Indústria 4.0 e Tecnologias Emergentes

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17/06/2022
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EDUCAÇÃO DIGITAL
AULA
TECNOLOGIAS DA 
INFORMAÇÃO 
EMERGENTES
Escolas Integradas – Educação Continuada
AS VANTAGENS
DO SEU CURSO!
Flexibilidade de tempo Estude em qualquer lugar Autonomia da aprendizagem
Suporte de tutores Aprendizagem colaborativa
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Boas-vindas e apresentação do Docente
• Apresentação do professor: 
• Bacharel em Sistemas de Informação pela Universidade Presbiteriana Mackenzie (2005);
• Bacharel em Ciências Contábeis pela Universidade Anhembi Morumbi (2018); 
• Especialização em Gestão de Projetos e Portfólios pela Universidade Anhembi Morumbi (2019);
• Especialização em Formação Docente para o Ensino Superior (2015);
• Especialização em Logística Empresarial pela Faculdade Anchieta (2007);
• MBA em Finanças e Banking pelo Centro Universitário das Faculdade Metropolitanas Unidas (2019);
• Mestrado em Ciências Contábeis pelo Centro Universitário FECAP (2020).
• Cursando MBA em Digital Business na USP Esalq, MBA em MBA em Análise de Dados com BI e Big 
Data na Cruzeiro do Sul, Especialização em Gestão e Marketing Digital na Universidade Católica Dom 
Bosco. 
• Atualmente sou professor da Faculdade Flamingo, tutor da Universidade Cidade de São Paulo, 
professor ensino superior na Faculdade Noroeste do Mato Grosso, professor orientador da pós-
graduação da USP Esalq.
• Coordenador Geral dos cursos EAD da Faculdade Noroeste do Mato Grosso.
• Tenho experiência na área de Ciência da Computação, com ênfase em Sistemas de Computação, 
atuando principalmente nos seguintes temas: educação a distância, custos em saúde, pesquisa 
bibliométrica, ensino superior, opme, requisitos de software, inclusão de deficientes e cloud computing.
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• 2011, Alemanha, na Feira de Hannover
– Nasceu de uma iniciativa estratégica de aplicação
de alta tecnologia liderada pelo ministério federal
alemão de educação e pesquisa como parte de um
plano de ação para elevar a automatização dos
sistemas produtivos
• Governo alemão financia o projeto “Plataforma
para a Indústria 4.0” (www.plattform-i40.de)
– Propósito de desenvolver recomendações que
sejam disponíveis em uma estrutura consistente e
confiável para todas as partes interessadas –
universidades, empresas, centros de pesquisa, etc.
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• Estados Unidos
– IIC (Industrial Internet Consortium)
• França
– AIF (Alliance Industrie du Futur)
• Japão
– RRI (Robot Revolution Initiative)
• China
– MIC2025 (Made in China 2025)
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pode ser entendida como a
da fábrica inteligente (smart
• Indústria 4.0 
implementação 
factory)
– Centrada na manufatura baseada em serviços e 
processos inteligentes
– Inovar os processos produtivos
– Atender as flutuações das demandas
– Permitir oferta de produtos personalizados
– Da produção em massa para a personalização 
(“customização”) em massa
– Esperado que máquinas e produtos se comuniquem 
por meio de CPS e IoT
• CPS permite a integração do físico com o virtual 
(digital)
• IoT permite o rastreamento e monitoração das 
“coisas”, virtuais ou físicas
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entendida como apode ser
da fábrica inteligente (smart
• Indústria 4.0 
implementação 
factory)
– Pessoas, máquinas, matérias primas e produtos
acabados devem se comunicar entre si, assim como
pessoas se comunicam em uma rede social
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• A Indústria 4.0 é vista como uma entidade que usa
recursos baseados em IoT e CPS e em serviços
digitais, amparada por uma infraestrutura baseada
em computação em nuvem, para a comunicação
entre os recursos presentes no que é chamado de
demandas e exigências dos consumidores
fábrica inteligente, de modo a atender as
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forma individual e personalizada
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• Informações sobre...
– Projetos
– Arquiteturas
– Protótipos
– Testes
– Estoques
– Manuais de 
equipamentos e 
produtos
– Normas
– Manutenções
– Descartes
• Arquivadas em
formato digital
• Consultadas e 
compartilhadas pelas 
partes interessadas 
em qualquer lugar e a 
qualquer momento
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• Produtos possuem identificadores exclusivos
– Chave para a localização de suas próprias
informações, tais como características, destino e
lista de operações a serem realizadas
– Permite monitoração e controle de forma autônoma
durante os processos de manufatura
– Capacidade de serem monitorados e rastreados,
oferecendo informações desde o processo produtivo
até o pós-venda
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• Fabricantes de ferramentas e máquinas
– Necessidade de compatibilizar a comunicação de
máquinas e produtos
– Máquinas devem processar operações de acordo
com os requisitos dos produtos com a mínima
intervenção humana
• Princípios de projeto a serem seguidos
– Interoperabilidade
– Digitalização
– Descentralização
– Coleta e análise de dados em tempo real
– Orientação a serviços
– Modularidade
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• Todas as “coisas” (equipamentos, ferramentas,
produtos, etc.) envolvidos no processo produtivo
estão aptos a realizar comunicação e troca de
informações entre si, seja de forma ativa ou
passiva
• As empresas estabelecem redes globais por meio
das quais usufruem de maior colaboração por
intermédio da integração de maquinários, sistemas
de estoque e instalações produtivas, assim como
pelo compartilhamento dos aspectos intelectuais
envolvidos no setor industrial, tais como
conhecimentos, competências e habilidades
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• Segurança (dados e informações)
• Confiabilidade
• Desempenho dos sistemas de comunicação
• Forma de identificar e localizar os recursos
• Controle e monitoração remotos
• Promova integração vertical na empresa
• Promova integração horizontal entre empresas
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• Reference Architecture Model for Industry 4.0
• É uma adaptação é expansão do SGAM (Smart
Grid Architecture Model)
• Facilita o projeto e implementação de sistemas
para a Indústria 4.0
• Utiliza soluções não proprietárias
• Permite que as indústrias possam acompanhar a
transição dos sistemas legados para sistemas com
foco na Indústria 4.0
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• Concebido a partir de normas vigentes do setor
produtivo visando concentrar diferentes
especificações em um único modelo tridimensional
para atender integração vertical e integração
62264 – Enterprise-control system
horizontal
– ISO/IEC
integration
– IEC62541 – OPC Unified Architecture
– IEC61512 – Batch control Part 1 – Models and 
terminology
– IEC62890 – Life-cycle status
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• Representa o ciclo de vida de entidades (peças,
produtos, instalações físicas, indústrias)
– Processos e custos de pesquisa e desenvolvimento
– Processo de vendas e atualizações constantes
– Processo de descarte
• Informações de identificação do produto e da fase
de produção do produto (fábrica, processo,
validade) e lote acompanham o produto e são
utilizados como identificadores durante toda a sua
interação com a fábrica
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• Concebido para cobrir todosos setores possíveis,
e considerando os processos industriais, a
automação e a gestão da indústria
• Descreve a classificação funcional de cada
elemento da Indústria 4.0
• Para a Indústria 4.0, não apenas os dispositivos de
controle são decisivos, mas também as máquinas
e os sistemas; por isso é considerada a camada
“Dispositivos de campo”
• Não apenas a fábrica e os equipamentos são
importantes, para a Indústria 4.0 o produto também
é; desta forma foi inserida a camada “Produto”
• A Indústria 4.0 trata um grupo de fábricas; desta
forma considera a camada “Mundo conectado”
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• Utilizado para descrever a composição de
máquinas e entidades físicas de tal forma que
possam ser mapeadas para suas respectivas
representações virtuais
• Ativo técnico
– Representa o mundo físico, real
– Ex. sensores, atuadores, peças, máquinas,
documentos, pessoas
– Disponibiliza uma conexão passiva (QR Code)/ativa 
(RFID) com a camada superior (Integração)
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• Integração
– Realiza o mapeamento do sistema físico para o 
virtual
– Fornece informações dos ativos de forma que 
possam ser processados computacionalmente
– Controle auxiliado por computador
– Geração de eventos dos ativos
– Contém os elementos conectados a recursos de TIC
(Tecnologia da Informação e Comunicação), tais
como leitores de RFID, sensores, interface homem-
máquina (IHM)
– A interação com seres humanos é possível via IHM
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• Comunicação
– Realiza a ponte entre a camada inferior (Integração) 
e a superior (Informação)
– Padronização / normalização da comunicação 
utilizando formatos de dados uniformes
– Fornece serviços para o controle da camada inferior 
(Integração)
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• Informação
– Descrição formal de regras
– Pré-processamento dos eventos provenientes da 
camada de Integração
– Executa regras associadas aos eventos
– Pode gerar novos eventos que são passados para a 
camada superior (Funcional)
– Persistência dos dados que representam o modelo
– Garante e integridade dos dados
– Integração (consistente) de diferentes dados
superior (dados,– Obtém dados de qualidade 
informações, conhecimento)
– Disponibilização de dados
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• Funcional
– Descreve formalmente as funções
– Viabiliza a integração horizontal de várias funções
– Viabiliza o acesso remoto
– Ambiente para modelagem e execução de serviços 
de apoio à camada superior (Negócios)
– Ambiente para a execução de aplicações e
funcionalidades técnicas
– Regras e lógicas para a tomada de decisão são 
geradas nesta camada
– Sistemas como os ERPs estão nesta camada
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• Negócios
– Assegurar a integridades das funções na cadeia de 
valor
– Definir / assegurar as condições jurídicas e 
regulatórias
– Definição e realização das regras e processos de 
negócio
– Modelagem das regras que o sistema deve seguir
– Orquestração de serviços da camada inferior 
(Funcional)
– Conexão entre diferentes processos de negócio
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• E nos últimos 20 anos ou menos...
– Fábrica digital
– Digital Twin
– Cyber Physical Systems (CPS)
– Internet of Things (IoT)
– Empresas virtuais
– Service Oriented Architecture (SOA)
– Cloud computing
– Big data & analytics
– Realidade virtual
– Realidade aumentada
– OPC-UA
– Machine learning (PMR3508)
– Inteligência Artificial (PMR3510)
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• O que é um componente da Indústria 4.0?
– Pode ser, por exemplo, um sistema produtivo, um
máquina ou estação individuais, uma operação em
uma máquina, um CLP, uma lâmpada, uma válvula
ou uma unidade de acionamento inteligente
– O importante é que cada ativo (“coisa”) seja
considerado uma unidade e que tenha uma relação
com um papel (função) a executar ou que já executa
em um sistema
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• Requisitos que deve cumprir
– Permitir interoperabilidade
– Permitir comunicação horizontal e vertical
– Permitir comunicação uniforme ao longo de toda a
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– Permitir fácil instalação e operação (plug & play)
– Possuir linguagem consistente para troca de 
informações
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• Administration Shell
– Transforma um ativo comum em um componente da 
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– Possui a representação virtual do ativo da I4.0
– Descreve suas funcionalidades e define suas regras
– Assegura sua conectividade com o sistema I4.0
– Disponibiliza dados quanto ao status do ativo
– Disponibiliza também os dados gerados ao longo de
todo o ciclo de vida do ativo em um formato
consistente
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• Administration Shell
– Pode ser armazenado junto ao ativo ou em um 
repositório central
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• Administration Shell
– É o repositório de dados do ativo durante todo o seu 
ciclo de vida
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• Um ativo pode ter diferentes Administration Shell
para diferentes propósitos
• Do ponto de vista lógico, um componente I4.0
compreende um ou mais ativos e um
Administration Shell que contém os dados para a
representação virtual e as funcionalidade técnica
• O manifesto, como parte da representação virtual,
detalha as características administrativas
necessárias no componente I4.0
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• Um componente I4.0 pode conter vários ativos
– Exemplo de um sistema de eixos elétricos
– O fabricante fornece um software de configuração
com o qual o sistema como um todo pode ser
colocado em operação
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• Um componente I4.0 pode conter vários ativos
– A partir de uma visão I4.0, é apropriado gerenciar
esses objetos individuais como um sistema e
mapeá-los como um componente I4.0
– Um desmembramento em componentes I4.0
individuais exigiria o mapeamento de muitas inter-
relações diferentes por um ou mais sistemas I4.0 de
nível superior, e complicaria desnecessariamente o
processo
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• Diferentes componentes I4.0 podem ser aninhados
logicamente
– Por diferente motivos visualizar como uma unidade
funcional única é útil
– Ex.: funções de controle de uma máquina
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• Diferentes componentes I4.0 podem ser aninhados
logicamente
– Por outros motivos, o acesso direto ao ativo básico
pode ser necessário
– Ex.: monitorar condições
– Ex.: gerenciamento do ativo
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• Diferentes componentes I4.0 podem ser aninhados
logicamente
– Por outros motivos, o acesso direto ao ativo básico
pode ser necessário
– Ex.: monitorar condições
– Ex.: gerenciamento do ativo
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• Identificação
– Ser inequivocamente identificável na rede e seus
objetos físicos serem identificados por meio de um
identificador único (ID)
– Permitir acessar todos os dados relevantes em
tempo real
– Garantir uma troca consistente e uniforme de
informações em toda a cadeia de valor
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• Comunicação
– Os componentes I4.0 comunicam entre si pelo 
menos de acordo com o princípio SOA
– Deve permitir que o componente seja acessível via 
rede ao longo de todo o seu ciclo de vida
• Serviços e estados
– Suportar as funções e estados de serviço
geralmente padronizados para um sistema I4.0
– Como aplicações diferentes ocorrem no chão de
fábrica e no escritório, deve haver a opção de
componentes I4.0 paraoperar em vários níveis com
diferentes protocolos
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• Descrição virtual
– Fornecer sua descrição virtual, incluindo seu 
comportamento dinâmico
– Esta descrição é estabelecida pela representação 
virtual e pelo manifesto
– O manifesto deve ter uma semântica inequívoca
– Exemplos de manifesto
– Recursos característicos dos ativos
– Informações sobre relacionamentos entre os ativos
– Relacionamentos entre componentes da I4.0 que 
são relevantes para processos produtivos
– Descrição formal das funções relevantes da 
máquina e seus fluxos de trabalho
– Exemplos de representação virtual
– Dados comerciais (manuais, etc.)
– Dados históricos (histórico de serviço, etc.)
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• Semântica
– A troca de informações entre dois ou mais
componentes I4.0 requer semântica inequívoca
– Estas devem ser estipuladas ao longo da I4.0 por
meio das características estabelecidas na “descrição
virtual”
– Uma possível forma de classificar as características
– Mecânica
– Funcionalidade
– Localização / posição
– Eficiência
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• Segurança e proteção
– Fornecer proteção suficiente (segurança) para sua 
funcionalidade e dados de acordo com sua função
– Importante que a segurança seja pensada desde o 
projeto
• Qualidade de Serviços (QoS)
– Dependente do ambiente onde o componente I4.0 
será utilizado
– No que diz respeito às aplicações em sistemas de 
automação, tem-se como exemplos
– Características de tempo real na comunicação da 
produção
– Robustez (tolerante a falhas)
– Sincronização do relógio
– Interoperabilidade
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• Estado
– Fornecer informações sobre seu estado em todos os
momentos
– Essas informações são usadas para administração
local de outros componentes I4.0 e administração
global para coordenação dos fluxos de trabalho
• Agrupamento / Aninhamento
– Componentes I4.0 podem ser aninhados em um
único componente I4.0
TRANSIÇÃO DE TEMA
TEMA 2
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DISCUSSÃO 
DO 
CASO
PONTOS 
PRINCIPAIS
As Tecnologias da Informação emergentes têm crescido continuamente nos últimos anos e são 
ferramentas essenciais, proporcionar uma revolução na área de negócios. Elas são as inovações que 
ocorrem com o processo de inserção tecnológica. Além disso, a empresa deve conhecer as principais 
tecnologias emergentes, como o Blockchain, Analytics, Big Data ou sistema e ferramentas voltadas à 
inteligência artificial.
Sendo assim, este case propõe a reflexão sobre como implantar a gestão da Tecnologia da Informação 
emergente na empresa de Carlos, levando a pensar como a gestão deve rever seus procedimentos e 
ferramentas utilizados, buscando inovar e competir com as mudanças surgidas no mercado globalizado.
OBRIGADO.
TECNOLOGIAS DA INFORMAÇÃO EMERGENTES
Escolas Integradas – Educação Continuada
RAFAEL GUEM MURAKAMI
Contatos
Lattes: http://lattes.cnpq.br/3283425361400535
LinkedIn: 
https://www.linkedin.com/in/rafaguemmurakami/
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