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7 INDÚSTRIA 4.0 Manaus 2019 Bruno Gomes de Brito RA: F0839A3 Estevão Alves dos Santos RA: F0709A9 Moisés Gomes RA: F10DDG0 Ricardo Flores de Oliveira RA:F1208A9 Wellington da Costa RA: F1008A9 INDÚSTRIA 4.0 Trabalho para obtenção de nota parcial na disciplina de Processos Industriais, ministrada pelo professor Waterloo Ferreira, do Curso de Automação Industrial. Manaus 2019 SUMÁRIO 1.0 INTRODUÇÃO....................................................................................................................................4 2.0 CONTEXTOS HISTÓRICOS..................................................................................................................6 2.1 CONCEITO INDÚSTRIA 4.0.................................................................................................................8 2.1.1 Impacto da Indústria 4.0............................................................................................................9 2.1.2 Mudanças e Pontos Críticos.....................................................................................................10 2.2 PILARES NA INDÚSTRIA 4.0.............................................................................................................12 2.2.1 Big Data....................................................................................................................................13 2.2.2 Internet das Coisas...................................................................................................................15 2.2.3 Sistemas Cibernético-Físico......................................................................................................18 2.2.4 Manufatura Aditiva..................................................................................................................20 2.2.4.1 Como funciona a manufatura aditiva?..............................................................................21 2.2.5 Robôs Autônomos....................................................................................................................22 2.2.6 Simulações................................................................................................................................24 2.2.7 Integração de Sistemas............................................................................................................25 2.2.7.1 Integração Horizontal 26 2.2.7.2 Integração Vertical 27 2.2.7.3 Tecnologia a favor da integração 27 2.2.8 Computação em Nuvem...........................................................................................................28 2.2.8.1 Utilização na indústria 4.0.................................................................................................29 2.2.9 Realidade Aumentada............................................................................................................. 29 2.2.9.1 Por que implantar a realidade aumentada na indústria?................................................30 2.2.9.2 Aplicações da realidade aumentada na indústria............................................................31 3.0 COMPREENDENDO A INDÚSTRIA 4.0.............................................................................................32 4.0 SUSTENTABILIDADE NO CONTEXTO DA INDÚSTRIA 4.0................................................................35 5.0 O IMPACTO NA CADEIA DE VALOR................................................................................................36 6.0 AS RELAÇÕES COM O PORTFÓLIO..................................................................................................37 7.0 OS PROFISSIONAIS NA INDÚSTRIA 4.0...........................................................................................38 7.1 Impacto da indústria 4.0 na mão de obra..................................................................................40 7.2 Exigências para os profissionais na indústria 4.0......................................................................41 8.0 CONSIDERAÇÕES FINAIS.................................................................................................................42 REFERÊNCIAS.........................................................................................................................................44 1.0 INTRODUÇÃO A história do homem é marcada por diversas revoluções que acarretaram significativos impactos no desenvolvimento da sociedade contemporânea à medida que novos métodos e inovações foram incluídos dentro das indústrias. O desenvolvimento de novas tecnologias associado a crescente utilização de mecanismos digitais têm levado as organizações adaptar seus processos como forma de se destacar no mercado competitivo. Determinada adaptação é relacionada ao cenário da globalização, no qual as empresas buscam a obtenção de vantagens competitivas duradouras para se diferenciar diante seus concorrentes. É a partir dessas estratégias que o processo da indústria 4.0 vem ganhando destaque, sendo também denominada como a quarta revolução industrial. A indústria 4.0 reflete um novo paradigma no que diz respeito às grandes revoluções industriais. No século 18 ocorreu a primeira revolução industrial, em que começaram a serem introduzidas às máquinas nos processos industriais com o aprimoramento das máquinas a vapor e a criação do tear mecânico. No início do século 20 já estava em andamento uma nova revolução, que se caracterizou pela divisão do trabalho, introdução da produção em massa com ajuda da energia elétrica, a exploração de novos materiais, como aço e produtos sintéticos e o descobrimento de novas formas de combustível. Nos anos 70, a terceira revolução industrial passa a ser incorporada à indústria, caracterizada pela aplicação de controladores lógicos programáveis (Programmable Logic Controllers - PLC) para automação da manufatura além da utilização de tecnologias da informação para o gerenciamento da produção. O desenvolvimento da indústria 4.0 tem se apresentado substancialmente presente nas indústrias de transformação. Ou seja, os processos dessa nova revolução estão associados às denominadas fábricas inteligentes, nas quais fazem uso da tecnologia para aperfeiçoar suas atividades e garantir resultados precisos em comparação com as empresas que não estão inseridas no modelo da indústria 4.0. Assim como a diversidade dos conceitos de Indústria 4.0, os benefícios de sua aplicação também podem ser variados. A integração de objetos físicos, interações humanas, máquinas inteligentes, processos e linhas de produção resultam no desenvolvimento de uma nova cadeia de valor, inteligente, conectada e ágil. Esta nova cadeia viabiliza o desenvolvimento de novos modelos de negócios com diferentes organizações do trabalho. Estas possibilidades de arranjo das diferentes alternativas das tecnologias da Indústria 4.0 podem resultar em diversos benefícios, tais como: melhorias na redução do tempo de processamento dos produtos, melhorias de qualidade, eficiência dos processos, redução do custo de processos, flexibilidade de processos, melhor atendimento dos requisitos dos clientes, personalização dos produtos e entre outros. Esta diversidade de conceitos e potenciais benefícios da aplicação da Indústria 4.0 nas empresas resultam em uma dificuldade de estabelecer um procedimento de sua aplicação na prática das empresas. Ainda se verifica uma falta de compreensão das implicações da aplicação da Indústria 4.0 no gerenciamento da manufatura. Além disso, o gerenciamento de operações de manufatura é um tópico genérico e composto de diversas áreas de atuação, sendo que a contribuição da Indústria 4.0 pode acontecer em diversas dessas áreas. 2.0 CONTEXTOS HISTÓRICOS Independentemente das circunstâncias, a palavra revolução é invariavelmente associada a mudanças profundas e à ruptura com uma realidade anterior.Karl Marx dizia que as revoluções são a locomotiva da história. E ao longo dos tempos, inúmeras revoluções, desencadeadas principalmente por novas tecnologias e por novas formas de perceber o mundo, provocaram mudanças nos sistemas econômicos e nas estruturas sociais. A Indústria 4.0 vem sendo encarada como a 4ª Revolução Industrial, pois igualmente às anteriores, a inovação tecnológica é o ponto de partida para romper com velhos paradigmas e remodelar drasticamente os sistemas de produção. A 1ª Revolução Industrial, iniciada na Europa no final do século XVIII, introduziu as facilidades da produção mecânica, sobretudo com a criação da máquina a vapor, tornando obsoleta a manufatura artesanal que vigorava até então. A partir dos anos de 1870, a eletricidade, o surgimento das linhas de montagem e a divisão do trabalho derivada do Taylorismo levaram à 2ª Revolução. Já a 3ª, também conhecida como Revolução Digital, teve início na década de 1970 e foi impulsionada pelo emprego das primeiras tecnologias de informação que desenvolveram, ainda mais, a automação dos meios de produção. A revolução que se presencia agora teve início em 2011 quando o governo alemão apresentou na Feira de Hannover uma série de estratégias voltadas à tecnologia capazes de transformar a organização das cadeias de valor globais por meio do surgimento de “fábricas inteligentes”. Desde então, o interesse acadêmico, científico, empresarial e político sobre o tema tem se expandido rapidamente, muito em função do fato de que pela primeira vez uma revolução industrial está sendo observada antes de se tornar, concretamente, realidade. Apesar da origem alemã, o modelo tem se espalhado pelo mundo com a adoção de medidas semelhantes em diversos países. Os EUA, por exemplo, anunciaram em 2011 a Advanced Manufacturing Partership (AMP), que consiste na união entre universidades, indústrias e o governo federal para promover investimentos em tecnologias em ascensão no país e, em 2014, sua sucessora, a Accelerating US Advanced Manufacturing (AMP 2.0), trazendo uma série de ações adicionais que deveriam ser adotadas para alavancar a capacidade de manufatura avançada do país. Também se destacam ações em andamento na China, que apresentou em 2015 o Made in China 2025, um programa estratégico para atualizar a indústria no país com diversas metas estabelecidas para 2020 e 2025 e na Coréia do Sul, onde foi criado o Korea Advanced Manufacturing System (KAMS), projeto que tem como objetivo desenvolver novos processos e tecnologias para o gerenciamento e a integração dos sistemas de produção. Na figura 1 é exposto o contexto histórico das revoluções industriais ao longo do tempo. Figura 1 - Contexto de evolução das revoluções industriais. Fonte: Wahlster (2016). As etapas da revolução industrial são dadas em quatro fases, sendo elas: · A primeira revolução industrial ocorreu no final do século XVIII. Houve o desenvolvimento de máquinas de tear e passou-se a utilizar vapor de água · A segunda revolução industrial teve origem no início do século XX. Ocorreu à disseminação da produção em massa, criação das linhas de produção e introduziu-se o uso da energia elétrica em fábricas. · A terceira revolução Industrial teve início por volta dos anos de 1970. Explorou-se o uso da eletrônica e tecnologia da informação para a automação da produção. · A quarta geração industrial é presenciada na atualidade. A indústria 4.0 apresenta um nível complexo de aplicação de novas tecnologias que permitem a comunicação, integração e o controle de informações industriais de diferentes naturezas por meio dos CPS. 2.1 CONCEITO INDÚSTRIA 4.0 Ao longo da história existiram marcos importantes para definir a evolução nos métodos industriais de produção. As primeiras três revoluções industriais são o resultado da introdução de máquinas, eletricidade e informações tecnológica. Agora, com a introdução da internet "de coisas e serviços" na fabricação, começa a quarta Revolução Industrial: Indústria 4.0. O conceito da Indústria 4.0 surgiu em 2011 na Alemanha, como uma proposta para o desenvolvimento de um novo conceito da política econômica alemã baseada em estratégias de alta tecnologia. A incorporação da digitalização à atividade industrial resultou no conceito de Indústria 4.0 e em referência ao que seria a 4ª revolução industrial. Caracterizada pela integração e controle da produção a partir de sensores e equipamentos conectados em rede e da fusão do mundo real, o surgimento de tecnologias avançadas e recentes trouxe novas oportunidades que impactam na forma de produzir e gerenciar nas indústrias. Baseia-se em um conceito tão marcante quanto fascinante: Sistemas Cybers-Físicos (uma fusão dos mundos físico e virtual), a internet das coisas e a internet dos serviços, terão um impacto disruptivo em todos os aspectos em empresas de manufatura. O autor ainda afirma que sistemas de execução de fabricação têm sido fundamentais no desempenho, na qualidade e agilidade necessárias para os desafios criados pela fabricação globalizada. Nessas “indústrias inteligentes”, máquinas e insumos “conversam” ao longo das operações industriais com escala e flexibilidade do processo de fabricação ocorrendo de forma relativamente autônoma e integrada. Dispositivos localizados em pontos diferentes na unidade da empresa, ou mesmo em empresas diferentes, também, trocam informações de forma instantânea sobre compras e estoques, permitindo uma otimização logística até então impensável, estabelecendo maior integração entre os elos de uma cadeia produtiva. Esta evolução permitirá que evoluamos da produção em massa para a customização em massa. A customização em massa é definida como produção de bens ou serviços que atendam desejos específicos e individuais a custos reduzidos, próximo dos custos de produção em massa sem customização, que só é possível com uma grande agilidade e flexibilidade da empresa. A Indústria 4.0, vai além da integração dos processos associados à produção e distribuição, envolvendo todas as diversas etapas da cadeia de valor: do desenvolvimento de novos produtos, como projeto, testes e até mesmo a simulação das condições de produção e o pós-venda. Dessa forma permite a criação de valor nos mais diversos níveis e é importante analisar o impacto e os desafios que as empresas enfrentarão nesta nova revolução. O impacto vai além da simples digitalização, passando por uma forma muito mais complexa de inovação baseada na combinação de múltiplas tecnologias, que forçará as empresas a repensar a forma como gerem os seus negócios e processos. 2.1.1 Impacto da Indústria 4.0 O impacto da Indústria 4.0 vai para além da simples digitalização, passando por uma forma muito mais complexa de inovação baseada na combinação de múltiplas tecnologias, que forçará as empresas a repensar a forma como gerem os seus negócios e processos, como se posicionam na cadeia de valor, com pensam no desenvolvimento de novos produtos e os introduzem no mercado, ajustando as ações de marketing e de distribuição. É preciso perceber que as alterações se irão verificar em ambos os lados da cadeia de abastecimento, tanto a nível das exigências dos clientes como dos parceiros de negócio. De acordo com Klaus Schwab no seu Livro “the fouth Indústrial Revolution” são quatro as principais alterações esperadas na Indústria em geral: · Alterações nas expectativas dos clientes. · Produtos mais inteligentes e mais produtivos. · Novas formas de colaboração e parcerias. · A transformação do modelo operacional e conversão em modelo digital Mais do que procurar produtos, o cliente procura experiências, tudo é considerado na altura da compra, desde a embalagem, a marca, o serviço de atendimento, serviços pós venda, o que os outros dizem sobre o produto, o que o produto diz sobre si mesmo, como são partilhadas as experiências por outros consumidores, o que se diz nas redes sociais, que informação está disponível para que se possa fazer uma escolha conscienciosa baseada em fatos e não apenas intuições. De produçãoem massa evoluímos para uma customização em massa. A customização em massa é definida como produção de bens ou serviços que atendam desejos específicos e individuais a custos reduzidos, muito próximos dos custos de produção em massa sem customização, só possível com uma grande agilidade e flexibilidade da empresa. Produtos e serviços estão a serem potenciados com a inclusão de capacidades digitais, pela utilização de novos materiais mais inteligentes, sensores capazes de monitorizar em tempo real, fornecendo estatística de desempenho e prevenir proativamente desvios em relação ao funcionamento normal, de forma que sejam corrigidas antes mesmo de se transformarem em falhas, maximizando a sua utilização, reduzindo custo de posse e aumentar o valor percebido pelo cliente. A inovação colaborativa impulsiona sinergias em pontos-chave que se traduzem em vantagens competitivas e é vista como motor para o crescimento social e econômico. Este tipo de inovação é procurada por empresas jovens com ideias inovadoras, mas sem recursos suficientes que procuram empresas bem implantadas no mercado, ou empresas que apesar de estarem bem implementadas procuram novas oportunidades de se tornarem mais ágeis e competitivas. Inovação impulsiona o crescimento através da introdução de produtos ou serviços que tiraram partido da procura existente ou latente no mercado, criando valor adicional para as empresas, consumidores, e aumentando a produtividade de quem as emprega. Para Mark Esposito, Professor “of Business and Economics”, Harvard University Extension School, a Inovação colaborativa é a próxima grande ideia que se precisa moldar de forma a permitir o aparecimento de novos modelos de negócios colaborativos. Ancorada em bases sólidas de empreendedorismo, a inovação colaborativa é o motor das organizações modernas, capazes de criar novas oportunidades, explorar novas ideias radicais, testando os limites dos mercados. Um verdadeiro melhor amigo para o crescimento. Esta mudança de paradigma tem forçadas as organizações a repensar o modelo operacional de forma a se tornarem as mais rápidas, ágeis e adaptadas ao mundo em constante mudança onde a concorrência é cada vez mais complexa. O aparecimento de plataformas virtuais globais intimamente ligadas ao mundo físico, em vez de simples digitalização é um marco em relação à indústria 3.0. A necessidade das organizações se focarem no cliente altera o paradigma entre vender produtos ou distribuir serviços, em vez de comprar o produto, o cliente compra o seu acesso através de plataformas digitais especialmente criadas para o efeito. 2.1.2 Mudanças e Pontos Críticos Em setembro de 2015 o WEF lançou um relatório intitulado “Deep Shift Technology Tipping Points and Societal Impact” que tinha por base uma consulta a 800 executivos e especialistas do setor de tecnologias da informação e comunicação e que pedia que localizassem no tempo de acordo com a sua percepção, 21 pontos críticos de mudança. A Figura 2 mostra o resultado dessa análise com referência temporal em que é esperado que os mesmos se tornassem uma realidade: Figura 2 - Ano médio esperado para o ponto crítico Fonte: WEF (2015). No referido relatório são identificadas seis tendências que estão a moldar a sociedade criando oportunidades e riscos: · Pessoas e a internet: Redes sociais, a forma como as pessoas interagem umas com as outras. · Computadores, comunicações e armazenamento: A rápida redução de custo, o tamanho dos computadores e tecnologias de comunicação. · Internet das coisas: Sensores cada vez menores e baratos estão a serem introduzidos em casas, acessórios, cidades, transportes e processos produtivos. · Inteligência Artificial e Big-Data: Crescimento exponencial da digitalização, da informação acerca de tudo e de todos associados a software com algoritmos cada vez mais sofisticados e capazes de aprender e evoluir sozinhos começa a ocupar lugares até agora reservados ao homem, inclusive lugares de decisão. · Economia partilhada e confiança distribuída: As redes sociais, a partilha de recursos em vez da sua aquisição, as bitcoins e a blockchain estão a criar novos modelos de negócio e a reformular os existentes, alterando a forma como nos relacionamos e a percepção de confiança entre parceiros. · Digitalização da matéria: A impressão em 3D de objetos físicos recorrendo à produção aditiva e usando materiais cada vez mais evoluídos e inteligentes está a transformar a era Industrial, no que diz respeito a prototipagem, batch size 1, logística de distribuição e a criar um conjunto de oportunidades para o ambiente Industrial, mercado doméstico e saúde. As inovações estão em todo o lado, desde transplantes de fígado produzidos por impressoras 3D à AI (inteligência Artificial), inclusivamente em cargos de decisão, cidades inteligentes, sistema financeiro emergente baseado em bitcoins e blockchain, etc. 2.2 PILARES NA INDÚSTRIA 4.0 A tecnologia da informação veio para agregar na busca da melhoria contínua. É indispensável destacar a importância de ferramentas como a internet das coisas (IoT), computação na nuvem (Cloud Computing), Big Data, entre outros pilares que estão presentes para auxiliar em termos de eficiência e produtividade. A Figura 3 relaciona as tecnologias digitais que já vem fermentando há algum tempo. Algumas ainda não estão prontas para serem aplicadas em grande escala, mas muitas já chegaram a um ponto em que seu alto grau de confiabilidade e seus menores custos começam a fazer sentido para aplicações industriais. Figura 3 – Redes e relações com a Indústria 4.0 Fonte: O Futuro das Coisas (2018). A integração entre a quarta revolução industrial e a tecnologia da informação. É visível que o ganho de produtividade, pelo fato de ser envolvida por tecnologias, trata muitos benefícios para os consumidores. 2.2.1 Big Data A análise de dados da big data surgiu recentemente na área da manufatura. A possibilidade da análise dos dados otimiza a qualidade, economiza energia e melhora a eficiência de equipamentos e sistemas de produção. No contexto da indústria 4.0, a aquisição e a interpretação compreensiva de dados de máquinas e da cadeia de produção, empreendimentos, sistemas gerenciais, consumidores; se tornará um padrão de tomada de decisão em tempo real. Sistema de tempo real (STR) é definido como um sistema em que a precisão e os algoritmos finais dependem não só do resultado computacional, mas também do tempo consumido para processar os resultados. Partes dos sistemas baseiam-se em informações pré-estabelecidas pertencentes a sistemas estáticos, o que leva a elevados custos de produção e manutenção. Gerações recentes de sistemas de tempo real para situações críticas (hard real time) foram desenvolvidas de forma a serem dinâmicas previsíveis e flexíveis. Quando se leva em conta a linha do tempo, como é o caso dos STR, um dos principais problemas consiste em escalonar o conjunto de tarefas que compõe o sistema dentro de um determinado período de tempo. O escalonamento de tarefas envolve a distribuição de recursos e tempo de operação de forma eficiente. A forma de medir o desempenho de um sistema de escalonamento depende do propósito do STR. Há inúmeras formas de avaliar o comportamento do STR já que em cada situação deve-se dar ênfase a um determinado aspecto do sistema. A variedade de métricas existentes torna difícil a comparação de algoritmos de escalonamento. Outro aspecto que torna esta comparação menos clara, são as características das tarefas que cada sistema executa. As tarefas podem ser associadas a tempos de computação, utilização de recursos, prioridades, precedências e tempo. Se uma tarefa for periódica a sua frequência é importante, se for esporádica então se dá importância ao tempo limite de execução. Com o avanço da manufatura em massa e alta customização de produtos, as companhias trabalharão com compartilhamento em tempo real de uma variedade de dados personalizados da sua cadeia de produção, enquanto ainda gerenciam outros dados relevantes. A bigdata vem usando novos modos de processamento para obtenção rápida de dados importantes de diferentes fontes de informação, como por exemplo: dados de máquinas, operacionais, cadeia de produção e externos. Obtendo assim um entendimento estruturado capaz de oferecer uma maior precisão para tomada de decisões gerenciais. Os dados gerados por uma variável controlada como, por exemplo: máquina, sensor ou equipamento; podem ser usados para prever, analisar, programar e tomar decisões estratégicas baseadas em cenários internos e externos da indústria. A integração permite com que organizações tenham melhores e mais abrangentes relacionamentos com consumidores, assim como um melhor entendimento de suas práticas empresariais. Big data tem conceito baseado em dados que são difíceis de coletar, armazenar, gerir e processar usando ferramentas e tecnologias convencionais. Na última década a quantidade de dados gerados mundialmente cresceu exponencialmente. Em 2011, o volume de dados de 18 Zettabytes (ZB) foi criado e a previsão é que os dados se multipliquem a cada dois anos no futuro próximo. A indústria 4.0 gera um enorme conjunto de dados de diferentes fontes e naturezas que dificultam a manipulação com algoritmos tradicionais. A big data analítica está presente na quarta geração industrial para oferecer soluções de manipulação, padronização e transformação de dados industriais. Propõe-se o modelo dos 5 “V’s” para a big data industrial: variedade, velocidade, veracidade e volume. A International Business Machines (IBM) propôs o modelo dos 5 “V’s”, onde: · Volume: Capacidade de armazenar grande volume de dados; · Valor: Definir a abordagem que será feita dessa massa de dados que está circulando. · Variedade: Opera com vasta variedade de informações coletadas de diferentes fontes; · Veracidade: Detecção do conteúdo de dados para a segurança do sistema; · Velocidade: Habilidade de coleta, transmissão e processamento de dados em tempo real. Para ter um poder de decisão mais preciso, a big data industrial demanda um novo modelo de processamento, discernimento e habilidade de otimização. Big data e o armazenamento em nuvem são tecnologias inseparáveis, pois, a big data não pode ser operada em somente um computador, ela deve usar software como serviço com processamento de dados de forma distribuída, plataforma como serviço, armazenamento em nuvem e infraestrutura como serviço. A figura 4 apresenta o modelo da big data industrial baseado nos 5 “V’s”. Figura 3 - Modelo dos 5 "V's" da big data industrial Fonte: Site Indústria 4.0 (2018). Por meio da análise dinâmica dos dados de consumidores, a big data industrial fornece auxílio para empresas que procuram aumento na demanda de venda de seus produtos. A tecnologia pode ser usada para diagnosticar e prever o desenvolvimento de novos produtos, otimizando assim a pós-venda e melhorando continuamente seus produtos. A big data industrial é uma ferramenta importante da IoT para sincronizar dados, utiliza-se está ferramenta para aprimorar dados de processos produtivos e sistemas industriais. 2.2.2 Internet das Coisas Atualmente, somente um número limitado de fabricantes fornecem sensores e máquinas que possuem redes avançadas e computação embarcada. Os equipamentos são tipicamente organizados em automação vertical, na qual sensores e dispositivos de campo dotados de inteligência artificial limitada e controladores de automação, alimentam o controle de processos de fabricação. Porém, com a IoT uma maior gama de dispositivos e equipamentos vem sendo otimizados com computação embarcada e conectados com protocolos padrões. O uso da IoT permite que dispositivos de campo se comuniquem e interajam entre si e com controladores, conforme necessário. Assim como, descentraliza a análise e tomada de decisões, permitindo respostas em tempo real de equipamentos e dispositivos. A IoT, por meio do CPS e outros protocolos industriais como o OPC, são exemplos de tecnologias de comunicação e informação da indústria 4.0. Permitem a conexão de softwares e máquinas dentro de sistemas conectados a uma rede corporativa. As tecnologias apresentadas pela quarta geração industrial devem contribuir para a interação entre dispositivos físicos e softwares. A conceito básico da internet industrial das coisas (IIoT), IoT para processos de manufatura, é a presença generalizada ao nosso redor de sensores, atuadores, dispositivos de identificação por radiofrequência (RFID), etiquetas, códigos, celulares, tablets, etc. Onde, por meio de endereçamento exclusivo as “coisas” possuem capacidade de interagir e cooperar dentro de uma rede para atingir objetivos em comum. De acordo com a divisão de pesquisas e projetos no campo da internet das coisas. “Coisas” são os participantes ativos de negócios, informações pareadas e processos, conectados para interagir e comunicar entre eles e com o ambiente externo por meio da troca de dados e informações. Enquanto algoritmos reagem autonomamente para os eventos do mundo real ou físico, influenciam eventos com os processos pré-determinados para desencadear ações e criar serviços com ou sem intervenção humana. Embora os diferentes grupos de pesquisa envolvendo a IoT como: RAMI 4.0 (Reference Architecture Industry), IIRA (Industrial Internet Reference Architecture) e IoT-A (Internet of Things – Architecture); possuam diferentes visões sobre o desenvolvimento da tecnologia. Partilham pontos em comum em suas arquiteturas de desenvolvimento da IIoT. Os pontos em comum na arquitetura de desenvolvimento da IIoT propostos por diferentes grupos de pesquisa, dividem-se em 3 camadas principais: · A primeira camada (L1) conta com a rede de equipamentos físicos ou componentes pertencentes ao chão de fábrica, ou seja, as “coisas”. No contexto da IIoT entende-se que cada ponto de rede como por exemplo sensores, atuadores, máquinas, entre outros; possuam endereço de protocolo de internet (IP) e rede ativa; · A segunda camada (L2) possui uma plataforma de comunicação. A plataforma inclui diferentes formas de acesso e comunicação por meio de serviços da internet, interconectividade entre redes, serviços dinâmicos e eventos direcionados para a rede de sensores físicos. O objetivo da segunda camada é fornecer uma plataforma computacional escalável capaz de distribuir e providenciar interoperabilidade entre diferentes sistemas; · A terceira camada (L3) é representa pelo nível gerencial e tem como base as aplicações industriais de melhoria de diagnóstico de processos. Nesta etapa o desempenho e os índices de negócio são medidos. A internet industrial das coisas é o conjunto de dispositivos ativos conectados a uma rede e que operam como parte de um sistema, ou de uma cadeia de sistemas pertencentes a uma empresa. As “coisas” possuem diversas funcionalidades dotadas de inteligência artificial, variam entre uma simples detecção, atuação, controle, otimização ou operação autônoma do sistema. A conectividade IP sem fio e as arquiteturas baseadas em nuvem, tornam a IoT uma tecnologia com custo reduzido comparado as tecnologias que não usam a nuvem como meio de comunicação. Como se observa na figura 5, a IoT entregará soluções inovadoras na área de desempenho de sistemas. Figura 5 - Exemplo de aplicação da IoT Fonte: Khan et al. (2017). Nota-se que sensores, atuadores, dispositivos com RFID pertencentes a um sistema cibernético-físico que são interligados através da rede em nuvem. Dispositivos dotados de IoT geram uma grande variedade de dados que é analisado pela big data analítica. O monitoramento dos dados pode ser realizado remotamente e de forma centralizada entre usuários e máquinas do sistema industrial. 2.2.3 Sistemas Cibernético-Físico O CPS é baseado na integração da computação, redes de comunicação e processos físicos. Ao contrário dos sistemas embarcados tradicionais, baseados em dispositivos autônomos, o foco do CPS é monitorar e controlar vários dispositivos, máquinas e equipamentos de um processo produtivo através de rede, permitindo acomunicação de dispositivos físicos com o sistema cibernético e vice-versa. O CPS atende a necessidade de obter informação e serviços em tempo real e em todo lugar, obtido por meio da facilidade do acesso e implantação de redes de internet nas máquinas de manufatura. Neste contexto, o conceito básico da IIoT é baseado na tecnologia da comunicação e informação, qual usa a infraestrutura da internet para integrar “coisas” com sensores dotados de inteligência artificial e softwares. Viabilizando a integração de dados de diferentes naturezas como, por exemplo: dispositivos, sistemas, recursos, informações, pessoas, máquinas, equipamentos e produtos. A incorporação da IoT ao CPS é considerada o futuro da indústria 4.0 devido à conectividade fornecida pelo CPS e a obtenção de dados que compõe a big data. Essa integração promove um universo inteligente de produtos, processos e serviços dentro de indústrias que usa a comunicação máquinas com máquinas (M2M), pessoas com máquinas e vice-versa dentro de uma rede em comum. Nas fábricas do futuro, equipamentos das linhas de produção com CPS presente, irão integrar dados de sensores e sistemas de informação empresariais, criando-se assim um ambiente industrial interativo. A quarta geração industrial tem como núcleo de integração o CPS. O conceito foi proposto pelo cientista americano Helen Gill em 2006 no National Science Foundation. O CPS conecta o espaço virtual com a realidade física, integrando capacidades de computação, comunicação e armazenamento. A comunicação deve ocorrer em tempo real, de forma confiável e segura com operação eficiente e estável. Observa-se na figura 6 o conceito principal do CPS. Os 3 “C’s”: comunicação, computação e controle da informação. Figura 6 - Estrutura dos 3 “C’s” do sistema cyber-físico Fonte: Cheng et al. (2017). Os 3 “C’s”, atingem a interação colaborativa em tempo real entre o mundo real e o mundo informatizado por meio de iteração cíclica entre processos computacionais e processos físicos. O CPS tem como intuito expandir novas funções providenciando sensoriamento em tempo real, controle dinâmico, feedback de informações, etc. Indústrias de países desenvolvidos da Europa e América do Norte estão sendo remodeladas por meio da exploração do CPS e de tecnologias de integração e controle de sistemas wireless, aprendizado de máquina, sensores ligados ao processo produtivo, entre outros. O CPS é a nova geração que integra computadores e a natureza física. Onde, a natureza cibernética é um somatório de algoritmos da lógica das unidades de sensores, e a natureza física é a soma das unidades atuadoras com habilidade de interagir e expandir capacidades do mundo físico usando auxílio computacional, tecnologias da comunicação e controle de mecanismos. A figura 7 apresenta o fluxo de informações entre pessoas, sensores, dispositivos, bens, entre outros, pertencentes à natureza física. Assim como, dados, processos, serviços, internet, entre outros pertencentes à natureza cibernética. CPS é o resultado da integração de informação de sistemas embarcados com sistemas operantes em tempo real. Neste tipo de integração é associada uma variedade de ferramentas, dispositivos, equipamentos e sistemas, como por exemplo: sistemas de engenharia, sistemas pré-existentes instalados e sistema com inteligência artificial. Figura 7 - Fluxo de informação do CPS Fonte: Hozdić (2016). Sistemas cibernético-físico industriais (CPPS) baseiam-se nos desenvolvimentos recentes das áreas da ciência da computação, tecnologias da comunicação e informação e tecnologia e ciência da produção. O desenvolvimento de tais fatores leva a uma nova geração industrial. O CPPS consiste em elementos e subsistemas autônomos e colaborativos que interconectam informações e realizam interações em diferentes situações em todas as camadas industriais, máquinas, processos de produção e redes logísticas. O modelo operacional e de prognóstico do CPPS, permite a implementação de uma série de tarefas e pesquisas aplicadas em qualquer nível empresarial. Com a integração da abordagem analítica com a abordagem baseada em simulação, o prognostico pode ser descrito em detalhes como, por exemplo: como os sistemas devem enfrentar uma série de novos desafios em termos de redes de sensores operacionais, atuadores com inteligência artificial, largura de banda de dados, protocolos de comunicação, entre outros. 2.2.4 Manufatura Aditiva Por definição manufatura é a fabricação de produtos. O setor impacta e abastece diversos outros e é crucial para o desenvolvimento correto das atividades industriais. Assim como em todas as áreas, o avanço da tecnologia trouxe para a manufatura maior efetividade, economia e otimização de processos. A evolução deste setor é a chamada manufatura aditiva. Por meio da interação de softwares e hardwares, esse modelo de negócio fabrica produtos através da impressão 3D. A manufatura aditiva tem este nome porque o seu processo de criação é baseado na adição de camadas de materiais - plástico metais e outros - para formar objetos. A técnica usada para a impressão 3D é conhecida e utilizada desde os anos 1980, porém, por muitos anos foi considerada cara demais para se tornar popular, além de pouco prática. Em paralelo ao avanço tecnológico, a técnica foi recebendo investimentos e se tornando popular - principalmente nas indústrias. Figura 8: Impressora 3D Fonte: Site Indústria 4.0 (2018) 2.2.4.1 Como funciona a manufatura aditiva? O método tradicional de manufatura é o subtrativo, onde o objeto desejado é moldado a partir de um bloco de matéria-prima - gerando grandes quantias de resíduos. Ao contrário desta prática, na manufatura aditiva o material é adicionado, camada a camada, até formar o objeto pré-projetado. O processo começa com o desenho do projeto em um software que cria figuras em 3D, chamados de CAD. Na indústria, destino de cerca de 95% dos objetos formados por meio da manufatura aditiva, o mais comum é que estes sejam protótipos, moldes ou peças detalhadas. Logo após, o projeto é impresso. Isso pode ser feito através de diferentes técnicas, dependendo do material utilizado e do resultado desejado. As mais utilizadas são: · Selective Laser Sintering (SLS) - Este processo é feito a partir de energia de laser concentrada que modifica a propriedade de pó de cerâmicas, metais e plásticos para criar objetos 3D. A técnica é muito utilizada para construir aparelhos ortopédicos, peças para indústria e aeroespaciais. · Stereolithography Aparattus (SLA) - Este método é feito por meio de diferentes tipos de resinas líquidas solidificadas, camada a camada, por luz ultravioleta. A técnica é uma das mais precisas e exatas para construir objetos ricos em detalhes. · Selective Laser Sintering (SLM) - Este modelo funde e derrete pó metálico a partir de um laser super potente. A partir dele são feitos objetos resistentes em metal. · Fused Deposition Modeling (FDM) - Existente há mais de 20 anos, este método é um dos mais populares da manufatura aditiva, por ser um dos mais acessíveis. Ele produz peças de baixo para acima, por meio do aquecimento de um filamento termoplástica com alta precisão. 2.2.5 Robôs Autônomos Robôs Autônomos (Autonomous Robots, em inglês) são máquinas capazes de realizar, sem intervenção ou controle humano, tarefas em ambientes desestruturados – nos quais cabe ao robô à tomada de decisões não programadas, para solucionar problemas novos e lidar com situações imprevisíveis. Os níveis de autonomia variam de acordo com a estrutura do robô e com a função a desempenhar. Na medicina, por exemplo, se o procedimento envolver risco à vida do paciente (no caso de cirurgias mais complexas), o robô terá autonomia muito relativa; já para uma tarefa doméstica (como a limpeza de um piso), essa autonomia poderá ser bem maior. Hoje, robôs 100% autônomos ainda não existem – pelo menos ainda não para comercialização. Robôs Autônomos são um dos pilares da Indústria 4.0, na qual as decisões no chão de fábrica são tomadaspor máquinas, que se comunicam entre si, desempenham diversas funções e têm capacidade de detectar e resolver problemas. Entre 1961 (quando a General Motors passou a usar pela primeira vez robôs em uma linha de montagem) e 2013, o número de robôs industriais em uso no mundo subiu para 1,6 milhão, segundo a Federação Internacional de Robótica. A colaboração entre seres humanos e máquinas tem o potencial de revolucionar a linha de produção industrial. Figura 9: Robôs Autônomos. Fonte: Site Indústria 4.0 (2018) Origem: Nikola Tesla (1856-1943), o engenheiro e inventor americano de origem sérvia, é considerado o inventor do primeiro robô: um barco teleoperado (operado à distância), em 1889. Nos anos 1939 e 1940, a empresa de eletrodomésticos Westinghouse apresentou um protótipo humanoide chamado “Elektro”; em 1948, o inglês Grey Walter prototipou o primeiro robô autônomo eletrônico. Nenhum dos dois foi construído. Na indústria, o primeiro robô foi desenvolvido em 1961, para a General Motors, e chamado de “Unimates”. Ativado por comandos passo a passo, trabalhou na linha de montagem executando tarefas que seriam nocivas a seres humanos, como a remoção de peças da área de pintura e solda de partes da carroceria. Objetivos: Na indústria, executar tarefas que podem prejudicar a saúde dos funcionários (manuseio de gases e tintas tóxicas ou transporte de excesso de peso, por exemplo), além de aumentar a velocidade e a eficiência da produção. Em paralelo, o uso de robôs autônomos ajuda a aperfeiçoar o trabalho dos funcionários, que não precisam mais detectar e corrigir falhas nas máquinas. Um exemplo é a BMW que em 2016 começou a utilizar robôs autônomos no processo de carregamento e transporte de peças em uma de suas fábricas alemãs. De forma geral, o uso de Robôs Autônomos leva a aumento de receita, de participação de mercado e de lucro. Desafios: Equacionar a diminuição de vagas de trabalhos (substituídas pela automação) e resolver a necessidade de qualificação de funcionários para operações em robótica. Publicada em 2013, uma pesquisa da Universidade de Oxford concluiu que, ao longo dos próximo vinte anos, cerca de 47% dos empregos nos Estados Unidos podem ser substituídos pela automação. No Brasil: Em 2015, foram vendidas 1.400 unidades de robôs no Brasil. Espera-se crescimento de dois dígitos para o período entre 2016 e 2019. Outro estudo, produzido entre janeiro de 2013 e julho de 2016, aponta que 1.266 novos robôs foram vendidos e instalados (9% a menos do que em 2013), 65% dos quais na indústria automotiva e 8% na metalúrgica. Como isso, o Brasil ocupa 17a posição no ranking mundial de vendas. Em relação ao estoque de robôs operacionais, o Brasil está em 16a lugar no ranking, com 9.600 unidades (12% a mais que em 2013). A pesquisa indica ainda que, para cada 10 mil funcionários, há 106 robôs na indústria automotiva, dez na indústria de manufatura e quatro nas demais indústrias. A conclusão do estudo é que o mercado brasileiro de robôs é visto como emergente na área de instalações – mas o desenvolvimento na área de vendas é considerado desapontador. 2.2.6 Simulações O uso de simulação nas fábricas une diferentes agentes da Indústria 4.0. Os conceitos de Big Data, Machine Learning, Metodologia Lean e Inteligência Artificial são usados para entender pontos de melhorias no processo da manufatura, propor soluções, testar hipóteses, aplicar as mudanças e metrificá-las. A simulação pode ser feita por meio de softwares específicos. Eles captam os dados da produção e fazem análises de variáveis e de intervalos de tempo. Juntos, os indicadores conseguem apontar onde estão os gargalos da produção e o que poderia ser feito para solucioná-los. A efetividade da simulação depende da quantidade e qualidade dos dados que alimentam os sistemas. Por isso, para implementar esta metodologia, a fábrica precisa já ter uma estrutura de dados organizada, que os unifique e padronizem, a fim do sistema poder usar as informações. Alimentados por estes dados, os sistemas de simulação ajudam a analisar o processo fabril de maneira integral, olhando para pontos específicos como estoque, peças e mão de obra. Além disso, o software consegue analisar a interação entre estes fatores, simulando melhorias. A principal vantagem da simulação na Indústria 4.0 é que ela evita prejuízos. No lugar de dispor de um investimento para validar uma ideia que pode ser útil ou não, são alocados recursos apenas para ações já validadas. O processo de simulação acontece da seguinte forma: · Definição de problema: O primeiro passo é saber o que precisa ser aprimorado dentro do processo fabril. Para isso, pode-se analisar o sistema, identificar os gargalos, as variáveis que ele envolve e as possibilidades de solução; · Validação: Depois, é preciso optar por uma das soluções e rodar novas simulações dentro do sistema para determinar se esta é a melhor opção para resolver a necessidade inicial. · Melhoria: Olhar para soluções internas da fábrica e para o que outras indústrias estão fazendo também ajuda a validar o processo. Além disso, essa prática ainda contribui para aprimorar a solução encontrada. · Implementação: Com todas as informações em mãos e resultados positivos provenientes das simulações feitas no software, é possível programar as melhorias. · Metrificação: Por último, é preciso monitorar os resultados da melhoria para continuar a incrementá-la de acordo com as necessidades da indústria. A regra para a simulação fabril é, portanto, definir hipóteses, testá-las por meio do software, avaliar os resultados, melhorar a partir de pesquisas de mercado, implementar a melhoria na fábrica e monitorar. A simulação ajuda as indústrias a se inserirem no conceito 4.0 ao passo que utiliza a inteligência artificial, alimentada por dados, para encontrar problemas e validar soluções sem perder tempo de fabricação ou recursos por conta de escolhas erradas. 2.2.7 Integração de Sistemas Um dos conceitos da indústria 4.0 é ter uma maior integração entre os processos e setores das fábricas trocando informação de maneira mais rápida e eficiente para a tomada de decisão mais veloz a fim de aumentar a produtividade, diminuir perdas, otimizar recursos e levar a transformação digital para dentro das indústrias. Cada processo da dinâmica fabril gera e é abastecido com dados. Em um ambiente sem integração, existe o trabalho de captar todas as informações geradas por uma etapa do processo de manufatura e abastecer a próxima, isso é feito muitas vezes de forma manual, ineficiente e analógica. A falta de sistemas integrados faz com que, também, os níveis de gestão tenham um trabalho muito maior em analisar se o que está sendo fabricado realmente condiz com a demanda recebida e se os fornecedores e distribuidores estão alinhados com esta produção. Como os processos são diversos e envolvem diferentes agentes em uma fábrica, o conceito de integração alinhado à indústria 4.0 foi dividido em integração horizontal e integração vertical. O primeiro diz respeito a toda cadeia produtiva: desde fornecedores até os clientes. Já o segundo, integra as funções a serem desenvolvidas dentro da fábrica. Para alcançar os melhores resultados, ainda deve haver a interação entre as integrações verticais e horizontais para unir processos e otimizar a produção como um todo. 2.2.7.1 Integração Horizontal Este tipo de integração conecta todos os setores (e seus respectivos sistemas) da cadeia produtiva de uma determinada indústria. Desde a análise de mercado, gerenciamento de fornecedores, até a produção, logística e distribuição, a integração horizontal ajuda os setores a trabalharem com mais harmonia e sincronização, otimizando recursos ao passo que também integra análises de mercado ao processo fabril. Além disso, com o controle de entrega e monitoramento de distribuição, é possível ter certeza do cumprimento dos prazos e também gerar dados para prever entregas mais precisas. Essas características todas ajudam a gerar valor para o cliente ao passo que o processoindustrial fica mais organizado, imprimindo maior qualidade ao produto e cumprimento de contratos. Para a fábrica, a integração representa sincronia, diminuição de perdas, consequentemente uma economia de recursos à medida que a demanda dos fornecedores é ajustada à demanda dos clientes, sem desperdícios durante o processo. Além disso, a maior qualidade dos produtos representa um nível menor de devolução e aumenta o índice de confiança do consumidor para com a fábrica, o que gera fidelização do cliente. 2.2.7.2 Integração Vertical Para a transição da informação entre todos os níveis hierárquicos de uma empresa a Indústria 4.0 abraça o conceito de integração vertical. No chão de fábrica, ela começa na sensorização de máquinas e linhas; as informações destes sensores se integram no nível de controle, que envolve máquinas e sistemas, como o CLP - Controlador Logístico Programável; no nível de produção, integra monitoramento, controle e supervisão - geralmente o software usado é um SCADA; no nível operacional engloba planejamento, gestão de qualidade e da eficiência dos equipamentos por meio de um sistema MES; e já no nível de gestão corporativa usa o ERP para fazer a gestão de pedidos, planejamento e gerenciamentos dos processos. A integração vertical prevê a conexão dos sistemas específicos usados em cada uma destas etapas, conectando os dados, fazendo a influência fluírem entre todos os níveis hierárquicos de maneira mais rápida e eficiente, diminuindo o tempo para tomada de decisão e melhorando o processo de gestão industrial. Assim é possível manter a produtividade em um nível elevado, olhar para as máquinas e monitorar o seu ciclo de vida, além de acompanhar a produção em tempo real. Além dos sistemas elencados, na indústria ainda é muito comum o uso de PLM, um sistema que controla o registro dos produtos em todos os seus estágios de desenvolvimento, desde o conceito até a produção. A interação entre sistemas ERP e MES, por exemplo, conecta a gestão corporativa com a gestão industrial, onde são contabilizadas informações de quantidades de produção boa, produção descartada, nível de desempenho ao mesmo tempo em que conecta informações de gerenciamento em tempo real para alinhar cronogramas de produção. Outra integração vertical possível é entre o MES e o PLM. Esta aumenta a velocidade do ciclo de um produto, ao passo que o PLM alimenta o MES com dados sobre materiais necessários para a produção, dispensando a análise feita à mão suscetível a erros. 2.2.7.3 Tecnologia a favor da integração O processo integrado, portanto, permite que os sistemas naturais das fábricas conversem entre si para formar um fluxo de informações mais inteligente e que resulte em melhores produtos. Para isso, algumas tecnologias precisam fazer parte do processo, como: · Big data e análise de dados; · Robôs; · Internet das Coisas; · Cloud; · Manufatura aditiva. Ao passo que os sistemas usam estas tecnologias para se conectar entre si e otimizar o processo de fabricação, algumas funções antes exercidas por humanos serão aprimoradas pelas máquinas. Por um lado, isso fornece maior precisão na transferência de informações, por outro, faz com que o profissional que antes exercia essa função, precise se capacitar para controlar os sistemas integrados e garantir que o fluxo de informação esteja adequado. Na indústria 4.0 a tecnologia consegue imprimir mais inteligência e precisão nos processos fabris, por meio da integração de todas as suas pontas. Mas olhar para tudo isso e questionar como melhorar ainda mais este processo só pode ser pensado pela mente humana. Além da integração das máquinas e processos, deve existir também uma conexão de ideias para gerar resultados cada vez melhores. 2.2.8 Computação em Nuvem O Cloud Computing é uma tecnologia que faz parte da rotina de muitas pessoas, mesmo que elas não percebam. A chamada computação em nuvem está presente quando se consome conteúdo via streaming, edita documentos online, envia e-mails, entre outras tantas funções da vida cotidiana. Nas empresas, não é diferente. A nuvem é utilizada de a fim de armazenar informações, fazer análise de dados, acessar conteúdos e etc. Basicamente o serviço de nuvem funciona assim: existe um provedor, que armazena uma quantidade enorme de informações, as analisa e distribui, e existe o receptor, que utiliza estas informações. A nuvem revolucionou o uso de dados ao passo que para se ter acesso a um documento, por exemplo, não é mais preciso tê-lo armazenado na própria máquina. A tecnologia trouxe diversos benefícios, como diminuição de custo com armazenamento de informação, uma vez que as empresas não precisam mais obter os hardwares de armazenamento nem fazer a manutenção desta infraestrutura; aumento da velocidade do acesso à informação, já que com apenas um clique é possível abrir um documento, sem a necessidade de se ter uma banda larga da melhor qualidade para isso; escala, ao passo que as informações são descentralizadas, podendo ser acessadas, dependendo da autorização prévia, de qualquer lugar; desempenho, já que imprime velocidade e facilidade aos processos; e, por fim, segurança, porque os provedores investem em sistemas que protejam as informações que gerenciam. Outro benefício da computação em nuvem é a atualização constante. Como a tecnologia fica a cargo do provedor, as empresas não precisam dispor de investimento para sempre estarem evoluindo seus hardwares, ou pesquisando novas formas de proteção da informação. 2.2.8.1 Utilização na indústria 4.0 A atividade industrial, naturalmente, produz e consome muitos dados. Com a implementação do conceito 4.0, então, a tendência é de que cada vez mais os processos industriais necessitem e gerem mais informações. Armazenar, processar, distribuir corretamente e assegurar essa quantidade de dados não é tarefa fácil de ser feita sem o auxílio da tecnologia. A computação em nuvem permite que as indústrias imprimam muito mais funcionalidades no seu dia a dia. Por exemplo, na fabricação de uma peça, as máquinas precisam de informações de comando, como quantidade, modelo, material utilizado e etc. Ao mesmo tempo, elas produzem informações do seu desempenho, quantidade de peças produzidas, entre outras. Para um funcionário fazer a gestão deste processo com computação em nuvem, ele apenas precisa ter acesso ao software que recebe as informações do provedor. Na indústria, a computação em nuvem também se destaca por permitir a descentralização da informação. Cada profissional que atua em uma fábrica pode ter as informações necessárias para executar seu trabalho, mesmo que estas sejam provenientes de outra planta, de forma rápida e organizada. Além disso, por meio de acessos restritos, é possível segmentar quem tem acesso a o que. Basicamente, portanto, a computação em nuvem, ou cloud, auxilia as indústrias a se adequarem ao conceito 4.0 ao passo que fornece infraestrutura para simplificar processos, agilizar a comunicação e fornecer dados em tempo real. O que se deve prestar mais atenção na aplicação do Cloud à indústria são os requisitos de segurança da informação e garantia de sua transmissão. A tecnologia implementa os recursos fundamentais para a indústria 4.0. 2.2.9 Realidade Aumentada A realidade aumentada é uma tecnologia que faz a integração do meio real com o virtual, promovendo a exposição de elementos virtuais sobre a imagem do ambiente real através da tela de algum dispositivo (celular, computador, tablet, etc.). A realidade aumentada melhora, enriquece e contribui para que algumas informações importantes sejam inseridas no ambiente real, dando a impressão que essas informações já fazem parte deste ambiente. Mediante a leitura que a câmera faz de um código (marcador), a biblioteca computacional irá reconhecê - lós, iniciando uma ação de consulta aos objetos que foram inseridos na base de dados, assim as informações virtuais aparecerão na tela do dispositivo complementando o ambiente real. A realidade aumentada traz um grande impacto na interação de pessoas comequipamentos virtuais, pois é uma nova maneira de estar em contato de forma simples, rápida e barata com qualquer tipo de informação virtuais relacionados a alguma máquina por exemplo. Uma vez que essa informação seja catalogada na biblioteca, basta ativar a câmera do dispositivo que a sobreposição dessas informações aparecerá na tela. A realidade aumentada oferece uma grande capacidade em aplicações industriais e educacionais, promovendo interatividade entre ambientes virtuais e reais. 2.2.9.1 Por que implantar a realidade aumentada na indústria? As experiências por meio da realidade aumentada têm agregado valor às indústrias que optam por integrar a tecnologia aos seus processos produtivos. Ela permite uma orientação de processos dentro das indústrias, a partir da visualização de detalhes em tempo real que, se não observados, podem prejudicar a eficiência produtiva. Se aliada a alguma tecnologia de Inteligência Artificial (IA), a RA pode ser utilizada também para auxiliar na visualização precoce de desvios operacionais. A previsibilidade de falhas é uma das vantagens do uso de tais tecnologias no ambiente industrial, possibilitando a técnicos e operadores a identificação de problemas operacionais em máquinas e equipamentos antes mesmo que eles ocorram e permitindo a realização de ajustes simultâneos à operação, com auxílio do hardware de RA. Servem como base para a experiência de realidade aumentada todas as informações técnicas do banco de dados da empresa, como os modelos de CAD (Computer-Aided Design), e dados provenientes de outras ferramentas de tecnologia e gestão industrial, como sistemas SCADA, PIMS e MES. Desta forma, é possível controlar processos complexos, que exigem das equipes produtivas mais assertividade e em que erros podem representar prejuízos financeiros significativos à sustentabilidade das empresas. Segundo pesquisa realizada em 2018 pela PTC, as indústrias fabricantes de produtos industriais, automotivos, aeroespacial e de defesa têm liderado a adoção de realidade aumentada nos seus processos internos. As funções de RA mais utilizadas nas empresas estão nas áreas de fabricação, design, vendas e marketing, por funcionários de operação e em treinamento. O investimento em realidade aumentada permite que novas funcionalidades sejam adicionadas às tecnologias de software e hardware, representando uma vantagem competitiva em um cenário onde a diferenciação de mercado se dá, principalmente, pela inovação tecnológica. Em termos práticos, podemos citar algumas aplicações da Realidade Aumentada, cada vez mais utilizadas pela indústria. 2.2.9.2 Aplicações da realidade aumentada na indústria · Segurança do trabalho: Os processos de fabricação da indústria 4.0 têm por base a utilização de ferramentas que sejam capazes de prevenir riscos aos operadores diretos de máquinas. A realidade aumentada permite que gestores e responsáveis diretos pelo operador verifiquem se ele está portando os equipamentos necessários para segurança individual e em quais condições está realizando a operação. Sendo assim, garante-se a segurança no ambiente de trabalho, por meio do monitoramento remoto e em tempo real. Consequentemente, otimizam-se os custos operacionais pela melhor capacidade de gestão de riscos nos processos industriais, como em situações de manuseio de materiais perigosos e trabalhos realizados em altura e profundidades, através da utilização de EPIs de forma adequada. · Treinamento e capacitações: Na mesma mão da segurança, os treinamentos e capacitações realizados com suporte da RA permitem a simulação dos processos industriais de fabricação e funcionamento de máquinas. Usando óculos de realidade aumentada, tablets ou smartphones, é possível conseguir ampliar a capacidade de aprendizado e retenção por parte dos funcionários, uma vez que essa tecnologia promove a interatividade como principal vantagem. A possibilidade de manusear e entender a montagem de uma peça ou equipamento ao mesmo tempo em que se interage com ela (e), cria um engajamento e otimiza os recursos empregados em treinamentos presenciais. Isso porque é possível realizar esses treinamentos com especialistas e técnicos à distância e com simulação de cenários 3D, onde as instruções sejam repassadas simultaneamente à prática do operador e a base de dados possibilite uma visualização de cada detalhe da máquina. · Manutenção Industrial: O funcionamento completo das atividades de todo o ciclo produtivo também pode ser facilitado pela aplicação da realidade aumentada na indústria, desde a prototipagem de produtos pelas equipes de desenvolvimento até o produto final. Para que funcionários de chão de fábrica possam realizar a manutenção de equipamentos e máquinas, o auxílio remoto de especialistas e a visualização de protótipos e instruções diretamente no display do dispositivo permitem a resolução mais ágil e assertiva do problema. O profissional pode ter acesso, por exemplo, a uma animação virtual de cada etapa necessária para a substituição de uma peça defeituosa. É possível ainda confirmar sua disponibilidade em estoque através da integração com sistemas corporativos de gestão. O uso de realidade aumentada na manutenção industrial permite, portanto, a melhora na eficiência produtiva, uma vez que reduz o tempo e os custos de interrupção das atividades em plantas industriais. · Automação de processos na linha de produção: A automação de processos industriais está ligada à capacidade de resolução de problemas de forma ágil e eficaz. De maneira prática, aplicações de RA podem estar presentes no cronograma de funcionamento da planta, indicando as responsabilidades por funcionário e por processo (do mais ao menos complexo), qual o tempo de produção e em qual cadência ele precisa ser executado. A realidade aumentada permite corrigir problemas operacionais com o acionamento imediato de profissionais envolvidos nos processos, independentemente da sua localização, para que possam realizar ou orientar os ajustes necessários. 3.0 COMPREENDENDO A INDÚSTRIA 4.0 A Indústria 4.0 é o produto de uma profusão de tecnologias aplicadas ao ambiente de produção. Entre elas, avultam-se os Cyber-Physical Systems (CPS), a Internet of Things (IoT), a Internet of Services (IoS), veículos autônomos, impressoras 3D, robôs avançados, inteligência artificial, Big Data, nanomateriais e nanosensores. A combinação dessas tecnologias, como sugerido pelos alemães, tem potencial para habilitar as chamadas Smart Factories, capazes de fabricar produtos de forma mais eficiente com a comunicação e integração entre máquinas, pessoas e recursos. Nessas “fábricas inteligentes” máquinas e insumos “conversam” ao longo das operações fabris, agregando flexibilidade aos processos, que ocorrem de maneira autônoma e integrada. Essencialmente, as Smart Factories envolvem a união e harmonização entre os CPS e o uso da IoT e da IoS nos processos industriais. Estes são os componentes-chaves da Indústria 4.0 e, ainda que não seja o objetivo central desta pesquisa, faz-se necessário compreendê-los, sucintamente, buscando entender essa iminente revolução. Os denominados CPS são uma nova e promissora série de sistemas colaborativos que incorporam profundamente a capacidade cibernética no mundo real. No ambiente de manufatura, os CPS compreendem máquinas inteligentes, sistemas de armazenamento e facilidades de produção capazes de trocar informações, desencadear ações e controlar um ao outro de forma autônoma, promovendo melhorias nos processos industriais e no gerenciamento do ciclo de vida dos produtos e da cadeia de suprimentos. São aptos, ainda, a gerar respostas instantâneas e fomentar um trabalho flexível e distribuído em múltiplas dimensões de tempo, espaço e conteúdo. O sucesso dos CPS, contudo, depende da IoT e da IoS, que têm sido vistas como o futuro da internet como conhecemos hoje, o que possibilitará a quaisquer objetos do dia a dia se conectarem à rede mundial de computadores. Estima-se que nos próximos anos haverá mais coisas do que pessoas interagindo naweb. Isso alterará radicalmente os sistemas manufatureiros, pois permitirá que as máquinas tomem decisões sozinhas e que seu controle seja feito de forma remota, proporcionando maior flexibilidade, confiabilidade e eficiência às operações, além da redução de custo. Da mesma forma, a IoS agrega considerável valor à cadeia de suprimentos ao permitir que serviços, sobretudo logísticos, sejam fornecidos de forma integrada e combinada com vários canais e participantes. A potencial grandiosidade da Indústria 4.0 somente pode ser compreendida quando ponderados seus possíveis impactos, que por se tratarem de efeitos futuros, podem ou não ser confirmados a depender da capacidade do movimento em superar desafios que já se mostram presentes. As pesquisas apontam para uma série de desafios e impactos na política, na economia, no setor industrial, nos modelos de negócios e na sociedade como um todo. Pode-se concluir que onde houver a possibilidade da Indústria 4.0 provocar mudanças, obstáculos serão enfrentados. É justamente essa amplitude que a torna uma nova revolução e leva a concebê-la não como uma revolução tecnológica, mas econômica, política e social. No âmbito econômico, a quarta revolução industrial provocará impactos monumentais em todas as variáveis macroeconômicas, como PIB, investimentos, consumo, emprego, comércio e inflação. Para tanto, uma enorme quantidade de investimentos será necessária. Estima que somente a Alemanha deva investir, até 2020, 40 bilhões de euros anualmente no projeto, valor que pode chegar a 140 bilhões anuais em toda a Europa. Já os EUA investirão 1,35 trilhões de dólares na Indústria 4.0 nos próximos 15 anos, totalizando 90 bilhões por ano. Já no âmbito político, para que possa ser viabilizada, a Indústria 4.0 requer que novas regulamentações sejam aprovadas pela Administração Pública, visando à adaptação, à difusão e à proteção às tecnologias digitais. O grande desafio, todavia, é a atuação, em conjunto, entre governos, iniciativa privada e sociedade civil para criar regras, verificações e balanços que permitam manter a justiça, a competitividade, a equidade, a segurança e a confiabilidade na economia e no Estado. As demandas dos consumidores somadas às novas capacidades produtivas e tecnológicas levarão à criação de novos modelos de negócios e serviços orientados a atender às demandas individuais dos clientes e fornecer soluções para problemas em um contexto caracterizado por redes e cooperação entre parceiros de negócios. Isso exigirá das empresas a ampliação de sua capacidade de se conectarem em cadeias globais de valor e de encurtarem o lançamento de produtos no mercado, além de alterarem a forma como se relacionam com clientes e fornecedores, buscando reduzir custos para manter a competividade. No âmbito indústria, muito mais do que apenas benefícios para o chão de fábrica, a introdução dos CPS ao ambiente produtivo possibilitará incríveis ganhos de produtividade, eficiência e flexibilidade em toda a cadeia produtiva, além de permitir a otimização da tomada de decisão e a rastreabilidade de ponta a ponta do processo. Estima que somente na Alemanha, onde a Indústria 4.0 encontra-se mais avançada, os ganhos de produtividade irão variar de 15% a 25%. A flexibilidade das linhas de produção, por sua vez, viabilizará a customização em massa de produtos, ou seja, a produção de bens personalizados conforme as preferências e necessidades do cliente, com tamanha eficiência que mesmo baixos volumes permitirão altos lucros. Há espaço também para melhor integração entre os processos de logística e produção e entre máquinas e pessoas. A Indústria 4.0 promete ainda apresentar soluções para alguns dos desafios que a sociedade enfrenta atualmente em áreas como saúde, mobilidade urbana e eficiência enérgica com a implantação de redes elétricas inteligentes. Ao mesmo tempo alerta para desafios ambientais resultantes da necessidade de maior eficiência no uso dos escassos recursos naturais, exigindo das empresas a busca por novas soluções sustentáveis ao longo de suas ações e processos. Contudo, os principais impactos sociais ocorrerão na força de trabalho, na empregabilidade e na necessidade das pessoas aperfeiçoarem suas competências para lidar com todas as novas tecnologias e garantir sua empregabilidade, o que faz dessa maior exigência de qualificação, juntamente com as mudanças demográficas já em curso – como o envelhecimento da população – os maiores desafios sociais a serem superados. É por isso, que é “imprescindível que olhemos com mais atenção para esse aspecto, para que seja possível identificar onde estão os riscos, mas também as oportunidades para o progresso e a inovação social”. 4.0 SUSTENTABILIDADE NO CONTEXTO DA INDÚSTRIA 4.0 A produção industrial se impõe sobre o meio ambiente de várias maneiras, com a finalidade de se obter o valor agregado desejado. Esta relação gera uma variedade de efeitos colaterais indesejáveis como o consumo dos recursos naturais, o consumo de energia, as emissões, os resíduos, o que pode levar a danos ambientais. As tentativas para limitar esses efeitos negativos como a adesão a padrões ambientais cada vez mais elevados, o comércio de emissões, as metas de redução de CO2 e consumo de energia são apenas alguns exemplos que influenciam cada vez mais a competitividade das indústrias. A preocupação com a eficiência do uso dos recursos é, então, determinante para que as organizações se tornem mais competitivas. A manufatura necessita criar mecanismos para gerir os recursos de forma mais eficiente. Neste contexto, a indústria 4.0 pode oferecer suporte por meio do gerenciamento contínuo de energia e recursos. Ao fornecer informações detalhadas sobre cada ponto do processo de produção, o uso de recursos e energia pode ser otimizado em toda a cadeia de valor. Além disso, os sistemas podem ser otimizados continuamente durante o processo de produção em termos de recursos, consumo de energia ou emissões. Isso pode contribuir substancialmente para o desenvolvimento sustentável da empresa. A produção do futuro é frequentemente discutida em combinação com novas tecnologias. A impressão 3D, por exemplo, é considerada uma tecnologia de produção ecologicamente correta por ser particularmente adequada para a produção de peças únicas ou pequenas séries como os protótipos e peças de reposição. Dessa maneira menos recursos são necessários, o desperdício é menor, a logística de produção e transporte é reduzida pela descentralização. 5.0 O IMPACTO NA CADEIA DE VALOR Como já vimos, a indústria 4.0 está gerando uma grande transformação nos processos de manufatura, com a possibilidade de comunicação e interação entre as próprias máquinas, por exemplo. Mas não é só isso que está mudando. A forma como as empresas interagem dentro da cadeia de valor também vem ganhando uma nova formatação. À medida que a tecnologia avança, tudo passa a ser mais dinâmico, intuitivo, ágil e assertivo. Nesse contexto, a troca de informações tem outro significado, mais colaborativo e integrado. Antes que você se pergunte como se dá essa mudança de paradigma, nós respondemos. A indústria 4.0 cria um ecossistema digital na cadeia de valor, no qual as empresas que estão inseridas conectam-se e passam a trocar dados e informações em um ambiente robusto e com infinitas possibilidades. Aqui não entram apenas os fornecedores e parceiros, mas também os clientes, que terão uma experiência completamente nova em relação aos produtos e serviços. Eles deixam de ser apenas consumidores passivos e recebem um papel mais ativo, influenciando diretamente na concepção das soluções apresentadas pelo mercado. Em uma das dimensões das mudanças causadas pela indústria 4.0, as empresas conseguem realizar o planejamento e a programação integrada da produção. Para isso, utilizam plataformas de computação na nuvem para combinar dados próprios com o de fornecedores, parceiros e clientes. Tudo isso acontece em tempo real e de maneira muito dinâmica e rápida. Dessa forma, a cadeia de valor torna-seuma rede colaborativa em que todos os elos contribuem para otimizar e melhorar os processos produtivos. Uma das possibilidades é promover um controle muito mais exato do estoque e reduzir os custos com logística, pois a troca de informações permite um melhor conhecimento das necessidades de cada integrante da cadeia. Simultaneamente, eles podem trocar pedidos e demandas. Vamos pensar no exemplo de uma fabricante de peças plásticas para a indústria de automóveis. Com a troca de informações em tempo real e a alternativa de programação integrada, a empresa conseguirá se antecipar às demandas de forma muito mais ágil e produzirá somente o necessário, controlando o nível de estoque e evitando perdas. Desse modo, o fornecedor fica menos vulnerável às mudanças que podem acontecer no mercado. Outra vantagem dessa troca de informações em tempo real é o aumento da eficiência no uso das máquinas, ou seja, uma melhora no tempo de produção dos equipamentos. O tempo de setup de uma linha de produção, por exemplo, pode ser reduzido a partir de um equilíbrio maior entre a programação e o controle da demanda. Assim, toda a cadeia de valor sai ganhando, pois é possível reduzir custos, evitar ou minimizar perdas e otimizar o processo, fazendo com que os produtos sejam entregues com uma maior garantia de prazo e qualidade. Além da melhora no processo produtivo, essa forma de comunicação gera um número praticamente infinito de dados que podem ser capturados, analisados e revertidos em mais melhorias. Isso porque eles serão transformados em informações úteis que vão contribuir ainda mais com o planejamento. 6.0 AS RELAÇÕES COM O PORTFÓLIO Em outra dimensão das transformações causadas pela indústria 4.0 na cadeia de valor está a relação entre as empresas parceiras em torno do portfólio de produtos. Em vez de ser algo mecânico e meramente burocrático, centrado nas instituições, esse processo passa a levar em consideração as pessoas e suas interações. Esse novo formato é chamado de social supply chain e, na prática, significa que os usuários ganham um papel de destaque. Para isso, a cadeia de valor funciona com os mesmos conceitos de uma rede social. Por meio de uma plataforma digital, podem interagir com o portfólio, deixando comentários, impressões e avaliações sobre os produtos. As pessoas não precisam, necessariamente, ter vínculo formal com as empresas. Podem ser funcionários, revendedores, especificadores técnicos ou mesmo clientes. Todas as informações geradas nessas interações serão analisadas pela empresa que gerou o portfólio. Esses dados podem ajudar a identificar uma demanda suficiente para que a indústria desenvolva um novo produto que atenda às necessidades especificadas, além de aprimorar o que já é ofertado a partir das sugestões deixadas nos comentários. Para entendermos melhor o que está acontecendo, podemos fazer um paralelo com a evolução da internet ao longo das décadas de 1990 e 2000. No começo, o conteúdo era gerado de forma institucional, por empresas e governos, por exemplo. O que existia de mais forte em comunicação entre as pessoas eram os e-mails. Com a web 2.0 isso mudou radicalmente. Com a propagação de chats, blogs e redes sociais, como Facebook, Linkedin, Twitter, YouTube e Orkut, os usuários da internet passaram a ter voz e tornaram-se produtores de conteúdo. As opiniões começaram a ter mais eco e as pessoas ficaram mais ativas na sociedade. Com isso, as empresas precisaram, nos últimos anos, rever suas estratégias de comunicação. Foram praticamente obrigadas a marcar presença no mundo digital e tiveram de criar mecanismos para ouvir as pessoas. Os sites institucionais começaram a ser projetados para permitir essa comunicação com o público, adotando interfaces mais colaborativas. É importante dizer que, para as organizações, considerar a participação das pessoas no processo não é algo meramente ilustrativo, mas um fator de vantagem competitiva. Na cadeia de suprimentos aconteceu esse mesmo processo. Depois de mudar a realidade das empresas de maneira mais ampla, esse modelo atingiu um ponto mais específico, que é a relação entre organizações, seus parceiros, fornecedores e clientes, levando esse processo a um nível de interação social. Dessa forma, os indivíduos passam a influenciar o resultado das indústrias. A ideia é ressaltar o fato de que todo indivíduo pode ser um potencial consumidor ou influenciador da demanda das empresas. Sendo assim, ele deve ser entendido como um agente ativo e relevante para todo o processo. Essa colaboração gera um ganho estratégico que pode potencializar o desempenho de uma cadeia de valor. Isso porque todos os agentes passam a trabalhar em torno de um único objetivo e, assim, agregam valor à cadeia. 7.0 OS PROFISSIONAIS NA INDÚSTRIA 4.0 Está claro que há um grande processo de transformação em curso na manufatura e na formatação da cadeia de valor. Mas, em meio a essa revolução tecnológica, como ficam os profissionais que terão em mãos a responsabilidade de guiar esse novo curso da história? O certo é que mudanças já estão acontecendo e quem quiser fazer parte desse momento terá de entendê-lo, buscando novas habilidades e qualificações. Isso porque as empresas exigirão um colaborador diferente, muito mais versátil, ágil e conectado. Nesse sentido, os profissionais da atual geração e os que estão entrando agora no mercado precisarão passar por um período de adaptação. É necessário compreender a mudança e tratá-la como mais um desafio na carreira, não como um entrave ou apenas mais uma imposição. Os novos sistemas atuarão para ajudar e aperfeiçoar todo o processo dentro das companhias. Um exemplo desse tipo de mudança é a entrada dos computadores na rotina das empresas e de seus funcionários. Uma geração inteira precisou se adaptar e aprender a lidar com um novo recurso. Isso atingiu desde os processos administrativos até a manufatura. E podemos dizer que é algo recente, pois muita gente ainda está se acostumando e tendo o primeiro contato com a tecnologia. Nos escritórios, os arquivos foram digitalizados e transferidos para o computador, os funcionários passaram a se comunicar virtualmente e vários processos foram informatizados. O controle de estoque, por exemplo, passou a ser feito de maneira mais moderna, assim como os registros de recursos humanos e até mesmo o desenvolvimento de produtos. Foi uma grande revolução. Na manufatura, as máquinas foram informatizadas, ganhando painéis que funcionam como computadores. Assim, muitos operadores e profissionais de manutenção tiveram que atualizar seus conhecimentos para não ficarem para trás. Aprenderam a operar esses novos equipamentos e se mantiveram no mercado agregando outras habilidades e competências. Mas essa transformação não parou. Uma grande parte dos profissionais que precisa se adaptar ao computador está lidando com outros avanços tecnológicos, como a computação na nuvem — um dos motores da indústria 4.0. Aqueles arquivos que foram digitalizados, por exemplo, estão sendo transferidos para outra forma de armazenamento. Do mesmo modo, os canais de comunicação e processos também estão migrando. Enfim, queremos dizer que as transformações não param de acontecer. A indústria 4.0 é apenas mais uma delas e, em grande medida, deriva dessas duas que citamos, com a diferença que ela contém um grau muito maior de sofisticação e complexidade. Na prática, se as máquinas vão interagir entre si e a cadeia de valor estará virtualmente interligada, as pessoas devem estar preparadas para isso. 7.1 Impacto da indústria 4.0 na mão de obra Um dos impactos previstos da indústria 4.0 na mão de obra é a drástica redução tanto de postos de trabalho quanto de funções repetitivas e mais braçais. O chão de fábrica como conhecemos hoje vai mudar. Os profissionais terão um papel mais estratégico, com conhecimento mais técnico e especializado. O trabalho tende a ser muito mais flexível, pois as pessoas terão de lidar com máquinas e sistemas inteligentes. Portanto, ao mesmo tempo em que muitasfunções tendem a ser extintas, outras devem surgir. O estudo Man and Machine in Industry 4.0: How Will Tecnology Transform the Industrial Workforce Through 2025, do Boston Consulting Group (BCG), afirma que a previsão é de um aumento de 6% no número de empregos até 2025 na Alemanha, país em que o termo indústria 4.0 foi criado. Nesse crescimento, a tendência, de acordo com a pesquisa, é que aumente a demanda na área de tecnologia da informação, como os profissionais de mecatrônica com habilidade em software. Novas especializações podem surgir desse contexto. O trabalho com os dados, por exemplo, criará uma demanda maior por profissionais capacitados para analisá-los. Da mesma maneira, o design terá de atuar no desenvolvimento de novas interfaces para a relação entre seres humanos e máquinas. 7.2 Exigências para os profissionais na indústria 4.0 Com a tecnologia praticamente tomando conta dos processos de manufatura, uma das exigências naturais que as empresas farão é justamente a flexibilidade para se adaptar ao meio. Isso significa que as pessoas deverão demonstrar habilidade para lidar com diferentes tecnologias e interesse no aprendizado constante em relação às novas funções que surgirão nesse horizonte. No dia a dia, isso representa a necessidade de muito estudo, pesquisa e capacitação. Os profissionais deverão cada vez mais correr em busca de conhecimento para compreender esse novo momento e estarem prontos para ele. Termos como big data, internet das coisas e computação na nuvem não podem mais passar batidos. Em paralelo a isso, as empresas exigirão um perfil multidisciplinar, ou seja, não basta mais estar focado em uma única competência. É importante ter boa qualificação e ser especialista em alguma área. No entanto, será fundamental também ter conhecimento sobre outros setores e transitar bem entre eles, pois conversarão em uma frequência muito maior. A qualificação profissional, inclusive, será tema ainda mais recorrente. Se hoje as empresas se desdobram em busca dos melhores colaboradores, a indústria 4.0 intensificará essa corrida. A competição pelos talentos será mais acirrada na medida em que a tecnologia for avançando. Diante desse contexto, é importante que as empresas invistam em qualificação de mão de obra, oferecendo capacitação constante para seus colaboradores e incentivando a busca por conhecimento. Os empresários e gestores precisam ter em mente que isso não é gasto, mas investimento. Não parece exagero, portanto, falar que Indústria 4.0 pode ser a grande responsável por alimentar o fenômeno do desemprego tecnológico, que é aquele causado pelo uso massivo de tecnologias tornando obsoleto o trabalho humano. Tal fenômeno é, sem dúvida, um problema iminente que criará maiores desigualdades e um abismo entre os retornos ao trabalho e o retorno ao capital. As inovações tecnológicas não criam, sozinhas, mercados ou prosperidade, nem favorecem o desemprego ou a desigualdade. O que está em jogo são as escolhas políticas, regulatórias e sociais dos governos, empresas e da sociedade em geral. Para o autor, muito mais do que uma revolução industrial, a Indústria 4.0 pode ser encarada como um programa transnacional de reindustrialização, conduzido por coalizões de grandes corporações e governos nacionais, com o objetivo de reestruturar a rentabilidade do capital industrial, em grande parte ultrapassada nos últimos anos por investimentos financeiros. 8.0 CONSIDERAÇÕES FINAIS Ao contrário das demais revoluções industriais, a Indústria 4.0 encontra-se com um período inicial e os resultados visíveis apesar desta revolução ainda estar prematura. Visando o futuro da produção e da disseminação da informação, entende-se que a Indústria 4.0 está chegando para melhorar a qualidade dos produtos e serviços de forma contínua, cujos investimentos trarão retorno ao longo do tempo devido aos benefícios que os mesmos trazem em termos de agilidade e flexibilidade aos processos para atender um mercado cada vez mais exigente. A presença da teoria de capacidades dinâmica tem relação direta ao mesmo tempo em que a empresa busca inovar ela ganha vantagem competitiva em relação às demais, além de fazer uso de recursos internos e externos da empresa cada vez mais presentes, desde conexões simples através de smartphones com veículos e residências, manufatura aditiva sendo aplicada em equipamentos e linhas de produção que seguem em direção a um futuro surpreendente. Cada uma das ferramentas apresentadas tem aspectos fundamentais na indústria do futuro. Os desafios para a indústria de equipamentos médico hospitalares é acompanhar essas inovações que irão repercutir não somente na produção, mas também nos modelos de ensino, negócios, nos hábitos de consumo e em aspectos sociais e culturais nos próximos anos. Além dos conhecimentos adquiridos sobre o novo contexto industrial, as realizações, os desafios e, sobretudo, as oportunidades, o trabalho reforçou a importância de um ensino prático, integrado à realidade da indústria. Ressalta-se a importância de explorar o horizonte tecnológico para observar as tendências e oportunidades que são geradas com o desenvolvimento da quarta geração industrial. A indústria 4.0 é uma realidade conceitual que propõe a unificação de tecnologias por meio de suas funcionalidades. A quarta geração industrial conta com amplo espaço para desenvolvimento e melhorias, visto que o ano médio para que as tecnologias alcancem o grau de desenvolvimento planejado ainda esteja no futuro. Vendo o impacto da indústria 4.0 nas empresas, uma coisa é certa: trata-se de um caminho sem volta. As empresas precisarão de alguma forma, se adaptar à realidade que surge com as novas tecnologias. O mundo está cada vez mais conectado e as fábricas estão embarcando nessa onda. Pode parecer uma simples imposição de como as coisas acontecerão. Mas não se trata disso. É uma evolução natural, que começou com as máquinas a vapor na primeira revolução industrial e continua com essas máquinas comunicando-se virtualmente, coletando dados e tomando decisões. Em meio a tudo isso, os profissionais também precisam encontrar seus lugares nessa nova indústria, pois são eles que conduzem esse processo. As empresas exigirão novos perfis de colaboradores, que, por sua vez, deverão buscar novas competências e habilidades para permanecerem competitivos no mercado. Compreende-se que autores, companhias, governos e centros de pesquisa ainda não estabeleceram conceitos unificados, porém seguem pontos em comum. Diferentes iniciativas descrevem possíveis cenários e tecnologias básicas em que a quarta geração industrial baseia-se, porém não oferecem conceitos bem definidos. REFERÊNCIAS ALBERTIN, M. R.; et al. 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