2 Indústria 4.0 uma caracterização do sistema de produção

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Indústria	4.0:	uma	caracterização	do	sistema	de
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1 
 
 
 
 
INDÚSTRIA 4.0: UMA CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE PRODUÇÃO 
CÉLIO EDUARDO ZACHARIAS TROPIA 
Universidade Federal de Minas Gerais, Departamento de Engenharia de Produção, Brasil 
celiotropia@hotmail.com 
 
PEDRO PAULO SILVA 
Universidade Federal de Minas Gerais, Departamento de Engenharia de Produção, Brasil 
ep.pedropaulo@gmail.com 
 
ANA VALÉRIA CARNEIRO DIAS 
Universidade Federal de Minas Gerais, Departamento de Engenharia de Produção, Brasil 
anaval@dep.ufmg.br 
 
 
RESUMO 
Este artigo visa caracterizar o sistema de produção que se pretende constituir na Indústria 4.0. As 
recentes soluções tecnológicas indicam que a transição para um novo paradigma de produção 
industrial está em curso. Mais especificamente no ambiente fabril, a aplicação gradual de 
tecnologias digitais promete transformações significativas nas operações das fábricas e das 
organizações para garantir a demanda de novos produtos e serviços. Sendo assim, por meio de 
pesquisas bibliográficas e de um estudo de caso em duas empresas multinacionais siderúrgicas, 
buscou-se compreender quais serão as principais mudanças em nível de relações na cadeia 
produtiva, organização geral da empresa, organização da produção e do trabalho. Os resultados 
obtidos revelam expectativas otimistas no tocante à produtividade, integração de processos e 
acesso às informações das operações. Entretanto, são colocadas preocupações quanto às 
consequências laborais, segurança da informação e exigência de novos perfis de mão de obra. 
 
Palavras chave: Indústria 4.0, Fábricas Inteligentes, Sistema de Produção. 
 
1. INTRODUÇÃO 
O uso de tecnologias digitais no ambiente fabril tem sido potencializado e considerado como 
responsável por promover a próxima revolução industrial, também chamada de “Indústria 4.0”, 
uma revolução não atribuída à mecanização dos processos de trabalho e sim a uma sofisticação 
deles, ao utilizar de forma intensiva a tecnologia da informação e de ferramentas que estarão 
disponíveis. A Indústria 4.0 considera a interface entre o universo físico de produção e a 
conectividade em redes no ambiente virtual, permitindo que recursos, informações, objetos e 
pessoas estejam conectados. De fato, o que se observa é que estão sendo estabelecidos os pilares 
fundamentais da quarta revolução industrial e esses já se apresentam como um novo patamar de 
evolução para a produção industrial. 
Os principais propulsores para o estabelecimento dessa interface são o relacionamento entre 
sistemas ciber-físicos e fenômenos como “Internet das Coisas” e “Internet dos Serviços”, que 
2 
 
poderão fornecer interoperabilidade, virtualização, descentralização e informações em tempo real 
das operações. Por isso, cinco tendências são esperadas em larga escala para a produção 
industrial nos próximos 10-20 anos: a ubiquidade da TI; a confiança em modelagem e simulações 
virtuais nos processos de manufatura; a acelerada inovação na gestão da cadeia de suprimentos; a 
busca pela flexibilidade na produção para atender as necessidades do consumidor e a tentativa de 
uma produção ambientalmente mais sustentável (IDA, 2012). A expectativa é que as empresas 
que não adotarem as tecnologias digitais tenham muita dificuldade de se manterem competitivas 
e, consequentemente, prevalecerem no mercado (CNI, 2016). 
Este trabalho tem o objetivo de caracterizar o sistema de produção que poderá se estabelecer na 
Indústria 4.0, a partir de uma revisão bibliográfica e estudo de caso em duas organizações do 
setor siderúrgico. Para compreender o tema, serão analisados desde os níveis de relacionamento 
entre empresas, passando pela organização geral da empresa, organização da produção e 
organização do trabalho. Este artigo está estruturado em seis seções, iniciando com a introdução. 
A seção 2 apresenta uma síntese da metodologia desse estudo, ao explicar a condução e a 
sequência de etapas. Na seção 3 são revelados, mediante revisão bibliográfica, quais os 
componentes do cenário econômico e tecnológico atual estão criando condições para o advento 
de uma nova revolução industrial. Em seguida, na seção 4, é caracterizado o sistema de produção 
que se pretende configurar e a seção 5 evidencia os resultados obtidos a partir do estudo de caso. 
Finalmente, na seção 6, destacam-se as conclusões e as recomendações. 
 
2. METODOLOGIA 
A metodologia utilizada nesse trabalho compreende uma revisão da literatura e um estudo de 
caso. Uma pesquisa dessa natureza pretende desenvolver uma análise aprofundada do objeto de 
investigação, permitindo um conhecimento detalhado (GIL, 1996; BERTO et al, 2000 apud 
MIGUEL, 2007). De maneira semelhante, Souza (2005, apud MIGUEL, 2007) afirma que um 
dos principais benefícios obtidos na realização do estudo de caso é o de aumentar o entendimento 
sobre eventos reais e contemporâneos. Sendo assim, baseado no trabalho de Miguel (2007) para 
condução e sequência de etapas de um estudo de caso, adotou-se essa abordagem para o 
desenvolvimento da pesquisa. 
Inicialmente, um mapeamento bibliográfico foi feito na base de dados de publicações acadêmicas 
Web of Science, com o objetivo de pesquisar o que já foi investigado e debatido sobre a Indústria 
4.0. Devido à contemporaneidade do tema, foram considerados os artigos acadêmicos e os 
working papers. Para a seleção de artigos, realizaram-se três pesquisas, em separado, a partir das 
palavras-chave “Smart Factory”, em seguida “Industry 4.0”, no idioma inglês, e por fim, 
“Industrie 4.0”, no idioma alemão. Para cada uma das pesquisas, o requisito de filtro de busca foi 
que o campo “título” considerasse ambas as palavras-chave, evitando-se assim outros resultados 
que não estivessem alinhados com a proposta do estudo. No total, foram obtidos 138 resultados 
para as três pesquisas em conjunto. O primeiro critério de seleção foi que as publicações 
estivessem associadas às dez áreas da Engenharia de Produção definidas pela Comissão de 
Graduação da Associação Brasileira de Engenharia de Produção (ABEPRO). O segundo critério 
considerado foi a aplicabilidade ao tema do trabalho, a partir da descrição do título do artigo. 
Portanto, daqueles 138 resultados obtidos, apenas 23 artigos foram selecionados para leitura 
prévia dos resumos. O resumo do levantamento bibliográfico é apresentado quadro 1: 
 
3 
 
 
Quadro 1 - Relação entre a base de dados de pesquisa e as palavras-chave aplicadas. 
Base de dados Palavra-Chave Filtro de busca Resultados Resultado Final 
Web of Science 
“Smart Factory” 
Título 
26 9 
“Industry 4.0” 85 5 
“Industrie 4.0” 27 9 
 Total 138 23 
Fonte: Elaborado pelos autores. 
 
Dentre os 23 resultados verificaram-se iniciativas isoladas dos autores para descrever recortes 
específicos do tema como qualidade, interação homem-máquina, melhoria de processos etc. 
Dessa forma, delineou-se a proposição do objetivo de pesquisa visando a caracterizar o sistema 
de produção que se pretende estabelecer na Indústria 4.0. A partir de Salerno (1992), que buscou 
caracterizar o processode reestruturação produtiva durante a chamada “terceira revolução 
industrial” em função de parâmetros organizacionais em quatro níveis: nível de relações na 
cadeia produtiva, nível de organização geral da empresa, nível de organização da produção e 
nível de organização do trabalho, a fronteira do estudo foi delimitada e a abordagem 
metodológica, estudo de caso, foi escolhida para aprofundar o conhecimento sobre um problema 
não suficientemente definido (MATTAR, 1996 apud MIGUEL, 2007). Além dos artigos 
acadêmicos, buscaram-se outras referências bibliográficas como relatórios de governos, 
publicações de instituições nacionais e internacionais ligadas à indústria e materiais de 
consultorias multinacionais. 
A seleção da unidade de análise foi justificada pela representatividade do setor industrial para o 
Produto Interno Bruto (PIB) do estado de Minas Gerais, pois sua contribuição na economia é 
maior que a média nacional (FIEMG, 2016). Dentre os setores industriais, o setor de siderurgia é 
destaque ao possuir reconhecidas indústrias que promovem a geração de empregos, garantindo 
13% de participação, ficando abaixo apenas do setor de extração de minerais metálicos que detém 
25% (FIEMG, 2016). Selecionaram-se, portanto, duas empresas multinacionais do setor 
siderúrgico, que desenvolvem programas ligados a Indústria 4.0, localizadas no estado de Minas 
Gerais. A primeira empresa é uma multinacional com liderança de mercado mundial. Dispõe de 
mais de 20 mil funcionários e está presente em mais de vinte países com vários escritórios e 
unidades industriais. No âmbito da Indústria 4.0, o departamento de tecnologia da informação 
trabalha no sentido de digitalizar os processos, unificar ferramentas computacionais e adquirir 
maquinário moderno e modular. Já a segunda empresa, também possui participação de capital 
estrangeiro e liderança nos setores em que atua. É uma das siderúrgicas com maior número de 
patentes na América Latina e está presente em mais de quatro estados brasileiros. Elas serão 
chamadas doravante neste trabalho de Empresa 1 e Empresa 2, respectivamente. Ambas as 
empresas são sociedades anônimas, estão integradas com todas as etapas do processo de 
fabricação dos seus respectivos produtos e possuem mais de 50 anos de atuação no mercado 
brasileiro. 
Foram eleitos especialistas para contribuírem com estudo de caso. Na Empresa 1, um Engenheiro 
de Controle e Automação, com 15 anos de experiência, que será o responsável por coordenar os 
projetos de implantação dos conceitos da Indústria 4.0 a nível mundial e na Empresa 2, outro 
Engenheiro de Controle e Automação, com 8 anos de experiência na área, que trabalha 
diretamente com inteligência computacional e redes neurais. Eles serão chamados doravante 
neste trabalho de Entrevistado 1 e Entrevistado 2, respectivamente de acordo com o número 
4 
 
representado pelas empresas. 
Selecionada a unidade e contatos de análise, determinou-se o meio para a coleta e análise dos 
dados. Elaborou-se um questionário que procurou dividir as perguntas em quatro focos, seguindo 
a perspectiva de Salerno (1992). A coleta de dados ocorreu por meio de gravação de áudio das 
reuniões com os selecionados para posterior análise das informações e levantamento de dúvidas. 
 
3. INDÚSTRIA 4.0 
O termo “Indústria 4.0” é usado para designar a próxima revolução industrial. O termo de fato se 
tornou publicamente conhecido somente em 2011, quando uma iniciativa chamada “Industrie 
4.0” – uma associação de representantes de negócios, políticos e acadêmicos – promoveu a ideia 
em uma abordagem para fortalecer a competitividade da indústria manufatureira alemã 
(KAGERMANN et al, 2013). 
A Indústria 4.0 ou quarta revolução industrial foi precedida por outras três revoluções industriais 
na história, cada uma com o seu respectivo impacto na dinâmica da economia mundial, na relação 
laboral e na aplicação de tecnologia para a fabricação de novos produtos. A primeira revolução 
industrial ocorreu na segunda metade do século 18, sendo intensificada no século 19 e surgiu com 
a introdução de facilidades mecânicas na produção. A partir de 1870, a adoção da eletricidade e 
da divisão do trabalho na indústria deu início à segunda revolução. A terceira revolução, também 
chamada de “revolução digital”, teve seu início em 1970, quando se desenvolveram avançadas 
técnicas de eletrônica e de tecnologia da informação para automação dos processos de produção. 
Dos anos 90 em diante, houve um incremento de princípios mecânicos, elétricos e eletrônicos 
para inteligência artificial no contexto de fábrica, dando origem à quarta revolução industrial 
(Figura1). 
 
 
Figura 1 – Revoluções Industriais e suas respectivas tecnologias. 
 
Fonte: Elaborado pelos autores, a partir de Kagermann et al, 2013. 
5 
 
Diante disso, Hermann et al (2015) buscaram compreender os principais componentes-chave que, 
quando combinados durante suas operações, promovem a implementação da Indústria 4.0. Os 
resultados são classificados como: sistemas ciber-físicos, “Internet das Coisas”, “Internet dos 
Serviços” e “Fábricas Inteligentes”. Segundo Kagermann (2014, apud HERMANN et al, 2015), 
um importante facilitador da Indústria 4.0 é a fusão entre o mundo físico e o virtual a partir dos 
sistemas ciber-físicos. Eles são usados onde quer que sistemas físicos complexos requeiram se 
comunicar com o mundo digital para permitir melhor desempenho e eficiência. Já a “Internet das 
Coisas” refere-se à integração de objetos físicos e virtuais em redes conectadas à Internet, 
permitindo que as “coisas” coletem, troquem e armazenem uma enorme quantidade de dados, em 
que, uma vez processados e analisados, esses dados gerem informações e serviços em larga 
escala (ALMEIDA, 2015). Além desses, está o conceito de “Internet dos Serviços” que 
basicamente é a utilização da Internet para criar novas alternativas de valor para o setor de 
serviços (TERZIDIS et al, 2011). Por fim, as “Fábricas Inteligentes”, que representam o elemento 
principal da Indústria 4.0, são aquelas unidades nas quais os sistemas ciber-físicos presentes 
comunicam-se entre si e com outras entidades, por meio da “Internet das Coisas” e da “Internet 
dos Serviços”, auxiliando máquinas e pessoas na execução de suas tarefas (ZHANG et al, 2015). 
 
4. CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE PRODUÇÃO NA INDÚSTRIA 4.0 
Com a tecnologia da informação sendo cada vez mais parte integral dos processos industriais, 
espera-se que estejam em curso transformações e mudanças nas estruturas organizacionais. 
Salerno (1992) buscou caracterizar o processo de reestruturação produtiva durante a chamada 
“terceira revolução industrial”, na qual a emergência de novos padrões tecnológicos como 
automação flexível, telemática, novos materiais, biotecnologia e “eletronização” dos produtos 
implicaram em mudanças nos parâmetros organizacionais. Seguindo esta abordagem, objetiva-se 
compreender como novas tendências tecnológicas poderão influenciar as escolhas empresariais 
no ambiente fabril da Indústria 4.0. 
 
4.1 RELAÇÕES NA CADEIA PRODUTIVA 
As empresas têm gerado ações de maior valor agregado em suas estratégias de produtos e 
serviços baseados no conceito de “Internet das Coisas”. Nessas relações, as informações de 
consumo e estilo de vida estarão disponíveis para que as empresas possam dispor de maior 
capacidade de customização de produtos e assertividade nos serviços oferecidos. Essa orientação 
ao serviço (HERMANN et al, 2015) poderá integrar novos modelos de negócios inteligentes, 
refletindo em alternativas tecnológicas e novos segmentos de mercado com foco em nichos 
especiais (ACCENTURE, 2015). Outro aspecto, é que a presença de restrições tecnológicas, 
know-how etc podem dificultar a entradade novos concorrentes em vários mercados e muitas 
indústrias poderão optar por fusões ou estabelecer parceria na busca pela continuidade do 
negócio. Na outra ponta da cadeia, a integração com fornecedores também poderá ser aprimorada 
(PORTER; HEPPELMANN, 2014). 
No que se refere às empresas de um mesmo grupo empresarial com os conceitos da Indústria 4.0, 
a comunicação entre fábricas poderá ser capaz de estabelecer uma integração horizontal da cadeia 
produtiva, formando um ecossistema eficiente, ao alinhar estratégias entre as suas unidades de 
negócios. Por exemplo, a fabricante de roupas Inditex S.A conta com um centro tecnológico em 
sua sede central em Arteixo na Espanha, que funciona 24h por dia e os 365 dias do ano, cuja 
responsabilidade é coordenar em tempo real a rede de mais de 7 mil lojas e vendas pela Internet 
6 
 
nos 90 mercados em que a empresa está presente. Em 2014, a empresa afirmou que implantava a 
tecnologia RFID (Radio-Frequency IDentification) nos produtos em todas as operações para 
auxiliar a controlar seus estoques e repor rapidamente as roupas nas unidades. Além disso, com a 
ajuda do rastreamento pelos chips, testes mostraram que o uso dessa tecnologia melhora o 
número de unidades vendidas, as margens de lucro e a aplicação de descontos nos preços das 
peças de roupa, uma vez que as empresas podem se planejar melhor por conhecerem com até 
95% de precisão o controle de demandas, ofertas e estoques (BJORK, 2014). Entre empresas que 
não pertencem ao mesmo grupo empresarial e ao mesmo negócio, Kagermann et al (2013) 
afirmam que novas redes de valor podem ser construídas para compartilhar o conhecimento e a 
tecnologia, o que poderá beneficiar principalmente pequenas e médias empresas, ao promover a 
incorporação de ferramentas, tecnologias e metodologias. 
 
4.2 ORGANIZAÇÃO DA EMPRESA 
A própria organização também poderá sentir algumas alterações na sua comunicação entre áreas 
e na sua estrutura organizacional. Nesse sentido, Zhang et al (2015) destacam três 
transformações: uma integração vertical, uma integração horizontal e uma integração de ponta a 
ponta que considere as duas integrações anteriores. Segundo Kagermann et al (2013), a 
integração vertical no campo da produção, da automação e da tecnologia da informação refere-se 
à integração de vários sistemas de tecnologia da informação (TI) em diferentes níveis de 
hierarquia (por exemplo, atuadores e sensores, controle, gestão da produção, manufatura e 
planejamento em níveis corporativos). A integração horizontal está na integração de vários 
sistemas de TI usados em diferentes estágios da manufatura e do negócio, envolvendo troca de 
materiais e informação que fluem na organização como, por exemplo, logística inbound, 
produção, logística outbound, marketing etc (Figura 2). 
 
 
Figura 2 – Integração horizontal e vertical nas organizações. 
 
 
Fonte: Zhang et al (2015). 
 
O desenvolvimento de novos produtos poderá desfrutar de uma série de recursos disponíveis para 
criação e redução de prazo no cronograma do projeto. O laboratório central de pesquisa e 
desenvolvimento da empresa automobilística Toyota tem desenvolvido vários modelos de 
simulação para predizer estruturas, impactos, ruídos, vento e outros fatores que influenciam no 
desempenho do carro e seus componentes (DESHMIKH, 2009, apud IDA, 2012). Esse 
desenvolvimento é também suportado por informações do “chão de fábrica”: uma informação 
completa de produção pode ser incorporada ao produto para auxiliar em seu desenvolvimento, 
7 
 
desde a sua concepção, otimização do desenho, predição, rastreabilidade e posterior manutenção 
(QIN et al, 2016). 
Na logística, o uso de TI na cadeia de suprimentos poderá permitir responder rapidamente as 
demandas, visto que, ao fazerem uso de aplicações sofisticadas, as fábricas inteligentes poderão 
aperfeiçoar o planejamento da produção e o controle de qualidade. O sistema de automação do 
armazém da empresa Kiva Systems integra várias funções, desde o armazenamento de estoque 
até o controle de qualidade e o cumprimento dos pedidos (D'ANDREA; WURMAN, 2008 apud 
IDA, 2012). O sistema utiliza robôs autônomos, unidades de prateleiras móveis e software de 
controle integrado para preencher pedidos feitos nos principais varejistas a qualquer hora do dia 
ou da noite. Ele pode lidar com produtos de todos os tamanhos e formas, além de ser capaz de 
movê-los para os operadores quando necessário, ganhando agilidade e economia. 
 
4.3 ORGANIZAÇÃO DA PRODUÇÃO 
A Indústria 4.0 está focada em criar produtos, procedimentos e processos inteligentes 
(KAGERMANN et al, 2013). Algumas companhias já são capazes de produzir seus produtos em 
fábricas escuras, sem luzes ou calefação, onde robôs automatizados são responsáveis pela 
produção, como na fábrica da Philips, na Holanda, que produz barbeadores elétricos com 128 
robôs e apenas nove trabalhadores, considerada como um local cuja organização da produção é 
centrada basicamente nos robôs (BELLUZZO; GALÍPOLO, 2016). 
Na organização da produção das fábricas inteligentes, o uso da TI para disposição dos dados não 
somente pode acelerar a produtividade global na fábrica por meio do aumento da comunicação e 
eficiência, mas também pode manter a qualidade ao controlar o processo (IORIO, 2011 apud 
IDA, 2012). Isso pode ser observado na planta piloto industrial inserida no maior centro de 
pesquisa independente do mundo sobre Indústria 4.0, o projeto SmartFactory
KL
. A fábrica está 
localizada na cidade alemã de Kaiserslautern e possui o apoio técnico e financeiro de várias 
empresas e universidades do país. A fábrica é capaz de fornecer um sabão líquido de cor 
personalizada e em qualquer tamanho. Os clientes fazem a requisição e a planta inicia a produção 
sem a participação de trabalhadores. Se desejar, o cliente pode alterar os requisitos da ordem de 
produção em qualquer momento durante a operação sem acréscimo de custo. De acordo com 
Wiendahl et al (2007, apud IDA, 2012), esse fenômeno é denominado como “rapid changeability 
of manufacturing”. Uma tradução livre seria “rápida mutabilidade da fabricação”. Qiao et al 
(2006) apontam que essa capacidade de mudança é promovida por avanços na TI e pela 
modelagem e simulação de eventos, os quais ajudam os sistemas de manufatura a atingirem os 
objetivos como a customização em larga escala. 
Por fim, a eficiência energética na produção não só durante a manufatura, mas também quando as 
linhas de produção não estiverem em operação. A chave principal para atingi-la é a habilidade em 
sistematicamente desativar partes da linha durante paradas de produção (KAGERMANN et al, 
2013). Segundo Kagermann et al (2013), em média 12% da energia total consumida para 
montagem de um veículo é usufruída por paradas da linha. 
 
4.4 ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO 
Coloca-se em debate sobre como a organização do trabalho, as questões ergonômicas e a 
integração e cooperação com tecnologias serão reconfiguradas na Indústria 4.0 (DOMBROWSKI 
et al, 2014). Ademais, como de fato as tecnologias da Indústria 4.0 terão influência e relevância 
8 
 
para o projeto do trabalho e para as competências dos trabalhadores. Dombrowski et al (2014) 
afirmam que uma abordagem adequada para entender os impactos e transformações na produção 
que estão em curso na Indústria 4.0 seria a partir do conceito de sistema sociotécnico. Esse 
conceito poderá criar uma nova estrutura de organização do trabalho, a qual abrirá possibilidades 
de inovações baseadas no envolvimento dos trabalhadores nos processos, exigindo novas 
competências. De fato, a Indústria 4.0 terá que prover sinergia e colaboração entre os sistemas 
ciber-físicos e os trabalhadores, suportandouma efetiva interação na operação de tarefas 
complexas e no controle de processos e máquinas (DOMBROWSKI et al, 2014). O trabalho 
deverá deixar de estruturar-se em torno de tarefas específicas e passar a contar com cooperação 
interdisciplinar; do mesmo modo, as competências migrarão de capacidades técnicas específicas 
e relativas a um único processo para capacidade de pensamento complexo, abstração e habilidade 
de resolução de problemas, além da visão de processos sobrepostos (Figura 3). 
 
 
Figura 3 – Evolução temporal do ambiente de trabalho baseado nas TICs. 
 
 
Fonte: Tradução livre pelos autores a partir de Dombrowski et al (2014). 
Para auxílio na adaptação às mudanças no trabalho e nas competências, Schuh et al (2015) 
afirmam que será possível promover o aprendizado dos trabalhadores por meio das práticas da 
Indústria 4.0. Em linhas gerais, Schuh et al (2015) destacam que o processo de aprendizado de 
um trabalhador é influenciado por três fatores: características do produto com o qual ele opera, 
conhecimento sobre o processo industrial e habilidades pessoais para adquirir informação. Esse 
seria o primeiro nível de influência. Em um segundo nível, os aspectos técnicos e 
organizacionais são capazes de interferir nos elementos do primeiro nível de forma a facilitar ou 
dificultar a aprendizagem. Sendo assim, a disposição das ferramentas, o idioma do manual de 
máquinas e a identificação utilizada para os materiais, aliada à diversidade, o tamanho e à 
quantidade de peças de um produto são variáveis que podem aumentar a complexidade do 
trabalho, influindo na capacidade de aprendizagem. Além disso, o escopo da tarefa e as relações 
de poder, que aliadas ao nível de qualificação do colaborador também são fatores que participam 
do processo de aprendizagem (Figura 4). 
9 
 
A partir dos níveis de influência, Schuh et al (2015) propõem que os elementos e componentes da 
Indústria 4.0 podem oferecer suporte aos aspectos técnicos e organizacionais, incentivando o 
aprendizado, aumentando a motivação do trabalhador para realizar a atividades e facilitando a 
familiaridade com os recursos e o ambiente. Os dados do sistema de produção em tempo real, 
obtidos a partir de sistemas de informação integrados com sensores no “chão de fábrica”, poderão 
propiciar feedbacks automáticos do andamento do processo para os trabalhadores. Os produtos 
inteligentes poderão contribuir para a disponibilidade de informação sobre o seu status na linha 
de produção, isso poderá auxiliar na preparação das próximas etapas de automação, evitando o 
risco de erro por parte dos colaboradores. A virtualização dos produtos físicos em processo e sua 
comparação com os objetos-padrão de controle poderão ajudar os trabalhadores na identificação 
de alterações nas propriedades e especificações. A multiplicidade de dados gerados de forma 
automática deverá favorecer no estabelecimento de relações entre as variáveis do processo, 
combinações e agregação de parâmetros. Isso deverá estar relacionado ao contexto desejado, 
adaptando a prioridade do idioma nas interfaces e, também, indicando a provisão de matéria-
prima e de ferramentas. Por último, está a possibilidade de visualização com recursos de 
realidade aumentada, por meio, por exemplo, dos smart glasses, e da adoção de outras 
ferramentas como os tablets e smartphones para entrada de dados. 
 
 
Figura 4 – Fatores de influência no aprendizado do trabalho na Indústria 4.0. 
 
 
 
Fonte: Tradução livre pelos autores a partir de Schuh et al (2015). 
10 
 
Todas essas oportunidades beneficiam o domínio da interface da informação, que Zuboff (1994) 
a define como dependente da qualificação intelectiva. Segundo a autora, o problema central da 
pessoa que precisa realizar uma parcela do trabalho através da interface da informação é o da 
referência, como por exemplo, a referência de origem dos dados e o que eles significam naquele 
contexto. Dessa forma, Zuboff (1994) afirma que a qualificação intelectiva tem três dimensões. A 
primeira é a capacidade pensar abstratamente. A segunda é o raciocínio indutivo e a terceira é a 
concepção teórica dos processos. Partindo da proposta de Schuh et al (2015), aspectos da 
Indústria 4.0 como a virtualização do mundo processo real, a identificação e localização de 
produtos a qualquer momento e os recursos de realidade aumentada poderão ajudar ao operador a 
abstrair e se distanciar de referências físicas dos objetos. Em seguida, a coleta de dados de forma 
automática e o relacionamento entre eles poderá estimular o raciocínio indutivo por parte do 
trabalhador. Por fim, a visão por processos e feedbacks constantes dos processos deverá 
assessorar o trabalhador a ter uma visão sistêmica de todo o processo. 
 
5. ESTUDO DE CASO 
Nesta seção será apresentada a percepção de profissionais sobre a caracterização do sistema de 
produção na Indústria 4.0. Utilizou-se a abordagem de Salerno (1992) para guiar os entrevistados 
a partir dos quatro níveis de análise. 
 
5.1 RELAÇÕES NA CADEIA PRODUTIVA 
O Entrevistado 1 relata que, a empresa poderá agregar mais valor ao seu produto por meio da 
“Internet das Coisas” e suporte big data, ao formar parcerias com fornecedores, afinal eles já 
conhecem o know-how dos processos e poderão ajudar na incorporação de inovações e 
tecnologias ainda não implantadas na indústria. A expectativa do entrevistado é que futuramente 
ocorra a formação de grandes empresas fornecedoras de serviços de big data, robótica, dentre 
outras. Apesar disso, ele reconhece que o fluxo de informações pela Internet oferece alguns riscos 
nesse compartilhamento, como por exemplo, os danos à propriedade intelectual por meio do 
vazamento de informações estratégicas para concorrentes. 
Da mesma forma, o Entrevistado 2 concorda que a relação entre empresas está em processo de 
mudança. Um exemplo são os sistemas de informação na cadeia de suprimentos, os quais 
integram a cadeia produtiva desde os clientes até os fornecedores através da computação em 
nuvem (cloud computing). Uma vez que esteja implantada, ela permitirá o acesso entre empresas 
de informações importantes em tempo real e sem limitações geográficas, mas conscientes do 
risco associado à segurança de informação. 
O Entrevistado 1 afirma que ocorrerá uma integração total entre as unidades do grupo 
empresarial. Sendo assim, na matriz europeia será possível conhecer o status dos processos em 
plantas fabris no Brasil e, vice-versa. Atualmente, essas plantas no Brasil estão em um estágio 
bastante avançado de integração, mas a nível global, isto deverá acontecer mais lentamente e 
gradual. Para desdobramento da estratégia da empresa, está em execução e em fase de estudo 
vários projetos para fortalecer a robustez da integração horizontal, nas áreas de supply chain, 
robótica, visão computacional, modelamento matemático com inteligência artificial e aplicações 
em dispositivos móveis para utilização no “chão de fábrica”. 
Igualmente, a alta liderança na Empresa 2 tem destinado atenção para a inovação tecnológica e 
para a modernização de seu parque produtivo como investimentos em atualização de sistemas de 
11 
 
automação e manutenção de uma gerência dedicada a projetos de automação. 
 
5.2 ORGANIZAÇÃO DA EMPRESA 
Considerando os processos de uma empresa na Indústria 4.0, o Entrevistado 1 reconhece que o 
aumento da produtividade dependerá de como ela irá adotar essas tecnologias. Indo além, ele 
reitera que processo de recrutamento e seleção sofrerá significativas mudanças, devido a presença 
cada vez menor de operadores no “chão de fábrica”. Outro fator que o gerente destaca é que as 
mudanças organizacionais, como a redução dos níveis hierárquicos,podem interferir na 
autonomia das pessoas e no formato de treinamentos aplicados para capacitação. 
Por outro lado, o Entrevistado 2 pontua que o foco da Indústria 4.0 é em sua maior parte voltado 
à linha de manufatura. Isso implica em mudanças, principalmente, na área produtiva e não em 
como cada departamento será estruturado. Sobre os processos de recrutamento e seleção, o 
Entrevistado 2 admite que eles devam sofrer alterações. Nesse caso, o engenheiro destaca que a 
contratação deverá ser feita na escolha de profissionais que independente da formação e perfil, 
estejam aptos a lidar com as interfaces de máquinas com inteligência embarcada, manusear 
sistemas que criam regras de entendimento da complexidade, interpretação de gráficos e manuais. 
Além disso, ele concorda que deverão ocorrer mudanças entre os níveis hierárquicos, 
verificando-se, claramente, uma diminuição deles. 
 
5.3 ORGANIZAÇÃO DA PRODUÇÃO 
Segundo o Entrevistado 1, a organização da produção dependerá da estratégia de cada empresa. 
Um facilitador seria a integração horizontal e vertical, pois, à medida que ordens de produção são 
solicitadas, será possível determinar qual a sua capacidade de produção e quais plantas das 
unidades de negócios da empresa poderá manufaturá-las. Isso trará mais agilidade e 
rentabilidade, mas para isso a empresa precisa conhecer e analisar os seus dados disponíveis. 
O Entrevistado 2 garante que haverá mudanças decisivas, tanto nas ordens de produção e 
inspeção da qualidade, quanto no sequenciamento, planejamento e controle. Nesse caso, a fábrica 
terá a sua disposição informações relevantes como, por exemplo, previsão de falhas. Por isso, o 
planejamento poderá ser alterado antes da ocorrência das não conformidades e, por meio da 
construção de algoritmos, poderá se obter o melhor sequenciamento das ordens de produção. Na 
empresa 2, desenvolveu-se um sistema que comunica em tempo real qualquer parada da 
produção, discriminando o dia e o tempo de suspensão. O gerente da fábrica pode acessar no 
computador esse relatório da produção em tempo real e mediante qualquer anormalidade, ele é 
capaz de entrar em contato com os operadores ou engenheiros para identificar os motivos. 
 
5.4 ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO 
Segundo o Entrevistado 1, acredita-se que, no grupo no qual trabalha, nos próximos 15 anos 
haverá poucos operadores no “chão de fabrica”. No Brasil, a expectativa é que esse prazo se 
entenda para 20 anos. Ele defende que os trabalhadores farão o controle do processo e a 
manutenção dos equipamentos, permitindo com que poucos operadores desenvolvam essas 
tarefas para todos os equipamentos da empresa. Como exemplo, ele cita a automatização de um 
processo com inteligência artificial na operação dos fornos. Onde antes, havia um operador para 
comandar o forno, hoje existe o mesmo operador, mas com a responsabilidade de ser um 
controlador de qualidade. Para essa mudança de responsabilidade, foi necessária uma nova 
12 
 
preparação de treinamentos para o funcionário. O Entrevistado 2 discorda dessa tendência e 
destaca que a responsabilidade pela inspeção dos produtos finais será mais atribuída às máquinas, 
uma vez que, por meio de sensores, será possível captar falhas além da percepção humana. 
O Entrevistado 1 afirma que a função do engenheiro na Indústria 4.0 deverá ser o de conhecer o 
processo e a tecnologia. Além disso, precisará desenvolver afinidade com as plataformas de 
softwares, para realizar as análises, e aprofundar os conhecimentos em estatística, para identificar 
as não conformidades dos processos. A percepção é que, atualmente, os engenheiros concluem a 
graduação com habilidades apenas básicas de estatística. Outro aspecto importante é o perfil da 
mão de obra e a cultura da empresa. Segundo o engenheiro, no Brasil existe uma dependência dos 
trabalhadores de hierarquia superior para uma tomada de decisão. Em outros países, nos quais 
existe um maior empoderamento do trabalhador de “chão de fábrica”, as práticas da Indústria 4.0 
irão fornecer melhores subsídios para uma tomada de decisão autônoma. Já o Entrevistado 2 
acredita que os profissionais terão um perfil cada vez mais multidisciplinar e que conhecimento 
demandado dos engenheiros na Indústria 4.0 serão principalmente associados à lógica de 
programação, inteligência computacional, redes de comunicação e capacidade analítica. Além 
disso, ele reitera a importância da universidade nessa formação, já que deverá proporcionar aos 
alunos a exposição de disciplinas que ensinem a utilizar dispositivos e softwares relacionados. 
 
5.5 SÍNTESE DOS CASOS 
A partir das entrevistas, resume-se no quadro 2 as principais perspectivas comuns nos relatos dos 
entrevistados quanto às mudanças nos parâmetros organizacionais. 
 
 
Quadro 2 - Perspectivas comuns aos entrevistados com relação aos parâmetros organizacionais. 
 
Níveis Percepções 
Relações na cadeia produtiva 
Maior integração das unidades de negócio e dinamismo para as 
operações. Formação de parceria com os fornecedores e riscos quanto 
ao compartilhamento de informação. Orientação aos serviços e 
flexibilidade. 
Organização da empresa 
Redução de níveis hierárquicos e menor dependência de profissionais 
que detêm o controle de informações. Revisão dos processos de 
recrutamento e seleção devido às exigências de habilidade e perfil da 
mão de obra atual. 
Organização da produção 
Flexibilidade no direcionamento de ordens de produção. Controles mais 
assertivos de processos de produção devido ao desenvolvimento de 
máquinas mais robustas e manutenções preventivas. 
Organização do trabalho 
Transformações no chão de fábrica tanto na garantia da profissão quanto 
no escopo de trabalho. Uma dependência maior da interface homem-
máquina e exigência de novos treinamentos para adequar os 
trabalhadores atuais para novos papéis. 
Fonte: Elaborado pelos autores. 
Além dessas, verificou-se a correspondência de opiniões quanto à expectativa de que as 
mudanças necessárias exigirão novas posturas e objetivos estratégicos mais inovadores nas 
empresas. Os discursos em relação aos quatro níveis de análise do quadro 2 estão alinhados com 
13 
 
o que foi exposto no levantamento bibliográfico principalmente no que se refere à integração de 
processos de negócio, flexibilidade na produção, novas competências para a mão obra e riscos 
quanto a segurança da informação. 
 
6. CONCLUSÕES 
O objetivo deste trabalho foi o de caracterizar o sistema de produção que poderá ser estabelecido 
na Indústria 4.0 por meio de revisão bibliográfica e estudo de caso. Com o avanço da tecnologia e 
de sistemas complexos, a necessidade de qualificação se torna um pré-requisito para a entrada no 
mercado de trabalho. Novas funções e outras qualificações serão exigidas. Mudanças também 
podem surgir nas estruturas organizacionais já que a disponibilidade de dados e informações em 
tempo real poderá auxiliar na tomada de decisão de um leque maior de funcionários. Como 
explorado, a Internet já possibilita um desenvolvimento e uma produção conjunta entre 
fornecedor e cliente, proporcionando ao fornecedor conhecer dados sobre o processo do seu 
cliente para fabricar produtos com mais qualidade e no prazo esperado. 
Quando se delimita a indústria brasileira, nota-se que ela possui um parque industrial muito 
diverso. Cada um dos setores possui demandas e características próprias que demandam ou não 
uma introdução mais rápida de tecnologias emergentes. Dessa forma, a sua adaptação para 
Indústria 4.0 será ainda mais difícil e sua difusão poderá ser limitada devido à escassez de mão de 
obra qualificada e interfaces tecnológicas nas fábricas. 
Com relação a oportunidades parapesquisas futuras, sugere-se o aprofundamento em cada um 
dos níveis que foram abordados nesse estudo através de estudos de caso em empresas que adotam 
práticas da Indústria 4.0. 
 
7.REFERÊNCIAS 
Accenture. (2015) The Growth Game-Changer: How the Industrial Internet of Things can drive progress and 
prosperity. Extraído de http://www.accenture.com/SiteCollectionDocuments/PDF/Accenture-Industrial-Internet-
Things. 
Almeida, H. (2015) Internet das Coisas: tudo conectado. Revista da Sociedade Brasileira de Computação, 29(abr), p. 
7. Extraído de 
http://www.sbc.org.br/images/flippingbook/computacaobrasil/computa_29_pdf/comp_brasil_2015_4.pdf. 
Belluzzo, L. G., Galípolo, G. (2016) A nova revolução industrial. Valor Econômico, Novembro. Extraído de 
http://www.valor.com.br/opiniao/4762325/nova-revolucao-industrial. 
Bjork, C. (2014) Zara usa rádio frequência para controlar estoque. The Wall Street Journal, Novembro. Extraído de 
https://www.wsj.com/articles/SB12595499785223203469604580160680303525218. 
Confederação Nacional Da Indústria (CNI). (2016) Sondagem Especial – Indústria 4.0, ano 17, (2). Extraído de 
http://www.portaldaindustria.com.br/relacoesdotrabalho/media/publicacao/chamadas/SondEspecial_Industria4.0_Ab
ril2016.pdf. 
Dombrowski, U.; Wagner, T. (2014) Mental Strain as Field of Action in the 4th Industrial Revolution. Variety 
Management in Manufacturing. Proceedings of the 47th CIRP Conference on Manufacturing Systems. Aachen: 
Procedia CIRP (17) 100-105. 
Federação das Indústrias do Estado de Minas Gerais (FIEMG). (2016) Painel da Indústria Mineira. Minas Gerais. 
Julho. Extraído de 
http://www7.fiemg.com.br/Cms_Data/Contents/central/Media/Documentos/Biblioteca/PDFs/EPE/2016/PaineldaIndu
striaRegional/Julho/Painel-Industria-Mineira_MG_Julho_16.pdf. 
Hermann M. et al.(2015) Design Principles for Industrie 4.0 Scenarios: A Literature Review, Extraído de 
https://www.researchgate.net/publication/307864150_Design_Principles_for_Industrie_40_Scenarios_A_Literature_
14 
 
Review. 
Institute For Defense Analyses (IDA). (2012) U.S. Government. Emerging Global Trends in Advanced 
Manufacturing. Extraído de http://www.manufacturing-policy.eng.cam.ac.uk/policies-documents-folder/usa-
emerging-global-trends-in-advanced.pdf. 
Kagermann, H., W. et al. (2013) Recommendations for implementing the strategic initiative Industrie 4.0: Final 
report of the Industrie 4.0 Working Group. Extraído de 
http://www.acatech.de/fileadmin/user_upload/Baumstruktur_nach_Website/Acatech/root/de/Material_fuer_Sonderse
iten/Industrie_4.0/Final_report__Industrie_4.0_accessible.pdf. 
Kannengiesser, U., W. et al. (2015) Worker-Driven Improvement of Processes in Smart Factories, Mensch und 
Computer 2015 Workshopband, p. 239-244. 
Miguel, P. A. C. (2007) Estudo de caso na engenharia de produção: estruturação e recomendações para sua 
condução. Produção 17( 1), 216-229. 
Porter, M., Heppelmann, J. (2014) A gestão da internet das coisas. Harvard Business Review, Novembro. Extraído 
de http://www.hbrbr.com.br/como-produtos-inteligentes-e-conectados-estao-transformando-a-competicao. 
Qiao, G., L., R.F. and McLean, C. (2006) Flexible manufacturing systems for mass customization manufacturing, 
International Journal of Mass Customisation, 1,(2/3), 374–393. 
Qin, J.; Liu, Y.; Grosvenor, R. (2016) A Categorical Framework of Manufacturing for Industry 4.0 and Beyond. 6th 
International Conference on Changeable, Agile, Reconfigurable and Virtual Production (CARV). Bath: Procedia 
CIRP. p. 173-178. 
Salerno, M.S. (1992) Reestruturação Industrial e Novos Padrões de Produção. São Paulo em Perspectiva, 6, (3), 100-
108. 
Schuh, G. et al. (2015) Promoting work-based learning through Industry 4.0. The 5
th
 Conference on Learning 
Factories. Aachen: Procedia CIRP 32. 82-87. 
Terzidis, O. (2011) The Internet of Services and USDL. Handbook of Service Description: USDL and its Methods, p. 
6, New York: Springer. 
Zhang, C.;Wang, S.; Wan, J.; Li, D. (2015) Implementing Smart Factory of Industrie 4.0: An Outlook. International 
Journal of Distributed Sensor Networks. 
Zuboff, S. (1994) Automatizar/informatizar: as duas faces da tecnologia inteligente. Rev. Adm. Empresas 34(6), 80-
91. 
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