Revolução Industrial Manufatura

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Indústria 4.0: 
os impactos da quarta 
revolução industrial
MANUFATURA
SUMáRio
01 
INTRODUÇÃO 
o futuro das fábricas
09 
CAPÍTULO 01
Novos paradigmas
15
CAPÍTULO 02
Ferramentas 
19 
CONCLUSÃO
 Competitividade
3totvs.com/manufatura
As revoluções industriais são caracterizadas por mu-
danças profundas nos paradigmas dos sistemas de 
produção, que alteram toda a forma como fabricamos, 
valoramos e consumimos os produtos. A primeira delas, 
ocorrida entre os séculos 18 e 19, determinou o fim do 
trabalho artesanal e o início de uma manufatura impul-
sionada pelas máquinas e motores a vapor. os impac-
tos dessas modificações abalaram os pilares e as es-
truturas de poder de uma sociedade europeia que ainda 
vivia majoritariamente em áreas rurais: a burguesia e 
o capitalismo se fortaleceram; monarquias absolutis-
tas, como a do rei francês Luís XVi, foram derrubadas; o 
êxodo rural aumentou e, junto com ele, a tensão e os 
A quarta 
RevOLUÇÃO 
INDUSTRIAL
Manufatura
INTRODUÇÃO — o FUTURo DAS FáBRiCAS
4totvs.com/manufatura
conflitos entre operários e donos das indústrias 
— levando ao surgimento de sindicatos para defender 
o interesse dos trabalhadores.
Dois séculos depois de o inglês Edmund Cartwright 
inventar o tear mecanizado, um dos maiores símbolos 
da primeira revolução industrial, estudiosos avaliam 
que estamos vivendo um novo período revolucionário 
na manufatura, com a conjunção de novas tecnologias 
digitais, sistemas ciber-físicos possíveis com a internet 
das Coisas (ioT) e o aprimoramento da nanotecnologia. 
Para o economista Klaus Schwab, fundador do Fórum 
Econômico Mundial e autor do livro a quarta revolução 
industrial, a velocidade, o alcance e o impacto nos sis-
temas de produção evidenciam que está em andamen-
to uma ruptura com o modelo produtivo anterior.
Manufatura
INTRODUÇÃO — o FUTURo DAS FáBRiCAS
eSTUDIOSOS AvALIAM QUE ESTAMoS ViVENDo 
UM PERÍoDo REVoLUCioNáRio, CoM A CoNjUNção DE NoVAS 
TECNoLogiAS DigiTAiS, SiSTEMAS CiBER-FÍSiCoS PoSSÍVEiS CoM 
A iNTERNET DAS CoiSAS E o APRiMoRAMENTo DA NANoTECNoLogiA
5totvs.com/manufatura
o tipo de manufatura que surgirá des-
sa quarta revolução é chamada de in-
dústria 4.0. O termo foi utilizado pela 
primeira vez em 2011, na Feira de 
Hannover (Alemanha), um dos maio-
res eventos do mundo direcionados 
ao setor industrial. Ao final da edição 
de 2016, os organizadores do encon-
tro avaliaram que as tecnologias para 
essa nova forma de produzir já estão 
prontas para ser comercializadas e in-
corporadas no chão de fábrica.
Com a quarta revolução industrial, o 
mundo está perto de conhecer as fá-
bricas inteligentes (smart factories, em 
inglês), que serão capazes de produzir 
itens customizados em larga escala e 
sem a necessidade de estoques. Como 
benefícios, haverá redução expressiva 
de custos e maior satisfação dos clien-
tes, sem erros de entregas e perda de 
qualidade. As máquinas serão capa-
zes de se comunicar de forma interde-
pendente, avaliando cenários futuros 
e tomando decisões autônomas para 
garantir a qualidade e a produtividade. 
A interconexão desses sistemas pos-
sibilita a descentralização da manufa-
tura, uma vez que ordens de produção 
podem ser emitidas por meio de apa-
relhos mobile e acionar, em tempo real, 
todas as etapas do supply chain. Dro-
Manufatura
INTRODUÇÃO — o FUTURo DAS FáBRiCAS
6totvs.com/manufatura
nes, computação na nuvem, computadores capazes de 
tomar decisões e se aperfeiçoar (como o dos carros au-
tônomos) e, principalmente, os algoritmos por trás dos 
sistemas de interação entre homens e máquinas são as 
vedetes desse novo momento.
Segundo gustavo Bastos, vice-presidente de Supply 
Chain da TOTVS, apesar de a Indústria 4.0 utilizar tecno-
logias desenvolvidas na terceira revolução industrial, ela 
é bem mais do que uma simples evolução de softwares 
e hardwares. Um exemplo: a difusão da internet móvel, 
aliada ao aumento da capacidade e velocidade de trans-
ferência de dados, direciona a transição para uma nova 
forma de demandar e consumir produtos industrializa-
dos. Por meio de um aplicativo no smartphone, o cliente 
escolhe as especificações e quantidades de itens e faz 
o pedido, cujos dados são enviados em tempo real para 
os centros de produção, que acionam automaticamente 
as máquinas para dar início à fabricação.
Manufatura
INTRODUÇÃO — o FUTURo DAS FáBRiCAS
PARA gUSTAVo 
BASToS, ViCE- 
-PRESiDENTE DE 
SUPPLy CHAiN DA 
ToTVS, A iNDúSTRiA 
4.0 é mAIS dO 
QUE UMA EVoLUção 
DE SoFTwARES 
E HARDwARES
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Manufatura
INTRODUÇÃO — o FUTURo DAS FáBRiCAS
As revoluções industriais
A primeira revolução industrial foi 
impulsionada pela mecanização da 
produção têxtil, proporcionada pela 
invenção da máquina a vapor e a 
consequente mobilidade na instalação 
das manufaturas. As cidades 
cresceram, assim como as ferrovias, 
que se tornaram essenciais para o 
transporte de pessoas e matérias- 
-primas por longas distâncias.
A segunda revolução industrial 
introduziu novos tipos de produtos na 
sociedade, com o setor automobilístico 
como seu maior exponencial. 
A utilização do aço, por exemplo, 
alavancou a indústria siderúrgica 
e metalúrgica. A eletricidade e o 
petróleo, cujos derivados passaram 
a ser utilizados em motores de 
combustão interna, tornaram-se as 
principais formas de energia para 
a indústria. A organização do trabalho 
também mudou significativamente, 
com a criação da linha de montagem 
criada por Henry Ford, separando 
os operários responsáveis pela 
execução de atividades produtivas 
e os engenheiros, planejadores do 
método de produção. 
1780
1870
8totvs.com/manufatura
Manufatura
INTRODUÇÃO — o FUTURo DAS FáBRiCAS
A informática e a microeletrônica 
alavancam a terceira revolução 
industrial. Com os sistemas 
computadorizados e seus 
microprocessadores, as indústrias 
incorporaram robôs capazes de 
executar as tarefas dos operários 
nas linhas de produção com mais 
velocidade e menos erros. 
A demanda por mão de obra 
qualificada, destinada a corrigir 
as falhas e buscar melhorias nos 
processos, aumenta no período, 
levando ao desenvolvimento técnico 
dos trabalhadores. A produção 
em massa do fordismo dá lugar 
à flexibilidade e racionalização 
do Sistema Toyota de Produção, a 
base para o Lean Manufacturing.
A quarta revolução industrial 
representa uma nova ruptura 
na forma como os produtos 
são fabricados. Conectadas 
à internet e equipadas com 
softwares capazes de coletar 
e interpretar uma infinidade 
de dados e informações.
1970
2011
9totvs.com/manufatura
CAPÍTULo 
NOvOS 
PARADIgMAS
01 
10totvs.com/manufatura
As fábricas inteligentes trabalharão de acordo com princípios 
que as diferenciam profundamente do sistema produtivo atual
Manufatura
CAPÍTULO 1 — NoVoS PARADigMAS
os pilares da 
INDúSTRIA 4.0
OPeRAÇÃO eM TeMPO ReAL: 
a coleta e o tratamento 
de informações sobre o chão 
de fábrica serão feitos de forma 
instantânea, possibilitando 
que correções e novas decisões 
sejam tomadas de forma 
simultânea ao processo.
vIRTUALIzAÇÃO DAS 
OPeRAÇõeS: o monitoramento 
remoto permitido com sensores 
distribuídos nas fábricas 
permitirá criar uma planta 
virtual, na qual mudanças nos 
processos produtivos poderão 
ser simuladas e seus impactos 
nos sistemas de produção.
DeSCeNTRALIzAÇÃO: 
as máquinas da Indústria 
4.0 receberão comandos 
de operação e fornecerão 
informações sobre seu ciclo 
de trabalho de forma rápida 
e automática. Com isso, as 
fábricas trabalharão de forma 
modular e independente.
CUSTOMIzAÇÃO: 
a produção será direcionada 
de acordo com a demanda 
real dos clientes, permitindo 
o acoplamento de módulos 
na produção paraatender 
à customização com 
flexibilidade e agilidade.
11totvs.com/manufatura
Assim como os microprocessadores sustentaram a 
terceira revolução industrial, a Indústria 4.0 está apoia-
da em sistemas ciber-físicos. Basicamente, esses sis-
temas podem ser descritos como máquinas e equipa-
mentos que, dotados com sensores e softwares para 
interpretação das informações ambientais obtidas, to-
mam decisões e atuam de acordo com os parâmetros 
de segurança, produtividade e eficiência desejados.
Um dos exemplos mais característicos de sistemas 
ciber-físicos são os protótipos de veículos autônomos 
estudados por empresas como o google. Esses carros 
dispensam a utilização de motoristas e decidem sozi-
nhos qual a melhor rota a seguir e que velocidade ado-
tar, por causa de sensores que detectam e interpretam 
fatores como o trânsito ao redor, obstáculos no cami-
nho, presença de pedestres, entre outros aspectos.
Dentro das plantas industriais, os mesmos tipos de 
sensores permitirão que as máquinas tomem decisões 
diretamente com base nos fatores externos monitora-
dos. No caso de um incêndio ou vazamento químico, 
por exemplo, os equipamentos poderão atuar de forma 
autônoma para evitar danos a funcionários, perdas de 
produtos e até enviar chamados para pedir “socorro” aos 
bombeiros e gestores das manufaturas.
Para funcionar dessa maneira, as fábricas inteli-
gentes serão extremamente dependentes de algumas 
tecnologias. Veja a seguir.
Manufatura
CAPÍTULO 1 — NoVoS PARADigMAS
UM DoS EXEMPLoS
DE SiSTEMAS CiBER-
-FÍSiCoS São oS 
PROTóTIPOS 
De veÍCULOS 
AUTôNOMOS 
CoM SENSoRES 
QUE DETECTAM 
E iNTERPRETAM 
iNFoRMAçõES
12totvs.com/manufatura
Na década de 1950, as grandes empresas já possuíam 
terminais informatizados (uma tela e um teclado) que 
possibilitavam a inserção de dados para que mainfra-
mes os processassem e executassem operações. Pla-
nilhas de controle de finanças, quantidade de produtos 
fabricados etc. eram armazenados nesses grandes 
processadores e viabilizavam o trabalho nas indústrias. 
Com a popularização dos PCs e o aumento da capaci-
dade de processamento dos computadores pessoais, 
os mainframes perderam terreno.
A partir do crescimento da internet e do investimen-
to de gigantes da tecnologia, como a Amazon, em in-
fraestrutura de servidores disponíveis aos clientes, o 
processamento local voltou a ser desafiado. Com essa 
revolução tecnológica, qualquer empreendedor com 
conhecimentos básicos de arquitetura em rede e ser-
vidores poderia criar um aplicativo sem ter de gastar 
com hardwares e equipamentos caríssimos. os servi-
dores foram virtualizados e se tornaram acessíveis.
A nuvem da computação é, na verdade, um grande 
data center com milhares de computadores ligados 
24 horas por dia para entregar a informação desejada. 
Sem ela, Netflix, WhatsApp, Instagram e tantos outros 
apps que fazem parte do nosso dia a dia não existiriam.
Manufatura
CAPÍTULO 1 — NoVoS PARADigMAS
1Computação 
em nuvem
13totvs.com/manufatura
Também conhecida pela sigla ioT, do inglês Internet of 
things, é uma revolução tecnológica que permite a co-
nexão de objetos à rede mundial e permite que eles exe-
cutem ações com base em parâmetros e informações 
externas. Segundo Reinaldo Normand, pesquisador bra-
sileiro radicado no Vale do Silício e autor do livro Innova-
tion, o desenvolvimento de novas tecnologias no campo 
da ioT será exponencial.
No agronegócio, por exemplo, estudam-se tecnolo-
gias para borrifar água apenas sobre as mudas de plan-
tas de acordo com a temperatura ambiente e a umidade 
do solo. A coloração das folhas, analisadas por senso-
res e softwares instalados na nuvem, é que determina o 
local a ser regado, evitando o desperdício de água.
Em casa, a geladeira será capaz de escanear os itens 
armazenados e fazer pedidos de compras automatica-
mente, como uma espécie de reposição de estoque. E, 
nas indústrias, as máquinas e equipamentos serão ca-
pazes de se comunicar com os fornecedores, prestado-
res de serviços, operadores logísticos e outros agentes 
da cadeia de valor para dinamizar o processo produtivo. 
É A eSTIMATIvA De eqUIPAMeNTOS que, ATé 
2020, ESTARão CoNECTADoS à iNTERNET E Vão SE 
CoMUNiCAR ENTRE Si SEM iNTERAção HUMANA
75 
bILhõeS
Manufatura
CAPÍTULO 1 — NoVoS PARADigMAS
2 internet 
das coisas
14totvs.com/manufatura
A quantidade de informação produzida e disponibiliza-
da, com o avanço da internet e da computação em nu-
vem, cresceu de forma exponencial nos últimos anos. 
em 2014, o total de emails enviados diariamente pelos 
norte-americanos era cerca de 40 mil vezes superior ao 
total de telegramas distribuídos naquele país em 1929 – 
emails são uma ínfima parte da comunicação que tran-
sita pela rede mundial a cada segundo.
Para decifrar, compreender e extrair valor dessa 
imensidão de novas informações, uma série de tecno-
logias e processos foram criados, como integração de 
dados, aprendizagem das máquinas, processamento 
de linguagem natural, algoritmos genéricos e assim 
por diante. São linguagens e técnicas sofisticadas e 
complexas de interpretação de dados que podem ser 
traduzidas pela expressão em inglês big data (grande 
quantidade de dados).
As ferramentas de big data já estão atuando para 
aprimorar a forma como grandes empresas varejistas 
acompanham os hábitos de consumo e decisões de 
compras de seus clientes, proporcionando ações de 
marketing mais diretas e com custos menores.
Na indústria, os dados coletados a todo instante tam-
bém serão analisados para prever ações futuras com 
base em seus bancos de dados. os próprios processa-
dores e computadores das máquinas serão capazes de 
cruzar variáveis diversas – tais como previsão de chu-
vas para os próximos dias, disponibilidade de estoque 
de fornecedores, previsão de cotação das commodities 
e pedidos feitos pelos clientes – para determinar o me-
lhor momento para iniciar um novo turno de produção 
ou contingenciar a compra de insumos.
Manufatura
CAPÍTULO 1 — NoVoS PARADigMAS
3 Big data
AS feRRAMeNTAS 
DE BIg Data 
APRiMoRAM A 
FoRMA CoMo 
gRANDES VAREjiSTAS 
ACoMPANHAM 
HáBiToS DE CoNSUMo 
E DECiSõES DE 
CoMPRA 
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02 
CAPÍTULo 
feRRAMeNTAS
16totvs.com/manufatura
Manufatura
CAPÍTULO 2 — FERRAMENTAS
o PAPEL DA 
TeCNOLOgIA
No caminho para a Indústria 4.0, as ferramentas de au-
tomação e integração do processo produtivo são cada 
vez mais necessárias em todas as etapas, desde o fe-
chamento do pedido até a entrega. Elas contribuem 
para maximizar a qualidade e as margens em cada pro-
duto fabricado, com redução de desperdícios, otimiza-
ção da capacidade produtiva e agilidade na gestão.
Cada ferramenta desempenha um papel no ciclo 
produtivo. Veja a seguir:
MRP E MRP ii
o MRP (Materials requirements Planning) permite a 
gestão da produção com base em informações reais 
e a projeção de demanda. os cálculos são feitos so-
bre quanto e quando deve-se dispor de matérias-pri-
mas, com minimização de estoques e de desperdícios. 
o MRP ii foi desenvolvido para agregar novas variáveis 
a esses cálculos e otimizar a utilização de outros re-
cursos, como capacidade produtiva das máquinas, da 
mão de obra, despesas etc.
O MRP CALCULA 
QUANDo E QUANTo 
PoR DEVE-SE DiSPoR 
de mATérIAS-prImAS, 
CoM MiNiMizACão 
DE ESToQUES E DE 
DESPERDÍCioS
17totvs.com/manufatura
ERP
o ERP (Enterprise resources Planning) surgiu nos anos 
1970 com os mainframes e ganhou força na década 
seguinte, com a massificação dos pCs e a informatiza-
ção dos escritórios. ele reúne funções como finanças, 
contabilidade, RH, compras, ordens de produção e ven-
das, consolidando todas as informações em uma única 
base de dados.
Nos anos 1990, a perspectiva do bug do milênio con-
tribuiu para que muitas empresassubstituíssem siste-
mas desenvolvidos sob encomenda, normalmente em 
mainframe, por pacotes de ERP. Com a globalização e 
as novas exigências de sustentabilidade e governan-
ça, o ERP foi também um caminho de alinhamento aos 
melhores padrões de gestão empresarial.
Manufatura
CAPÍTULO 2 — FERRAMENTAS
18totvs.com/manufatura
MES E APS
o MES (Manufacturing Execution System) levou a in-
teligência de Ti para o chão de fábrica, permitindo a 
automatização das etapas de produção e o acompa-
nhamento do processo por meio de apontamentos 
feitos em tempo real que ampliam a capacidade de 
intervenção em tempo real. Com o MES integrado ao 
ERP e as ferramentas de comunicação mobile, ações 
como baixas de estoque, faturamento e ordens de 
produção são desencadeadas automaticamente as-
sim que o vendedor fecha um novo pedido, com total 
visibilidade dos impactos no processo produtivo.
Acoplado ao MES, o módulo APS (advanced 
Planning and Scheduling Systems) faz o sequencia-
mento com capacidade finita e gera programas de 
produção realistas e confiáveis, porque respeitam 
a disponibilidade efetiva de recursos produtivos, 
a existência de restrições operacionais, as condi-
ções de demanda. Essas soluções têm a capaci-
dade de absorver e tratar a maioria das variáveis 
envolvidas no processo de decisão sobre progra-
mação, deixando na mão do programador apenas 
as decisões estratégicas de produção.
Na evolução dos processos produtivos, outras 
ferramentas e tecnologias também serão incorpora-
das às fábricas inteligentes. Uma delas é o sistema 
rFId, tecnologia de identificação por radiofrequência 
que tem potencial para otimizar a rastreabilidade dos 
itens em todo o processo. A massificação da impres-
são 3D, para além da prototipagem rápida, também 
vai impactar a maneira como as indústrias desenvol-
vem e distribuem seus produtos.
Manufatura
CAPÍTULO 2 — FERRAMENTAS
19totvs.com/manufatura
COMPeTITIvIDADe
CoNCLUSão
20totvs.com/manufatura
Manufatura
CONCLUSÃO – CoMPETiTiViDADE
70%
o retrato da Indústria 4.0 no brasil
A TeCNOlOgIA é uSAdA pArA 
MeLhORAR A PRODUÇÃO:
é lImITAdO O uSO dA TeCNOlOgIA pArA 
DeSeNvOLveR PRODUTOS e NegóCIOS
das empresas só utilizam em 
processos produtivos
das organizacões usam para 
novos produtos e negócios 
o CENáRio BRASiLEiRo
Em países como os Estados Unidos e a Alemanha, a in-
teligência de máquinas e equipamentos já transformou a 
indústria, mas, no Brasil, as tecnologias ainda não estão 
presentes de forma ampla. De acordo com pesquisa rea-
lizada pela Confederação Nacional da Indústria (CNI) em 
maio de 2016, as tecnologias industriais estão concen-
tradas nos processos produtivos. A pesquisa é um indi-
cativo da fase inicial da Indústria 4.0 no Brasil: primeiro, 
é preciso agilizar e otimizar processos de fábrica para só 
depois agir em novos modelos de negócios.
33%
21totvs.com/manufatura
Manufatura
CONCLUSÃO – CoMPETiTiViDADE
A TeCNOlOgIA dIgITAl é POUCO CONheCIDA:
58% 
das empresas industriais 
identificaram uma das dez 
tecnologias digitais listadas pela 
pesquisa como importante para 
a competitividade da indústria
26% 
não respondeu
13% 
não sabe
3% 
nenhuma das 
tecnologias listadas
1% 
Apenas CAD/CAM (licenças de 
softwares utilizadas nas etapas de 
desenvolvimento e de fabricação)
A maior parte dos esforços feitos pela indústria no Bra-
sil está na fase dos processos industriais. Entre as que 
afirmaram usar pelo menos uma tecnologia, 73% o faz 
na etapa de processos. Outras 47% utiliza na etapa de 
desenvolvimento da cadeia produtiva, e apenas 33% em 
novos produtos e novos negócios. 
o levantamento apontou ainda que os setores de 
equipamentos de informática são os que mais utilizam 
as novas tecnologias, seguidos de máquinas e apare-
lhos elétricos e de biocombustíveis. Aproximadamente 
48% das empresas que participaram da pesquisa usam 
tecnologias como automação digital sem sensores, pro-
totipagem rápida, impressão 3D e serviços em nuvem.
As inovações são procuradas para reduzir custos de 
produção, o consumo de energia e agilizar processos, mas 
o alto preço para implantação dessas tecnologias ainda é 
22totvs.com/manufatura
o principal obstáculo para a indústria brasileira. Segundo 
a pesquisa, 66% das empresas afirmaram que o custo é o 
motivo pelo qual ainda são resistentes à adoção de tecno-
logias digitais. Já 26% delas afirmaram que não há clareza 
sobre o retorno do investimento.
o investimento, entretanto, é importante para que o 
mercado brasileiro consiga competir com players inter-
nacionais. As tecnologias digitais permitem uma maior 
produtividade e diminuem os custos e desperdícios du-
rante a produção, além de atenderem com mais pre-
cisão às necessidades do consumidor. A espera pode 
custar caro, já que, diferentemente de outras revolu-
ções, essa se transforma com mais rapidez.
Manufatura
CONCLUSÃO – CoMPETiTiViDADE
“eMPReSAS qUe já eMbARCARAM
NA DigiTALizAção DE SEUS NEgóCioS já oBSERVAM REToRNoS 
FiNANCEiRoS. AS QUE AiNDA RESiSTEM A ACoMPANHAR 
A NoVA oNDA iNDUSTRiAL PoDEM FiCAR ATRASADAS.”
gustavo bastos, vice-presidente de Supply Chain da ToTVS
Para gustavo Bastos, se o investimento inicial é alto, 
o retorno financeiro também é: “Sem dúvida existe um 
retorno grande. A produtividade aumenta, mas o cus-
to de produção é o mesmo”. Por ser um cenário em 
constante movimento, a Indústria 4.0 exige rápida mo-
vimentação de gestores e fabricantes. “Empresas que 
já embarcaram na digitalização de seus negócios já 
observam retornos financeiros. As que ainda resistem 
a acompanhar a nova onda industrial podem ficar atra-
sadas”, reforça Bastos.
23totvs.com/manufatura
A ToTVS tem as melhores soluções 
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produtivos da sua indústria
Consultor: gustavo bastos, vice-presidente de Supply Chain da ToTVS
0800-7098-100