4.0 industria

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1.Introdução
O que é a indústria 4.0? É um conceito de indústria proposto recentemente e que engloba as principais inovações tecnológicas dos campos de automação, controle e tecnologia da informação, aplicadas aos processos de manufatura. A partir de Sistemas Cyber-Físicos, Internet das Coisas e Internet dos Serviços, os processos de produção tendem a se tornar cada vez mais eficientes, autônomos e customizáveis.
A indústria 4.0 começou a ser implantada a partir de 2013, e que foi originado a partir de um projeto do governo da Alemanha voltado para novas estratégias que aliam tecnologia e meios de produção. O fundamento básico dessa nova concepção mostra que as fábricas que conectam máquinas e sistemas têm capacidade e autonomia para agendar manutenções, prever falhas em processos e se adaptar a mudanças inesperadas que ocorrem nas etapas de produção. Isso significa uma nova era no âmbito das grandes revoluções industriais, pois, com as fábricas inteligentes, diversos setores do mercado sofrerão o impacto provocado pela mudança dos produtos manufaturados. 
O objetivo de chegar ao modelo de indústria inteligente é caracterizado pela capacidade de adaptação, eficiência dos recursos e integração de todos os envolvidos nos processos de criação de valor e estratégia. Para alcançar esse propósito, a Indústria 4.0 tem sua base tecnológica composta por sistemas cibernéticos, Internet das Coisas e Big Data. Combinadas, essas tecnologias pretendem tornar autônomos e mais eficientes as etapas de produção.
2.Motivos do surgimento de um novo modelo de indústria.
O tema Indústria 4.0 não surgiu por mero acaso, mas decorrente das muitas transformações pela qual nossa sociedade está passando, tais como:
• Ritmo acelerado da mudança tecnológica: A tecnologia facilita a criação de mais tecnologia, de forma que este processo acelera em escala logarítmica, quer seja em velocidade ou em conteúdo. Novas tecnologias trazem mais facilidades e mais acesso à informação;
• Soluções personalizadas: O desejo por produtos que atendam necessidades específicas e individuais aumenta proporcionalmente ao aumento da disponibilidade de informação e ao acesso às redes sociais;
• Tecnologias inovadoras:  Todos os dias surgem novas tecnologias, que em seguida são melhoradas ou suplantadas por outras ainda mais novas e mais surpreendentes. Impressão 3D deixa os laboratórios para equipar as mesas das escolas e as casas. Processamento de alta capacidade embutidos em smartphones cada vez mais compactos, e em objetos até agora não imaginados;
• Grande diversidade de clientes e mercados: As redes sociais pulverizam as notícias sobre novos produtos e novas tendências em uma velocidade nunca vista;
• Pressão permanente sobre os custos: A diferenciação é cada vez mais difícil de ser mantida, forçando as indústrias a serem cada dia mais eficientes na obtenção de produtos com menores custos;
• Globalização: A facilidade de adquirir produtos de qualquer parte do mundo faz com que os competidores e fornecedores sejam globais;
• Crescente importância da disponibilidade de produtos e pronta entrega:  O desejo de consumo não é apenas pelo novo, mas também pelo inédito, criando uma geração ansiosa por receber mercadorias tão logo comprem;
• Aumento dos custos de energia e consciência ambiental: A racionalização no uso dos recursos naturais não é mais um discurso político, mas uma necessidade para sobrevivência. Empresas mais ecológicas são empresas mais eficientes;
• Trabalho em rede, flexibilidade e adaptabilidade da produção: As informações necessitam sair do chão de fábrica para servirem de suporte para decisões estratégicas, o que faz com que todo processo produtivo seja colocado em rede e;
• Autônomos, sistemas baseados em conhecimento de autoaprendizagem:  A necessidade de velocidade faz com que a interferência humana seja fator limitador de desempenho, e com isto as máquinas ganham a capacidade de tomar as decisões sobre seus processos de forma autônoma.
Com isso uma revolução está ocorrendo no mundo da produção. O mundo real e realidade virtual continuam a fundir-se; modernas tecnologias da informação e da comunicação estão sendo combinadas com processos industriais tradicionais, alterando assim as várias áreas de produção. Os especialistas estão atualmente a discutir estes desenvolvimentos sob o título de "Indústria 4.0
3.Princípios da Indústria 4.0
Existem cinco princípios para o desenvolvimento e implantação da industria 4.0, que definem os sistemas de produção inteligentes que tendem a surgir nos próximos anos. São eles:
Capacidade de operação instantânea: é o tratamento instantâneo de dados que permite a tomada de decisões em tempo real;
Virtualização: é a criação de uma cópia virtual da fábrica que permite o monitoramento remoto de todos os processos da cadeia de produção;
Descentralização: é o aprimoramento dos processos de produção através da descentralização da tomada de decisões, que poderá acontecer por meio do sistema ciber-físico e das próprias máquinas, que passam a fornecer informações sobre o ciclo de operação;
Orientação a serviços: é o uso de arquiteturas de softwares direcionadas aos serviços;
Modularidade: é a produção baseada sob demanda que permite maior flexibilidade na alteração de tarefas previstas para as máquinas.
4.Pilares da indústria 4.0:
Com base nos princípios acima, a industria 4.0 é uma realidade que se torna possível devido aos avanços tecnológicos da última década, aliados às tecnologias em desenvolvimento nos campos de tecnologia da informação e engenharia. As mais relevantes são:
Internet das coisas (Internet of Things – IoT): Consiste na conexão em rede de objetos físicos, ambientes, veículos e máquinas por meio de dispositivos eletrônicos embarcados que permitem a coleta e troca de dados. Sistemas que funcionam a base da Internet das Coisas e são dotados de sensores e atuadores são denominados de sistemas Cyber-físicos, e são a base da industria 4.0.
Big Data Analytics: São estruturas de dados muito extensas e complexas que utilizam novas abordagens para a captura, análise e gerenciamento de informações. Aplicada à industria 4.0, a tecnologia de Big Data consiste em 6Cs para lidar com informações relevantes: Conexão (à rede industrial, sensores e CLPs), Cloud (nuvem/dados por demanda), Cyber (modelo e memória), Conteúdo, Comunidade (compartilhamento das informações) e Customização (personalização e valores).
Segurança: Um dos principais desafios para o sucesso da quarta revolução industrial está na segurança e robustez dos sistemas de informação. Problemas como falhas de transmissão na comunicação máquina-máquina, ou até mesmo eventuais “engasgos” do sistema podem causar transtornos na produção. Com toda essa conectividade, também serão necessários sistemas que protejam o know-how da companhia, contido nos arquivos de controle dos processos.
Além destas tecnologias, outros dispositivos terão um papel importante na industria 4.0. Como a tecnologia RFID(do inglês "Radio-Frequency IDentification" é um método de identificação automática através de sinais de rádio, recuperando e armazenando dados remotamente através de dispositivos denominados etiquetas), que vem ganhando espaço com os sistemas de rastreabilidade industrial, e os módulos IO-Link.  Esses módulos possuem endereço IP próprio, com conexões diretas de alto e baixo nível. Portanto, descentralizam e organizam a rede de sensores e demais componentes. Com o processo de modularidade da indústria 4.0, aliado à crescente quantidade de sensores que serão utilizados nas fábricas inteligentes, os módulos IO-Link desenvolvimento de sistemas Cyber-físicos para fábricas inteligentes.
5.Impactos da Indústria 4.0:
Um dos maiores impactos previstos por especialistas quanto à Quarta Revolução Industrial está relacionado ao mercado de trabalho e à oferta de mão de obra. A tendência é que as posições de trabalho que exijam esforços manuais e repetitivos sejam, aos poucos, substituídas pela mãode obra automatizada, realizada por meio de máquinas e robôs. Dessa forma, os profissionais passarão a ter um papel mais estratégico dentro das empresas e ocuparão cargos em que o conhecimento técnico não será considerado um diferencial, mas uma competência necessária para que as funções sejam exercidas.
Apesar de antigas demandas deixarem de existir com a adoção da mão de obra automatizada e dos sistemas inteligentes, novas tarefas irão surgir para moldar a nova realidade do mercado de trabalho. Assim, as áreas que envolvem pesquisa e desenvolvimento oferecerão cada vez mais oportunidades para profissionais tecnicamente capacitados. Por isso, uma formação multidisciplinar, que envolva habilidades de compreensão e reflexão, e que favoreça o conhecimento em tecnologias diversas será extremamente valiosa para a realidade das fábricas inteligentes.
Outro ponto a ser transformado pela Indústria 4.0 está ligado à criação de novos modelos de negócio. A customização prévia de produtos por parte dos consumidores, que lentamente é adotada pelas empresas devido ao aumento dos custos e processos de manufatura, será um dos serviços que mais ganharão com essa nova era da indústria. Como as máquinas contarão com sistemas inteligentes, a capacidade de permitir a personalização de acordo com as preferências dos clientes será elevada, que torna a experiência do consumidor e o relacionamento com as empresas ainda mais próximo e forte.
6.BENEFÍCIOS DA REVOLUÇÃO TECNOLÓGICA
A Internet das Coisas é a habilitação de uma revolução industrial, o que está acontecendo de forma evolutiva. Isso fornece a as fabricantes oportunidades para melhorar os níveis de serviço, que vão levar a um aumento da satisfação do cliente. Individualizados, produtos inteligentes que atendam à demanda de uma nova geração de clientes, são um pré-requisito para os fabricantes vencerem em um ambiente global e altamente competitivo.
Mas este desenvolvimento não só irá ajudar a aumentar a eficiência na produção, mas também irá ajudar a criar valor adicional que vai além do produto em si. Processos de serviços dinâmicos baseados em informações que são enviadas a partir do próprio produto vão ajudar a melhorar a experiência do cliente (pense em carros conectados que dizem ao motorista onde encontrar um bom restaurante nas proximidades).
A Internet das Coisas também tem um impacto positivo sobre o desempenho de ativos de suas instalações de produção. Ela ajuda a reduzir o consumo de energia e aumentar o tempo de atividade equipamento.
7.Riscos da Revolução Tecnologica
À medida em que empresas de energia, transportes, telecomunicações e de manufatura tornam-se mais dependentes de automação, robótica e redes conectadas, elas se tornam também mais vulneráveis a ataques cibernéticos. Em vez de roubar dados, os ataques cibernéticos contra infraestruturas críticas e manufatura parecem mirar mais os sistemas de controle industrial para manipular ou desligar as operações.
8.APLICAÇÕES DE INDÚSTRIA 4.0 
Na unidade de equipamentos eletroeletrônicos da Siemens em Amberg, na Alemanha, as máquinas operam 24 horas por dia, 1.000 variantes diferentes do CLP (Controlador Lógico Programável), que são encomendados automaticamente pelo sistema. A automação extrema leva a um baixíssimo índice de defeitos: 12 peças com defeito a cada um milhão produzido. A fabricante britânica de motores aeronáuticos Rolls-Royce, está se preparando para usar a tecnologia de impressão 3D para produzir componentes para os seus motores. Hoje, a produção de algumas peças pode levar até 18 meses devido ao processo de ferramental envolvido. A tecnologia de impressão 3D pode encurtar este processo consideravelmente e, também, torna possível a fabricação de pe- ças mais leves2 . 
O LABelectron, Laboratório-Fábrica vinculado à Fundação CERTI (Florianópolis – SC) desenvolveu o Sistema de Gerenciamento de Informações de Chão de Fábrica, sistema de arquitetura de software estruturada em 4 módulos (Módulo Serviço de chão de fábrica, Módulo Serviço da Qualidade, Módulo Fábrica Visual e Módulo Mensageiro) implementados para a completa rastreabilidade de processos produtivos através de funcionalidades e controles de manufatura.
8.No Brasil indústria 4.0 :
 A Embraer começou a treinar de forma virtual, em 3D, o que os trabalhadores fariam no chão de fábrica um ano antes do início da produção. O projeto teve 12 mil horas de testes antes das aeronaves decolarem. Defeitos que, normalmente, seriam detectados somente com o avião no ar, foram resolvidos ainda na fase de preparação. Na linha de montagem, os operários usam computadores e tablets com tecnologia de realidade aumentada e, em caso de dúvida, há sempre um vídeo para explicar como realizar a operação. Com todos os ganhos da digitalização, o tempo de montagem já caiu 25%3.
Em 2015, a multinacional Ambev indústria de bebidas adotou um sistema de automação para melhorar o controle do processo de resfriamento da cerveja e reduzir as variações de temperatura, evitando, assim, o desperdício de energia. A tecnologia já está em oito cervejarias da empresa e a previsão é expandir o uso para outras unidades ao longo deste ano.
Na Volkswagen Brasil, todos os projetos nascem a partir de um modelo digital. Os produtos são simulados em ambiente 3D, o que acelera o processo, garante flexibilidade, otimiza o tempo de produção e ainda abre postos de trabalho altamente qualificados. A Volkswagen tem investido em software, hardware e treinamento para que os funcionários passem a lidar com essa nova realidade. Cinco novas iniciativas nas fábricas brasileiras já permitiram uma economia para a empresa de 93 milhões de reais em dois anos.
 A revolução tecnologia no Brasil dentro do aspecto da indústria 4.0 ainda está bem tímida, pois falta investimento em educação para qualificar mão de obra, sendo um fator muito importante para impulsionar o desenvolvimento, as indústrias nacionais tem que ousar para se adaptar nesse novo cenário, porque a evolução ocorre em ambiente global, tendo os países de primeiro mundo na frente dessa tecnologia .
bibliografia: 
http://www.pedbrasil.org.br/ped/artigos/079F8BA3E7E5281B.0%20no%20Brasil.pdf
http://www.ipesi.com.br/Noticias/4362-industria-40-faz-aumentar-risco-de-ataques-ciberneticos-contra-os-sistemas-de-controle-industrial
https://www.citisystems.com.br/industria-4-0/
http://www.revistaferramental.com.br/pt/artigos/industria-40-sistemas-inteligentes-para-manufatura-do-futuro/8
https://blog.algartelecom.com.br/tecnologia/industria-4-0-muito-alem-da-automacao-industrial/
http://exame.abril.com.br/tecnologia/o-brasil-esta-pronto-para-a-industria-4-0/