo. O foco é otimizar os processos de produção em termos de qualidade, preço e flexibilidade e oferecer melhores retornos financeiros em geral. Os objetivos concretos e as atividades relacionadas a Industrie 4.0 incluem a criação de uma arquitetura de referência para as indústrias, interoperabilidade, e produção personalizada (KAGERMANN et al., 2016). Graças aos desenvolvimentos e iniciativas já empreendidos no campo da Indústria 4.0 (veja a Quadro 4), a Alemanha adquiriu uma excelente reputação internacional. Isso significa que está muito bem posicionada para cooperar com outros países ao redor do mundo, por exemplo, com relação à padronização. Quadro 6 - Iniciativas da Alemanha para Indústria 4.0 Inciativa Campo / Objetivo Promovido por Plataform Industrie 4.0 Recomendações gerais coordenadas pelo governo Governo BDEW Setor de energia Associação de Indústrias BDI Manufatura intersetorial Associação de Indústrias Bitkom Empresas de TIC Associação de Indústrias VDA Indústria automotiva Associação de Indústrias VDMAEngenharia de Máquinas e Instalações Associação de Indústrias ZVEI Indústria elétrica e engenharia elétrica Associação de Indústrias Fonte: Adaptado de Kagermann et al. (2016) 36 4.2 Indústria 4.0 na China A China vê a Industrie 4.0 como uma excelente oportunidade para impulsionar uma total transformação em seu sistema industrial. Nesse sentido, uma ampla gama de atividades foi realizada nesse campo, por exemplo, o estabelecimento de cidades inteligentes, a iniciativa Smart Factory 1.0 e o Internet of Things Center em Xangai. Em 2014 o governo chinês anunciou sua estratégia Made in China 2025, (veja o Quadro 5) um plano de ação nacional que define as prioridades de longo prazo do país. Seu objetivo é transformar a economia de produção em massa de hoje em uma economia de alta tecnologia. Além disso, avanços devem ser buscados ativamente nas seguintes áreas: tecnologia da informação, máquinas e robótica, aviação e aeroespacial, equipamentos e embarcações marítimas, veículos ferroviários, mobilidade elétrica, equipamentos de energia, máquinas agrícolas, novos materiais, equipamentos médicos de alto padrão. equipamentos e biofarmacêuticos (KAGERMANN et al., 2016). Quadro 7 - Iniciativas da China para Indústria 4.0 Inciativa Campo / Objetivo Promovido por Internet of Things Center of Shangai Tecnologia da Informação e Comunicação Governo Internet Plus Tecnologia da Informação e Comunicação Governo Made in China 2025 Manufatura Governo Smart Factory 1.0 Manufatura Negócios Fonte: Adaptado de Kagermann et al. (2016) 4.3 Indústria 4.0 no Japão A Indústria 4.0 já está muito avançada na economia japonesa em comparação com outros países asiáticos. Como a Alemanha, o Japão tem uma forte base industrial com uma longa tradição. A digitalização apresenta grandes desafios para a indústria manufatureira japonesa. O Japão está promovendo uma série de temas que, no mínimo, se sobrepõem significativamente ao Industrie 4.0 (alemão). Isso também pode ser visto no campo da padronização. No entanto, ainda não existe um entendimento consistente do termo Indústria 4.0 no Japão. A automação de fabricação é considerada um elemento-chave, juntamente com automação, tecnologias de rede e produção inteligente. Porém, 37 inúmeros desafios técnicos foram identificados em relação à sua implementação. Os mais citados foram segurança, interfaces (API – Application Programing Interface – Interface para Programação de Aplicações), análise de dados, sistemas autônomos, visualização e comunicação máquina a máquina (M2M – Machine to Machine). Como na Alemanha, existem várias iniciativas no Japão que por muitos anos foram apenas parcialmente coordenadas. Isso inclui a Iniciativa da Cadeia de Valor da Indústria (IVI), a Iniciativa Revolução do Robô (RRI) e o consórcio Internet of Things Acceleration, fundado pela Hitachi e pela Universidade Keio, que inclui a Fabricação Inteligente (Smart Factory) e a Internet Industrial entre suas prioridades (Quadro 6). Existem também várias soluções proprietárias pertencentes a empresas individuais, como o e-eF@ctory da Mitsubishi Electric. Quadro 8- Inciativas no Japão para Indústria 4.0 Inciativa Campo / Objetivo Promovido por e-F@tory Initiative Automação da fábrica Negócios (foco na Mitsubishi) Industrial Value Chain Initiative (IVI) Baixa padronização Instituições Acadêmicas e Negócios Industry 4.1J Processamento seguro de dados baseados em nuvem Negócios (foco na NTT) IoT Acceleration Consortium (IOTAC) Vinculando a IoT a big data e inteligência artificial Governo e Negócios Robot Revolution Initiative (RRI) Indústria e robótica aplicada Governo e Negócios Fonte: Adaptado de Kagermann et al. (2016) 4.4 Indústria 4.0 na Coreia do Sul Um relatório preliminar do Ministério da Ciência da Coreia do Sul, TIC e Planejamento Futuro (MSIP) descreve a rede em tempo real de objetos via Internet das Coisas (IoT) como a quarta revolução industrial e fornece uma ampla avaliação de seu impacto sobre economia e sociedade da Coréia do Sul. Existe um amplo reconhecimento dos benefícios da Industria 4.0 na Coréia do Sul, devido à alta proporção do PIB (Produto Interno Bruto) representada pela indústria manufatureira, à forte pressão competitiva da vizinha China e Japão e a resultante necessidade de aumentar a produtividade entre as PMEs (Pequenas e Médias Empresas) do setor manufatureiro. 38 Como resultado, o projeto nacional Manufacturing 3.0 do governo sul-coreano - a versão sul-coreana do Plattform Industrie 3.0 - se concentra em ajudar as PMEs a aumentar sua capacidade de produção por meio do uso de tecnologias inteligentes nas fábricas. Com o objetivo de elevar os padrões de fabricação, a iniciativa Fábrica Inteligente do MSIP também faz parte dessa unidade. O foco é estabelecer uma meta de até 10.000 fábricas mais produtivas em 2020 por meio da cooperação entre empresas e indústrias, grandes, pequenas e médias empresas, organizações relevantes e governo. Este projeto é complementado por várias outras iniciativas sul-coreanas relevantes para a Industria 4.0 (Quadro 7). Quadro 9 - Iniciativas da Coreia do Sul para Indústria 4.0 Inciativa Campo / Objetivo Promovido por Creative Economy Innovation Centers Inovação em Indústria 4.0 e TIC Negócios e Governo Korean Smart Factory Foundation Automatização de Fábrica Negócios e Governo Smart City Testbed Initiative Cidades Inteligentes Governo Smart Factory Initiative Automatização de Fábrica Negócios e Governo Fonte: Adaptado de Kagermann et al. (2016) 4.5 Indústria 4.0 nos Estados Unidos Nos Estados Unidos, a Industria 4.0, conhecida como Manufatura Avançada, é amplamente impulsionada por iniciativas do setor privado. Comparadas à Alemanha e Ásia, as agências governamentais desempenham um papel relativamente menor. Em 2014 uma iniciativa de larga escala culminou na criação do Industrial Internet Consortium (IIC). Fundada pela General Electric (GE) em conjunto com a AT&T, Cisco e IBM, em meados de 2016 a IIC já tinha mais de 230 membros (veja o Quadro 8). A IIC tem como objetivo evoluir as estruturas arquitetônicas com foco da Internet industrial e coordenar iniciativas para estabelecer ecossistemas que conectam objetos físicos a pessoas, processos e dados por meio de arquiteturas comuns, interoperabilidade e padrões abertos. A IIC adota uma abordagem dupla. Por um lado, busca promover a inovação por meio do estabelecimento de casos de uso e bases de teste para permitir o teste rápido de ideias e tecnologias em aplicações do mundo real. Por outro lado, visa impulsionar o desenvolvimento das arquiteturas de referência, frameworks e padrões 39 abertos exigidos para a interoperabilidade de sistemas industriais. Também atua como um fórum para troca de experiências e geração de ideias. A Indústria 4.0 e os assuntos relacionados são uma prioridade relativamente baixa para o governo dos EUA. Diferentemente do governo alemão, o governo dos EUA não considera a Industrie 4.0 a chave para a competitividade futura do país. As pessoas certamente lamentam o fato de que a competitividade das empresas de manufatura dos EUA declinou constantemente nas últimas décadas e os produtos inventados nos Estados Unidos muitas vezes não podem mais ser fabricados lá com baixo custo. Dos oito centros de inovação estabelecidos até o final de 2015, o Instituto Digital de Inovação em Design e Fabricação (DMDII) é o único com um foco claro na Indústria 4.0. O DMDII trabalha em estreita colaboração com as empresas para apoiá-las na implementação das estratégias da Indústria 4.0. Consequentemente, muitas empresas americanas estão apenas acordando para a Industrie 4.0 e a necessidade de criar interoperabilidade para a nova abordagem de fabricação e a arquitetura de fábrica que ela exige.As empresas do Vale do Silício, em particular, esperam que a transição para a Industria 4.0 proporcione oportunidades de exportação para sensores e tecnologias sem fio. As empresas globais de software e as empresas de Internet das Coisas (IoT) também estão se tornando cada vez mais ativas no mercado de soluções da Indústria 4.0 (KAGERMANN et al., 2016). Quadro 10 - Iniciativas dos Estados Unidos para Indústria 4.0 Inciativa Campo / Objetivo Promovido por Industrial Internet Consortium (IIC) Temas abrangentes; entrada na padronização; novos modelos de negócios Negócios Smart Manufacturing Leadership Coalition (SMLC) Pesquisa pré-competitiva conjunta em uma plataforma aberta usando, por exemplo, plataforma de testes Negócios AllSeen Alliance Eletrônicos de consumo Negócios Open Connectivity Foundation (OCF) Comunicação entre diferentes sistemas Negócios National Network for Manufacturing Innovation (NNMI) Centro de inovação, não focado especificamente na Indústria 4.0 (exceto o centro DMDII, que faz parte do NNMI) Governo Fonte: Adaptado de Kagermann et al. (2016) 40 4.6 Indústria 4.0 no Reino Unido No geral, o Reino Unido considera a Alemanha como pioneira e modelo no setor da Indústria 4.0. Ao contrário da Alemanha, no entanto, o foco principal das empresas do Reino Unido é combinar informações sobre os requisitos do cliente, o status operacional das instalações de manufatura e redes de fornecedores, para que possam responder de forma mais flexível e adaptável. As Catapultas (Catapults) são um componente essencial da estratégia de promoção da Industria 4.0 no Reino Unido. Esses centros de pesquisa permitem que empresas e pesquisadores trabalhem juntos para transformar tecnologias críticas - cujos princípios básicos já foram observados nas universidades - em sistemas testados que comprovadamente funcionam na área de aplicação relevante e, em alguns casos, podem até ser implantado com sucesso em um ambiente operacional. As Catapultas preenchem a lacuna entre universidades e indústria, garantindo que as tecnologias de alto potencial não caiam no caminho antes de serem lançadas no mercado. Os outros objetivos das Catapultas incluem reduzir o risco de inovação, acelerar o ritmo de desenvolvimento de negócios e criar empregos e crescimento sustentáveis. Particularmente no que diz respeito à Indústria 4.0, eles desempenham um papel importante e valioso ao permitir que soluções inovadoras sejam testadas e demonstradas visivelmente em um ambiente dedicado. O trabalho dos centros de inovação tem um foco fortemente direcionado pelo setor. Além disso, o envolvimento de várias universidades líderes do Reino Unido fornece aos formuladores de políticas a confiança de que os fundos do governo investidos nas Catapultas serão usados para o futuro bem público. Quadro 11 - Iniciativas do Reino Unido para Indústria 4.0 Inciativa Campo / Objetivo Promovido por Catapult Centres Impulsionando a inovação; Indústria 4.0 é um dos sub-temas Governo High Value Manufacturing Centro de catapulta para digitalização da manufatura, foco em aspectos físicos Governo Satellite Applications Centro de catapulta para digitalização da manufatura, foco em TIC Governo Manufacturing Technology Centre (MTC) Parte da catapulta de fabricação de alto valor Governo Advanced Manufacturing Research Centre (AMRC) Parte da catapulta de fabricação de alto valor Governo Fonte: Adaptado de Kagermann et al. (2016) 41 Kagermann et al. (2016) concluí, que o conceito da Indústria 4.0 teve um impacto dinâmico na política de inovação na Alemanha e em outros países ao redor do mundo e ajudou a promover a percepção de que a digitalização da indústria é uma inovação essencial para o futuro. A estreita cooperação entre empresas, sindicatos, associações relevantes, academia e governo tem permitido cada vez mais que a visão seja conceitualizada, refinada e implementada. As empresas que atuam em ecossistemas da Indústria 4.0 baseados em plataforma também devem contemplar uma rápida expansão global, identificando rapidamente modelos de negócios sustentáveis e controlados por dados e as opções de financiamento necessárias. Nesse sentido, as empresas devem desenvolver novos modelos de negócios em conjunto com as novas tecnologias desde o início - especialmente porque elas podem atuar como impulsionadoras da padronização na adoção da Indústria 4.0 (KAGERMANN et al., 2016). E por fim, a digitalização da economia está levando ao surgimento de novos atores (protagonístas). As associações devem, portanto, estabelecer mais formas de diálogo entre indústrias, startups inovadoras e PMEs estabelecidas, a fim de promover uma rede mais estreita entre diferentes setores. Pois, essa variedade é necessária para atender aos requisitos da Indústria 4.0 de cooperação em todos os diferentes processos de valor agregado. Essa rede pode ajudar as empresas a recrutar pessoal qualificado, aprender sobre mercados globais, obter acesso a clientes e parceiros a se envolver mais estreitamente nos ecossistemas digitais de maneira colaborativa. 4.7 Indústria 4.0 em outros países Embora o trabalho de KAGERMANN não mencione outros países da União Europeia, deve-se destacar o papel da Itália, Espanha, Portugal, França e outros quem tem seus próprios modelos e iniciativas da Indústria 4.0. O ANEXO A – Iniciativa União Europeia Para Indústria 4.0, oferece um panorama da Europa como um todo com as descrições desses modelos e iniciativas. Saíba Mais: Leia o artigo intitulado “European countries join forces to digitise industry”, para conhecer o programa da União Europeia para Indústria 4.0. https://ec.europa.eu/digital-single-market/en/news/european-countries-join-forces-digitise-industry https://ec.europa.eu/digital-single-market/en/news/european-countries-join-forces-digitise-industry 42 5. PANORAMA NACIONAL DA INDÚSTRIA 4.0 Para Tessarini e Saltorato (2018), tanto o debate quanto a aplicação dos conceitos de Indústria 4.0 encontra-se em fase muito inicial, com poucas e pontuais pesquisas sobre o tema. Nesse sentido algumas iniciativas foram criadas, para apresentar os conceitos e objetivos da Indústria 4.0, é o caso da iniciativa criada pelo governo brasileiro chamada Agenda Brasileira para a Indústria 4.0, promovida pela ABDI (Agência Brasileira para o Desenvolvimento Industrial), que está ligada ao Ministério da Indústria, Comércio e Serviços (MIDC) do Governo Federal. Segundo a própria agência, o Brasil vem caindo no Índice Global de Inovação que busca avaliar critérios de performance de diferentes países no quesito inovação. Índice que avalia quesitos como crescimento da produtividade, investimentos em pesquisa e desenvolvimento (P&D), educação, exportações de produtos de alta tecnologia, dentre outros tópicos, ocupando em 2017 a 69º posição. Tabela 1- Índice Global de Inovação - 2017 Fonte: Extraído do site Agenda brasileira para a Indústria 4.0 7. Outro indicador negativo é apresentado pelo IMD World Competitiveness Center - Centro de Competitividade Mundial (2019) , que mostra em seu relatório de competitividade digital, que o Brasil ocupa a 57ª posição em 2018 e 2019. Com base nesse cenário é que diversas iniciativas foram iniciadas tanto pelo governo como pelas associações das indústrias. 7 Disponível em http://www.industria40.gov.br/#. Acesso em: 11 mai. 2020. http://www.industria40.gov.br/ 43 5.1 Iniciativas no Brasil para Indústria 4.0 Dentro das iniciativas criadas como já citado anteriormente a Agenda Brasileira para a Indústria 4.0 tem como objetivo, contribuir para a transformação das empresas em direção à Indústria 4.0 e nessa linha propõe uma agenda, estruturada em etapas, que deverão ser seguidas segundo o grau
Compartilhar