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UNIVERSIDADE VIRTUAL DO ESTADO DE SÃO PAULO ENGENHARIA DE PRODUÇÃO FLÁVIO DOS REIS LEONEL INTRODUÇÃO À ENGENHARIA DE PRODUÇÃO COMO SERÃO AS COMPETÊNCIAS DO ENGENHEIRO DE PRODUÇÃO EM 2030. PORTO FERREIRA- SÃO PAULO 2018 FLÁVIO DOS REIS LEONEL INTRODUÇÃO À ENGENHARIA DE PRODUÇÃO COMO SERÃO AS COMPETÊNCIAS DO ENGENHEIRO DE PRODUÇÃO EM 2030. Trabalho desenvolvido para a disciplina “Introdução à Engenharia de Produção” do curso de Engenharia de Produção da Universidade Virtual do Estado de São Paulo PORTO FERREIRA- SÃO PAULO 2018 Lista de ilustrações Figura 1 - Cluster tecnológico integração entre os processos. .................................. 13 Figura 2 - Desafios tecnológicos ............................................................................... 13 Figura 3 – Competências comportamentais .............................................................. 14 Figura 4 - Competências técnicas ............................................................................. 15 Figura 5 – Triângulo de sábato .................................................................................. 15 Sumário 1 Introdução 5 2 O papel do Engenheiro de Produção na atualidade 5 3 As mudanças tecnológicas 6 4 Tecnologias que estão mudando a Engenharia de Produção 6 5 Ambiente de Transformação 7 6 O que é a Indústria 4.0 8 6.1 Características da Indústria 4.0 9 6.2 Benefícios da Indústria 4.0 9 6.3 Tecnologias que irão possibilitar todos esses benefícios 10 7 Competências do engenheiro 14 8 Competências que o engenheiro de produção deverá ter em 2030 15 8.1 Criatividade 15 8.2 Raciocínio lógico 15 8.3 Liderança 16 8.4 Empreendedor 16 9 Conclusão 16 10 Referências bibliográficas 18 1 INTRODUÇÃO O engenheiro tem entre outros, o papel de gestor das incertezas, se dedicar para alcançar a evolução demandada pelo mercado de suas habilidades alavancando alta performance na solução de problemas decorrentes de sua esfera de trabalho e pesquisa, solucionador de problemas, de mentor criativo das atividades nos mais diversos campos de trabalho que demandam seu conhecimento e competências e, para desempenhar com êxito toda estas responsabilidades, é imprescindível que o mesmo tenha atributos que se destaquem no meio coletivo. O engenheiro deve possuir e desenvolver competências comportamentais para gerir pessoas, saber trabalhar em equipe e flutuar entre seus pares e time influenciando desta forma positivamente o meio, motivando a todos no sentido do objetivo profissional ao qual o time se propôs a cada projeto. Além de precisar notadamente de conhecimentos no tocante ao trato com os recursos pessoais, o engenheiro tem necessariamente que possuir e desenvolver competências técnicas de maneira a garantir efetivamente a administração dos recursos físicos do projeto/negócio, otimizando os procedimentos e reduzindo os custos, buscando a partir da inovação (um dos principais atributos do engenheiro), a condução dos planos de trabalho de ordem operacional, tático e estratégico da área/organização que representa. 2 O papel do Engenheiro de Produção na atualidade É capaz de observar os processos organizacionais com visão sistêmica e integrada, de analisar e de propor soluções para questões complexas, reunindo competências que integrem formação tecnológica e humanística além da necessária instrumentação numérica, quantitativa e computacional, mas sempre observando o desenvolvimento sustentável das organizações. Assim, o engenheiro de produção deve estar preparado para todos os desafios tecnológicos além de enfrentarem as mudanças estruturais nas relações e nas funções econômicas e sociais, bem como nas relações de trabalho, causadas pela velocidade crescente com que as novas tecnologias são introduzidas em nosso cotidiano. 6 3 As mudanças tecnológicas Existem dificuldades em aplicar as novas tecnologias no Brasil, é que diversos aspectos externos a elas devem ser melhorados como: • Aplicações nas cadeias produtivas e desenvolvimento de fornecedores; • Mecanismos para induzir a adoção das novas tecnologias; • Desenvolvimento tecnológico; • Ampliação e melhoria da infraestrutura de banda larga; • Aspectos regulatórios; • Formação de recursos humanos; • Articulação institucional. Novas tecnologias que unem a internet das coisas com a automatização industrial já começaram a revolucionar as empresas com seus benefícios, como ganho de produtividade e competitividade. Mas esse processo, também conhecido como digitalização, vai muito além de máquinas inteligentes que conversam entre si e tomam decisões em tempo real. As novas demandas devem mudar o perfil de profissional ideal para o mercado de trabalho. . “Tecnologias como internet das coisas, robótica, computação em nuvem e big data criam um cenário em que profissionais como cientistas de dados e programadores serão cada vez mais valorizados”, explica Marcelo Prim, gerente executivo de inovação e tecnologia do Senai. 4 Tecnologias que estão mudando a Engenharia de Produção. Avanços tecnológicos que estão propiciando a transformação dos processos produtivos, o gêmeo digital são simulações virtuais são capazes de redesenhar toda a linha de produção em minutos e facilitar o planejamento das fábricas. Em um cenário de consumidores exigentes e mercados voláteis, não há espaço para a indústria errar. É preciso ter controle total da produção para garantir qualidade, flexibilidade e produtividade no processo fabril. Para solucionar esse problema, foram criados os gêmeos digitais, que são cópias elaboradas das linhas de 7 produção. Nesse processo, todas as etapas da fabricação de um produto são computadorizadas. E, com a ajuda de softwares de alta complexidade, é possível simular mudanças na produção para prever como seriam os resultados no mundo real. Com a adoção de tecnologias, como sensores e sistemas operacionais relacionados à internet das coisas, o número de dados gerados nas fábricas cresceu. Isso aumenta o potencial dos gêmeos digitais, pois eles utilizam esses dados em suas simulações. Automação digital sem sensores; Automação digital com sensores para controle de processo; Monitoramento e controle remoto da produção com sistemas do tipo MES e SCADA; Automação digital com sensores com identificação de produtos e condições operacionais, linhas flexíveis. Sistemas integrados de engenharia para desenvolvimento de produtos e manufatura de produtos; Manufatura aditiva, prototipagem rápida ou impressão 3D Simulações/análise de modelos virtuais (Elementos Finitos, Fluidodinâmica Computacional, etc.) para projeto e comissionamento; Coleta, processamento e análise de grandes quantidades de dados (big data). Utilização de serviços em nuvem associados ao produto. 5 Ambiente de Transformação Na essência, a principal novidade para o ambiente das empresas é a conectividade. A partir da digitalização, toda a fábrica estará conectada, desde a produção até o sistema de logística e os departamentos de marketing e vendas. Máquinas conversarão com máquinas e também com peças, com ferramentas e com seres humanos. Tudo isso por meio de sistemas ciber-físicos que enviam informações de um dispositivo para o outro. O Engenheiro de Produçãodeverá antes de tudo saber todos os conceitos básicos da indústria 4.0, isto é, conhecer cada uma das tecnologias que são usadas para desenvolver fábricas inteligentes. 8 Depois é necessário realizar uma análise do ambiente onde você está inserido para que consiga verificar em que estágio essa empresa se encontra (avaliar as condições financeiras, máquinas e equipamentos, mão de obra, processo produtivo, logística, ou seja, tudo que envolve a organização) Para que então você possa realizar todas as melhorias necessárias, considerando todas as limitações da empresa, para aumentar gradativamente o crescimento da organização. 6 O que é a Indústria 4.0 O termo Indústria 4.0 foi intitulado pelo governo alemão em 2011 que pretendia tornar as suas indústrias mais competitivas no cenário global. E para isso realizaram diversas mudanças tecnológicas que possibilitaram a maior eficiência nos seus processos produtivos. O centro dessa mudança foi a integração de sistemas inteligentes capazes de se comunicar com os dispositivos e equipamentos da indústria e realizar análises e ações por conta própria. Foi então conceituada de “Fábricas Inteligentes do Futuro”, onde estes sistemas conseguem controlar por meio de computadores os processos físicos dentro da indústria, descentralizando as tomadas de decisões e tornando mais preciso e ágil as ações de produção. Com isso, toda a indústria poderá estar conectada por sistemas inteligentes e realizando tomadas de decisões que envolve todos os setores da empresa e até mesmo das externos como a meteorologia. 9 6.1 Características da Indústria 4.0 Interoperabilidade: sistemas ciber-físicos (portadores de peças, estações de montagem e produtos) permitirão que humanos e fábricas inteligentes se conectem e se comuniquem entre si. • Virtualização: uma cópia virtual da Fábrica Inteligente é criada ligando os dados do sensor com modelos de plantas virtuais e modelos de simulação. • Descentralização: capacidade dos sistemas ciber-físicos de tomar decisões por conta própria e produzir localmente, utilizando tecnologias como a impressão 3D. • Capacidade em Tempo Real: a capacidade de coletar e analisar dados e fornecer a decisão correta de forma imediata. • Modularidade: adaptação flexível de fábricas inteligentes à mudança de requisitos, substituindo ou expandindo módulos individuais. Essas características mostram que Fábricas Inteligentes conseguem verticalizar os seus processos e também realizar integrações horizontais mais eficientes, isto é, integrar a organização inteira desde o desenvolvimento do produto até a sua venda, passando pela fabricação até a logística. 6.2 Benefícios da Indústria 4.0 Os benefícios são inúmeros mediante a tantas novas tecnologias que compreendem a indústria 4.0, pois são capazes de melhorar qualquer processo de produção. Os principais aspectos dessas melhorias são: ➢ Aumento da qualidade no processo: uma vez que a capacidade em tempo real realiza as análises e correções assim que os erros são danificados. A produção é feita corretamente respeitando o limite de cada maquinário e a 10 quantidade a ser produzida em determinado período, tornando o processo mais eficiente. ➢ Redução de custos e desperdícios: como tudo é produzido na quantidade e horário certo, levando em considerações diversas variáveis internas e externas , garante que haja reduções significativas. ➢ Integração entre as equipes de trabalho: com o aumento da capacidade de transmissão e análise de dados, as equipes de cada setor conseguiram se comunicar de forma mais rápida e eficiente, de modo que todas essas informações sejam precisas e corretas. ➢ Eficiência na entrega dos produtos: as indústrias conseguiram trabalhar com os prazos certos e assim aumentar a garantia que os produtos cheguem nas datas corretas para os seus clientes. 6.3 Tecnologias que irão possibilitar todos esses benefícios ➢ Internet das Coisas (Internet of Things) - conceito desenvolvido pela internet na qual objetos e equipamentos possui conexão com a rede, permitindo envio e recebimento de dados através destes objetos e equipamentos de forma independente e inteligente. ➢ Os Sistemas Cyber-Físicos (Cyber Physical Systems) são equipamentos físicos que possuem software embarcado e capacidade de analisar informações, pode tomar uma série de decisões e agir de forma autônoma e possuem a capacidade de interagir com humanos. ➢ Big Data é um conceito que descreve o grande volume de dados estruturados e não estruturados que são gerados a cada segundo e são coletados, armazenados e interpretados por softwares de altíssimo desempenho. Trata- se do cruzamento de uma infinidade de dados do ambiente interno e externo, gerando uma espécie de direcionamento gerencial para tomada de decisões. Tudo isso, é claro, em um tempo de processamento extremamente reduzido. 11 ➢ Segurança dos Dados (Cybersecurity) - aumentar drasticamente a segurança contra ameaças na transmissão dos dados e informações de todos os departamentos que são interligados entre todos eles, pois qualquer falha na transmissão de conexão entre as máquinas pode acarretar problemas no processo produtivo, dessa forma, deixando a desejar no conceito de automação independente. ➢ A Realidade Aumentada é uma tecnologia que surgiu para mudar a forma como é a interação entre humanos e máquinas e vice versa, criando uma interface entre os trabalhadores e os produtos digitas, dessa forma aumentando a produtividade em quase todos os setores da fábrica, desde processos do chão fabril até para suporte da manutenção e treinamentos. ➢ Robôs Autônomos - irão interagir entres eles e trabalharão de forma segura junto aos humanos, além da capacidade de aprender com os humanos e terão um grande alcance as suas capacidades que serão muito importantes na manufatura. ➢ Simulação - A simulação computacional assegura a qualidade e eficiência no processo de desenvolvimento de produtos, permitindo que dados em tempo real possam transformar o mundo físico num modelo virtual, irão permitir que unidades descentralizadas possam tornar flexíveis as mudanças no produto, dessa forma, inovando de forma muito mais rápida. ➢ Manufatura Aditiva - é um processo que produz componentes e/ou produtos através de diversas camadas, substituindo processos tradicionais como estampagem, forjamento, fundição, torneamento e soldagem, é utilizada para diminuir o tempo de desenvolvimento do produto e a obtê-los no mercado de forma mais rápida, com um custo efetivo maior e um maior valor agregado devido a agregação de recursos personalizáveis. ➢ Nuvem (Cloud Services) - O armazenamento em Nuvem (Cloud Services) facilita um maior compartilhamento de dados em diversas localidades e em diversos servidores da empresas, e que irão fornecer uma grande redução de custos e uma maior flexibilidade para as mudanças esperadas e inesperadas que poderão atingir tempos de reação de apenas milissegundos. A integração dos processos de desenvolvimento e de manufatura, o uso de simulações virtuais tanto de produto como do processo de produção reduz o tempo 12 para um novo produto chegar ao mercado. O resultado é um retorno mais rápido das inovações. A ideia de que a cooperação é mais vantajosa para as empresas do que a competição não é recente. Promover dinâmicas de cooperação é uma estratégia que permite às empresas alcançarem sinergias que dificilmente se desenvolveriam se trabalhassem isoladasdos seus parceiros-concorrentes. Esta cooperação é designada em termos económicos por cluster. A integração num cluster é muitas vezes um meio para que as PME alcancem economias de escala que de outra forma não estariam ao seu alcance. Esta ideia é consistente com a ideia que está na base da formação de clusters, isto é, a formação de alianças estratégicas entre empresas que desenvolvem a sua atividade no mesmo setor, independentemente da posição que ocupem, reduz a incerteza inerente ao negócio e traduz-se em ganhos comuns maiores do que os ganhos individuais que poderiam obter. O desenvolvimento de cluster visa toda a cadeia de valor, desde a pesquisa fundamental até a produção final. Também reconhece o papel de apoio de partes interessadas associadas, como governos, organizações de desenvolvimento econômico e mídia, e suas contribuições para o sucesso de um cluster. 13 Figura 1 - Cluster tecnológico integração entre os processos. Fonte: ABENGE (Associação Brasileira de Educação em Engenharia) Figura 2 - Desafios tecnológicos Fonte: ABENGE (Associação Brasileira de Educação em Engenharia) 14 Análise de dados, programação, conhecimentos em robótica, desenvolvimento de aplicativos e integração de sistemas são algumas das habilidades importantes. Para Marcelo Prim, gerente executivo de inovação e tecnologia do Senai, essas aptidões são mais comuns em carreiras ligadas à tecnologia da informação e comunicação, mas até mesmo um profissional da área precisa buscar conhecimento. Segundo Roncati, da People+Strategy “o profissional do futuro é aquele que não é só um excelente engenheiro, mas também uma pessoa com senso crítico, que sabe dialogar e pensar em soluções criativas.” Além disso, a função do profissional dentro da empresa poderá não ser mais relacionada com a sua formação acadêmica. “Não adianta um engenheiro, por exemplo, aperfeiçoar apenas seu conhecimento técnico. Ele precisa estudar outras áreas para entender os resultados do seu trabalho sobre toda a cadeia de produção da empresa”, diz Roncati, da People+Strategy. Cabe ao profissional saber se comunicar, conviver com as diferenças e ter um bom relacionamento com todos os colegas, características cada vez mais valorizadas em ambientes digitalizados. 7 COMPETÊNCIAS DO ENGENHEIRO Figura 3 – Competências comportamentais 15 Figura 4 - Competências técnicas Fonte: ABENGE (Associação Brasileira de Educação em Engenharia) 8 Competências que o engenheiro de produção deverá ter em 2030. 8.1 Criatividade Para a melhor maneira de enfrentar os problemas com seu dia a dia, ser dinâmico, facilitando a convivência da interação de seres humanos com máquinas que serão ainda mais autônomas. 8.2 Raciocínio lógico Para ajudar a resolver um determinado problema e chegar a uma conclusão de maneira rápida e eficiente, encontrando a melhor forma de torná-la menos custosa e mais rentável, tendo sempre em vista conciliar tempo, custo e qualidade, focando na produtividade. 16 8.3 Liderança De forma colaborativa em equipes multidisciplinares, tanto presenciais quanto em rede, de forma ética e profissional. Gerenciar projetos e liderar de forma proativa, definindo estratégias e construindo consenso nos grupos. Reconhecer e conviver com as diferenças socioculturais nos mais diversos níveis em todos os contextos em que atua (globais/locais), de modo a facilitar a construção coletiva evidenciando a importância do capital humano. 8.4 Empreendedor Visão cada vez mais holística da produção, encontrando as melhores maneiras de tornar a produção menos custosa, incorporando tecnologia de ponta e trazendo rentabilidade aos processos, conciliando tempo, custos e qualidade com o objetivo de aumentar a eficiência e produtividade. 9 Conclusão Para competir com sucesso no ambiente profissional do século XXI os engenheiros devem estar aptos para a inovação, para a iniciativa empreendedora, agindo com flexibilidade na resolução de problemas (STREINER et al., 2014). Com a globalização aumentou se muito a velocidade da informação, é possível prever que competências como liderança e empreendedorismo serão demandadas pelo mercado aos engenheiros em 2030, mas possivelmente veremos também uma evolução das acima citadas, pois estarão ligadas a condução e manuseio das tecnologias a serem aplicadas futuramente, evolução de tecnologias atuais. Será um legado baseado no desenvolvimento e evolução de tecnologias ligadas a robótica e inteligência artificial, nano e biotecnologia, as realidades virtuais e aumentada, que se interligarão a internet das coisas interagindo em “bigdata” gerando informações importantes para o “business intelligence” com armazenamento dos dados no ambiente de super nuvem, mas não podemos esquecer do capital intectual das pessoas que precisaremos de lideres empreendedores, os quais através da proatividade e dinamismo, analisando de maneira holística a partir dos problemas que serão enfrentados, novas possibilidades e soluções simples nunca antes testadas que facilitem a convivência do modelo social decorrente da interação de seres humanos com máquinas cada vez mais autônomas. Somando se ainda todas 17 as habilidades que auxiliarão na estratificação e análise das informações geradas a partir deste modelo evoluído, com ênfase a leitura estatística e implemento de modelos heurísticos que projetem condições futuras com maior assertividade. É racional supor diante dos desafios tecnológicos que influenciarão a demanda futura as pessoas serão a ponte de ligação entre os ambientes sejam tecnológicos ou não, dessa maneira vemos as necessidades das empresas e cooperação destas com as instituições de engenharia e governo de maneira a fomentar o desenvolvimento coletivo através do processo de inovação constante, ligados a essa corrente. Figura 5 - Triângulo de sábato 18 10 Referências bibliográficas COLLABO. 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