Os Desafios da Engenharia de Produção na Quarta Revolução Industrial (Industria 4 0) - Katye Sato

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“Não basta saber, é preciso saber fazer” 
Os Desafios da Engenharia de Produção na Quarta 
Revolução Industrial (Industria 4.0) 
Katye Ame Ferreira Sato1 
Eduardo Gonçalves dos Santos2 
 
RESUMO 
O presente trabalho tem por objetivo caracterizar a Indústria 4.0, - sua origem e alguns de seus 
pilares – e a engenharia de produção – suas responsabilidades e áreas de conhecimento. Com o 
intuito de ilustrar os principais desafios originados pela Quarta Revolução Industrial e como o 
engenheiro de produção é capaz de contorná-los de forma eficiente. As referencias utilizadas para 
o desenvolvimento deste artigo são principalmente de trabalhos acadêmicos (monografias e 
dissertações) e artigos publicados em revistas. A metodologia aplicada é composta por duas 
simples etapas: elencar os principais desafios da Indústria 4.0 e avaliar como o engenheiro de 
produção pode superá-los. Por fim, foi verificado que para cada dificuldade, o engenheiro 
consegue sim abordá-los de forma eficiente e eficaz, superando os desafios propostos utilizando os 
conhecimentos obtidos durante seus anos de estudos e suas próprias características pessoais. 
Palavras-chave: Revolução. Engenheiro. Adaptação. 
1. INTRODUÇÃO 
 As revoluções industriais são um reflexo da necessidade de evolução tecnologia da 
humanidade. Nas últimas décadas os avanços em tecnologia da informação abriram caminho para a 
quarta revolução industrial, que segundo Lima e Pinto (2019), ainda se encontra em um estágio 
embrionário, onde muitas dúvidas continuam sendo levantadas. 
Arktis (2015) afirma que essa nova indústria envolve grandes avanços tecnológicos de 
comunicação e informação, com o objetivo de aumentar a automação e a digitalização de todo o 
processo produtivo da empresa, fazendo o gerenciamento deste processo para melhorar a produção, 
conseguindo mais eficiência produzindo produtos e serviços com mais qualidade. 
Segundo Antonio (2018), espera-se que a Indústria 4.0 traga melhorias para os processos 
industriais na fabricação, na engenharia, na utilização de materiais, na cadeia de abastecimento e na 
gestão de ciclo de vida utilizando tecnologias inovadoras para integrar o homem e a máquina, para 
que o homem deixe de exercer funções repetitivas e em alguns casos perigosas, para se preocupar 
com o planejamento da produção. As máquinas por sua vez podem utilizar os dados gerados pela 
própria planta para se autocorrigir, diminuindo o número de falhas, falta de matéria prima e outras 
interrupções que existem hoje por causa da ação humana. 
A engenharia de produção tem um importante papel dentro dessa nova era tecnológica, 
tendo que lidar com um novo modelo de indústria. De acordo com Furlanetto, Neto e Neves (2006), 
a engenharia de produção foi chamada de engenharia Industrial no século passado, e atualmente, 
aborda um conjunto de conhecimentos técnicos relacionados às áreas de produção, qualidade, 
economia, produto, estratégia organizacional, meio ambiente, pesquisa operacional, ergonomia, 
segurança no trabalho e outras áreas. 
 
1 Graduando em Engenharia de Produção, Centro Universitário Leonardo da Vinci - Univinci, Guaramirim 
2 Professor graduado em Engenharia de Produção. Especializado em Marketing e Vendas 
 
 
“Não basta saber, é preciso saber fazer” 
Tendo em vista, esse grande número de áreas de conhecimento que são abordados na 
engenharia de produção, o engenheiro deve estar apto para atuar nas mais diversas situações e 
setores conforme necessário, porém, com a Indústria 4.0 trazendo grandes inovações, o engenheiro 
precisará se adaptar a essa nova fase. Esse trabalho tem como objetivo elencar os principais desafios 
do engenheiro de produção com relação a indústria 4.0 e como seus conhecimentos podem auxiliar 
sua evolução e superação. 
 
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
Este tópico tem por objetivo apresentar uma base de conhecimento para melhor 
compreendermos o tema abordado. Apresentando de forma concisa a indústria 4.0 e a engenharia de 
produção. 
2.1 INDÚSTRIA 4.0 
 A primeira revolução industrial de acordo com Santos et al (2018), teve início no século 
XVIII marcando a transição do modelo de produção artesanal para o mecanizado (máquinas a 
vapor), revolucionando a economia com o aumento da produtividade. Esse foi o primeiro passo que 
engatilhou uma série de revoluções que transformaram o mundo. 
 Conforme Dathein (2003), a segunda revolução industrial ocorreu no século XIX, marcada 
pela eletricidade e pelo aço, acarretando um intenso desenvolvimento nas áreas químicas, de 
comunicação e petróleo. Já nas décadas de 1950 e 1970, teve início a terceira revolução industrial 
que de acordo com Coelho (2016), ficou conhecida como revolução digital, com a reprodução e o 
uso de semicondutores, computadores, comunicação, telefones móveis, internet, automação e 
robotização em linhas de produção, tendo as informações armazenadas e processadas digitalmente. 
 Assim como as outras, a quarta revolução industrial foi uma consequência das revoluções 
anteriores, diante constante necessidade de avanço tecnológico. 
 A quarta revolução industrial, também conhecida como Indústria 4.0, teve início na primeira 
década do século XXI. Essa nova era de conectividade é marcada, segundo Santos et al (2018), 
pelos Sistemas Cyber Físicos e pela aplicação da Internet das coisas. 
O impacto da Indústria4.0 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. (COELHO, 
2016, p. 15). 
 
 Segundo Pasqualotto e Bublitz (2017), a Indústria 4.0 é um termo alemão, que traz o 
conceito de que em um futuro próximo, as linhas de produção se tornaram cada vez mais eficientes, 
autônomas e customizáveis com a possibilidade de os produtos/serviços e os clientes estarem 
conectados pela comunicação de dados. Máquinas e produtos se comunicarão e monitorarão em 
tempo real, verificando a existência de falhas e programando de forma automática a manutenção, 
quando necessário. 
 
 
 
“Não basta saber, é preciso saber fazer” 
FIGURA 1 – REVOLUÇÕES INDUSTRIAIS 
 
Fonte: Santos et al (2018, p.114) 
 
 Essa nova revolução industrial, de acordo com Rüßmann (2015), traz nove pilares que 
gerarão um grande desenvolvimento tecnológico industrial: 
 
1. Big Data; 
2. Computação em nuvem; 
3. Integração de sistemas vertical e horizontal; 
4. Inteligência artificial; 
5. Internet industrial das coisas; 
6. Realidade virtual; 
7. Robôs autônomos; 
8. Segurança cibernética; 
9. Simulação e impressão 3D. 
 
Será abordado de forma sintética os pilares: Big Data, Inteligência Artificial, Simulação e 
impressão 3D para melhor compreensão de suas funcionalidades 
2.1.1 Big Data 
 Segundo Coelho (2016), o termo Big Data se refere a grandes quantidades de informações 
que são armazenados, resultado de milhões de sistemas ligados a rede. Com esse grande número de 
dados sendo gerados continuamente, são necessários ferramentas de análise poderosas para dar-lhes 
significado. 
 
 
“Não basta saber, é preciso saber fazer” 
 Lavagnoli (2018), define o Big Data como “a capacidade de coletar, organizar e analisar 
enormes quantidades de dados de fontes diversas é uma das grandes “estrelas” da Indústria 4.0. A 
aplicação de Big Data e Data Analytics otimiza a qualidade da produção, economiza energia e 
melhora o desempenho dos equipamentos.” 
 Logo, em um mundo movido a informações, uma ferramenta como o Big Data se torna algo 
crucial. 
2.1.2 Inteligência Artificial 
 Gimenez e Santos (2019), define a Inteligência artificial como o aprendizado das máquinas e 
também à “internet das coisas”. É atribuídacomo articulação de sistemas - ou seja, processamento 
de um grande conjunto de informações através de sistemas de programação com a utilização de 
algoritmos - a equipamentos, máquinas, robôs e outros dispositivos, que passam a operar a partir de 
sistemas cognitivos permitindo que esses equipamentos desempenhem atividades similares às 
desempenhadas pelo sistema cognitivo humano, como por exemplo: enxergar, ler, captar sensações, 
reconhecer imagens entre outras tarefas. Portanto, esses equipamentos poderão atuar de forma 
efetiva dentro das empresas, corrigindo ou reprogramando procedimentos, evitando erros e de 
diversas outras formas. 
2.1.3 Simulação e Impressão 3D 
 Segundo Abreu et al (2017), a simulação é uma ferramenta inovadora que impulsiona a 
criação de produtos e serviços com maior qualidade, permitindo uma economia de tempo e recursos 
financeiros, ganhando produtividade e qualidade. Existem inúmeros softwares de simulação que 
podem ser usados para produtos e processos, um exemplo de software de simulação é o 
VisMockUp. 
O VisMockUp permite a equipe de projetistas montar várias peças de um conjunto e 
realizar testes e estudos de possíveis interferências, facilitando o processo de reprojeto do 
conjunto. Ainda, na categoria de validação de equipamento e layout, o IC IDO realiza uma 
simulação física em tempo real, com melhor interface de usuário imersiva de sua categoria, 
permite se conectar de forma intuitiva com o seu produto virtual. (NETTO et al., 1998). 
 
 A impressão 3D, conforme Chen e Lin (2017), possuem um grande número de aplicações, 
que vão desde a confecção de protótipos, peças de substituição, coroa dentária, membros artificiais 
e até pontes. Contudo, Deloitte (2015) afirma que a impressão 3D ainda enfrenta alguns desafios 
como: o número limitado de materiais, imprecisão, custo elevado para produção em massa e as 
limitações no tamanho dos componentes que podem ser impressos. 
 Segundo Coelho (2016, p. 19), a impressão em 3D de objetos físicos está “[...] 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.” 
 
 
“Não basta saber, é preciso saber fazer” 
2.2 ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 
 A primeira instituição de ensino a oferecer o curso de Engenharia de Produção no Brasil, 
segundo Faé e Ribeiro (2005) foi a “[...] Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, no ano 
de 1957, sob a coordenação do Prof. Ruy Aguiar da Silva Leme. Uma década após, seguindo esse 
mesmo exemplo, a FEI - Faculdade de Engenharia Industrial de São Bernardo do Campo abriu o 
seu curso em 1967.” 
 De acordo com Cunha (2001), a origem da engenharia remonta à época da Revolução 
Industrial, quando o foco da demanda se tornou a resolução de problemas, surgindo naquele 
momento diversos ramos de engenharia com a expectativa de prover o conhecimento necessário 
para a produção em larga escala. 
Santos (2010) afirma que os engenheiros de produção estão sendo requisitados para auxiliar 
na tomada de decisões em questões que envolvem o sistema como um todo, devido as mudanças 
ocorridas no mercado nas últimas décadas. Além disso, tem outras responsabilidades como: 
estipular metas para equipes, delegar tarefas, assegurar a operação e utilização ótima dos 
equipamentos, lidar com problemas de adaptar a organização e capacitar seus empregados a um 
ambiente tecnológico que se altera com uma velocidade crescente. Em suma, a função do 
engenheiro de produção está na questão de como agir da melhor maneira possível todo o meio 
envolvido no processo em busca do sucesso, preocupando-se com a interação entre máquinas, 
pessoas, organização e seu desenvolvimento com o mundo exterior. 
O Engenheiro de Produção é um profissional de formação generalista, que projeta, 
implanta, opera, otimiza e mantém sistemas integrados de produção de bens e serviços, 
envolvendo homens, materiais, tecnologias, custos e informação, bem como a sua interação 
com o meio ambiente; analisa a viabilidade econômica, incorporando conceitos e técnicas 
da qualidade em sistemas produtivos; coordena e/ou integra grupos de trabalho na solução 
de problemas de engenharia, englobando aspectos técnicos, econômicos, políticos, sociais, 
éticos, ambientais e de segurança. Coordena e supervisiona equipes de trabalho, realiza 
estudos de viabilidade técnico-econômica, executa e fiscaliza obras e serviços técnicos; e 
efetua vistorias, perícias e avaliações, emitindo laudos e pareceres. Em suas atividades, 
considera a ética, a segurança, a legislação e os impactos ambientais. (BRASIL, documento 
não datado, p. 23). 
 
QUADRO 1 – CARACTERISTICAS DO ENGENHEIRO DE PRODUÇÃO 
 
 
“Não basta saber, é preciso saber fazer” 
 
Fonte: Zainaghi, Akamine e Bremer (2001) 
3. MATERIAIS E MÉTODOS 
 Esse artigo ilustra o contexto da Indústria 4.0 e sua relação com o engenheiro de produção, 
apontando seus desafios nessa nova era de tecnologia e como seus conhecimentos auxiliam na sua 
adaptação nessa quarta revolução industrial. 
 Diante disso, a metodologia utilizada envolve uma abordagem analítica, onde 
primeiramente, são elencados os principais desafios (dificuldades) do engenheiro de produção na 
Indústria 4.0 e, em seguida, uma análise de como as características do engenheiro de produção - 
junto aos seus conhecimentos - podem contornar e superar esses desafios. 
As principais fontes utilizadas para o desenvolvimento desse trabalho foram artigos e 
trabalhos acadêmicos relacionados ao tópico em questão, devido a precisão e clareza no assunto. 
 Assim, o primeiro passo foi fundar uma base teórica de conhecimento referente a Quarta 
Revolução Industrial e à Engenharia de Produção. Com isso, foi consolidado uma lista com as 
principais dificuldades do engenheiro de produção frente à Industria 4.0 e posteriormente, 
relacionado seus atributos com essas dificuldades, ilustrando como o engenheiro será capaz de 
superar esses desafios. 
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 Nesse tópico será abordado os principais desafios do engenheiro de produção diante da 
Indústria 4.0. 
 
 
“Não basta saber, é preciso saber fazer” 
 Segundo CNI (2016), os principais desafios da quarta revolução industrial são: 
 
1. Investimentos em equipamentos que incorporem a tecnologia; 
2. Adaptação de layouts; 
3. Adaptação de processos; 
4. Adaptação da forma de relacionamento entre empresas ao longo da cadeia produtiva; 
5. Criação de novas especialidades; 
6. Desenvolvimento de competências. 
 
Para a questão de investimentos em equipamentos, o engenheiro de produção está preparado 
para fazer as análises necessárias referente a qual equipamento comprar devido aos seus 
conhecimentos em engenharia econômica e gestão de investimentos. Realizando cálculos de 
payback (em quanto tempo o investimento se paga) e o fluxo de caixa para verificar a viabilidade 
do investimento, auxiliando assim, a tomada de decisão da gerência. 
Para o segundo tópico, adaptação de layouts, o engenheiro possui conhecimento de projeto 
de fábrica e instalações industriais que o auxiliam nas alterações de layouts. 
A adaptação de processo é amparada pelos conhecimentos em gestão de processo, sistemas 
produtivos e ergonomia. Possibilitando o engenheiro a realizar as adaptações requeridas de forma 
eficiente e segura. 
O quarto tópico trata de adaptação da maneira de se relacionar com outras empresas na 
cadeia produtiva. Os relacionamentos entre empresas estão ficando cada vez mais “autônomos”, por 
exemplo, serviços de telemarketing dificilmente são feitos por pessoas e sim por mensagens 
gravadas inteligentes. A comunicação entre as empresas tende a seguir esse mesmo caminho, 
tornando-se mais autônoma, principalmente a parte de SAC (serviçode atendimento ao cliente). 
Para isso, as próprias características pessoais do engenheiro de produção ajudam a superar de 
maneira eficaz. Como foi visto anteriormente, segundo Zainaghi, Akamine e Bremer (2001), o 
engenheiro de produção é flexível, tem disposição para aprender e é capaz de se adaptar a novas 
situações. Esse desafio de relacionamento entre empresas requer apenas adaptação a uma nova 
forma de comunicação. A engenharia proporciona também, conhecimento na área de redes de 
empresa e gestão da cadeia produtiva, contudo, é provável que se faça necessário ajustar os 
conhecimentos obtidos nessas áreas para a situação atual de mudança na forma de relacionamento 
na cadeia produtiva. 
Criação de novas especialidades envolve novos campos de conhecimento (impressão 3D, 
simulação, realidade aumentada, entre outros), para tal, o engenheiro precisará buscar esses 
conhecimentos através de estudo e treinamentos. 
Por fim, o desenvolvimento de competências requer transmitir o conhecimento para outros, 
ou seja, treinar a equipe para atuar nessa nova realidade. Conforme verificado anteriormente, Santos 
(2010) atribui como responsabilidade do engenheiro de produção lidar com problemas de adaptar a 
organização e capacitar seus empregados a um ambiente tecnológico que se altera com uma 
velocidade crescente. Logo, o engenheiro precisa dissimular o conhecimento das novas ferramentas 
e tecnologias para sua equipe. 
 
 
 
“Não basta saber, é preciso saber fazer” 
5. CONCLUSÕES 
 Dado o exposto, a Indústria 4.0 traz inovação e melhorias para nossa realidade, porém, tais 
avanços não vem sem alguns desafios. A impressão 3D, a simulação, o Big Data, entre outras novas 
ferramentas dissimuladas pela quarta revolução industrial nos dão oportunidades para evoluir e 
melhorar nosso cotidiano com aumento de produtividade, qualidade, redução de custo entre outros. 
 A engenharia de produção prepara o profissional para diversas situações, proporcionando 
conhecimento necessário para lhe dar com as mais difíceis circunstâncias. As responsabilidades do 
engenheiro de produção não são poucas, entre encarregar-se da equipe, assegurar a plena e máxima 
utilização dos equipamentos, auxiliar na tomada de decisão entre outras tarefas, o engenheiro 
precisa também contornar as dificuldades oriundas da Indústria 4.0. 
 Entretanto, como visto no tópico 4, o conhecimento adquirido na engenharia e as próprias 
características pessoais do engenheiro de produção auxiliam a superar essas dificuldades. 
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