Indústria 4.0: Tecnologias e Revoluções Industriais

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AULA 1 
INDÚSTRIA 4.0 
Profª Ana Carolina Bueno Franco 
 
 
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TEMA 1 – HISTÓRIA DAS REVOLUÇÕES INDUSTRIAIS 
Nos últimos anos, a sociedade tem vivenciado uma verdadeira revolução 
em seu modo de vida e nas formas de produção industrial. A chamada “Quarta 
Revolução Industrial” ou “Indústria 4.0” engloba uma gama de novas tecnologias 
que diariamente são aplicadas às mais diversas áreas, gerando meios mais 
produtivos e eficientes. Com isso, o setor industrial precisa se adequar e fazer 
essa transição de tecnologias, com o intuito de se tornar competitivo globalmente. 
Por isso, é tão importante entender quais são as novas tecnologias e seus 
impactos. 
Ao longo da história, a sociedade precisou organizar formas de produção 
que pudessem assegurar o seu sustento. Antes da primeira revolução industrial, 
a produção era artesanal e realizada em pouca quantidade. A primeira revolução 
industrial teve a Inglaterra como berço e está compreendida no período de 1780 
a 1860. 
O grande destaque foi a invenção da máquina a vapor, por James Watt. 
Com isso, uma nova força motriz foi utilizada, impulsionando o uso de máquinas 
no ambiente fabril, gerando um aumento na produção. O uso do vapor impulsionou 
também o transporte (navios e locomotivas), ampliando a distribuição dos 
produtos. Outras máquinas foram criadas nesse período: a máquina de fiar, o 
descaroçador de algodão e o tear mecânico. A fonte de energia predominante foi 
o carvão mineral. 
Figura 1 – Primeira Revolução Industrial 
 
Créditos: Everett Historical /Shutterstock. 
 
 
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Outro destaque desse período foi o uso de um dispositivo para regular a 
velocidade e manter a rotação da máquina constante. Esse regulador é 
considerado como um dos primeiros dispositivos de automação. 
A segunda revolução industrial (segunda metade do século XIX) é 
caracterizada pelo uso da eletricidade e do petróleo como fontes de energia. O 
ferro é substituído pelo aço, sendo amplamente utilizado em construções e 
ferrovias. 
Surge um novo modelo de produção, proposto por Taylor: a introdução de 
postos de trabalho, para a realização de tarefas simples e repetitivas. Esse novo 
modelo possibilitou um aumento significativo no volume de produção (um exemplo 
famoso: fábrica da Ford). 
Na metade do século XX, a eletrônica impulsionou o surgimento dos 
computadores e da automação industrial. Com isso, teve início a terceira 
revolução industrial. A produção em massa ainda era utilizada, porém adotando 
novos conceitos de gestão (por exemplo: produção enxuta). 
Figura 2 – Sistema Toyota de produção enxuta 
 
Fonte: Sacomano et al., 2018. 
Nesse período, as telecomunicações também ganham destaque. Com 
relação à automação, surge o primeiro CLP (controlador lógico programável) que 
deu agilidade aos processos industriais e permitiu a integração dos processos e 
gestão. 
 
 
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Figura 3 – Revoluções industriais ao longo do tempo 
 
Créditos: Chicken Doodie Designs/Shutterstock. 
TEMA 2 – QUARTA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL – TECNOLOGIAS DO MUNDO 
DIGITAL 
A quarta revolução é caracterizada por novas tecnologias que são 
aplicadas aos mundos digitais, físicos e biológicos. Essas tecnologias alteram 
significativamente o modo de produção industrial atual e consequentemente, 
exigem alteração no planejamento e execução da manutenção industrial. 
2.1 Internet das coisas (Internet of Things - IoT) 
O termo internet das coisas foi usado pela primeira vez em 1999 e se refere 
à integração e à troca de dados entre dispositivos e máquinas por meio da internet. 
Os dispositivos se conectam e executam uma determinada tarefa. Na indústria, é 
chamada de Industrial Internet of Things – IIoT e refere-se às máquinas 
inteligentes, capazes de analisar, monitorar, coletar e enviar dados, possibilitando 
análises e diagnósticos, auxiliando diversos setores, dentre eles, a manutenção. 
Essa conectividade traz uma série de benefícios, tais como: 
• Com os dados obtidos é possível fazer uma análise, obtendo desta forma 
um diagnóstico da produção e de paradas; 
• Redução de paradas não programas, auxiliando a equipe de manutenção; 
• Rastreabilidade das etapas do processo; 
 
 
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• Agilidade na tomada de decisões; 
• Otimização da produção; 
• Análise e controle das máquinas do processo; 
• Monitoramento do consumo de energia. 
Figura 4 – Conectividade entre dispositivos (internet das coisas) 
 
Créditos: Elenabsl/Shutterstock. 
2.2 Blockchain 
O blockchain foi criado inicialmente com o objetivo de viabilizar a 
implementação de um livro contábil, através de um banco de dados. Dessa forma, 
transações financeiras poderiam ser realizadas sem a necessidade de 
intermediários. Atualmente, é usado como solução em diversas áreas, visando à 
desburocratização. 
Saiba mais 
Assista ao vídeo a seguir: 
 
 
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IBM explica o que é o blockchain e como essa tecnologia impactará nos 
negócios. Amcham Brasil Câmara Americana de Comércio, 13 set. 2017. 
Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=wgAMF3zITck>. Acesso em: 
7 jan. 2019. 
Figura 5 – Blockchain 
 
Créditos: Mokoland/Shutterstock. 
2.3 Plataformas digitais 
A internet viabilizou o uso de plataformas digitais, que permitem a oferta de 
serviços com custos menores e sob demanda. Um bom exemplo desse tipo de 
tecnologia é o de transporte privado, que permite ao usuário solicitar transporte 
por aplicativo, identificar e localizar o motorista, bem como saber com 
antecedência, o valor que será cobrado e a rota traçada. 
Muitas indústrias já disponibilizam aplicativos, para que o consumidor faça 
suas compras de forma rápida. Em algumas, já existe a possibilidade de 
customização dos produtos. Isso faz com que a produção tenha que se adequar 
de forma rápida para atender à demanda. O consumidor acompanha todas as 
etapas da venda: desde a compra, início e fim da produção, status da entrega etc. 
Aqui, o papel da equipe de manutenção é crucial, pois é preciso ter disponibilidade 
das máquinas com alta performance de produção. 
Além disso, as plataformas digitais oferecem opções, por exemplo, o uso 
de realidade aumentada. A realidade aumentada consiste em um software que, 
https://www.youtube.com/channel/UCypjbl4d1YxtgcE-O_aCfDw
 
 
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por meio da leitura de um código bidimensional (QRCode), projeta e exibe 
informações sobre o processo ou produto. Esse tipo de solução tem sido bastante 
aplicado como ferramenta de apoio à manutenção, conforme figura 5. 
Saiba mais 
Assista ao vídeo e veja um exemplo de aplicação do uso de realidade 
aumentada na manutenção: 
REALIDADE Aumentada - Reparação de uma válvula. TCA Innovation Experts, 
2 out. 2017. Disponível em: 
<https://www.youtube.com/watch?v=0hVVGNuB5Pg>. Acesso em: 7 jan. 2019. 
 
Figura 6 – Realidade aumentada na indústria 
 
Créditos: Nico El Nino/Shutterstock. 
2.4 Inteligência artificial 
A inteligência artificial consiste, de forma geral, em métodos 
computacionais que buscam a solução de problemas usando raciocínio similar ao 
do ser humano. Esses métodos já são empregados há bastante tempo, mas vêm 
ganhando bastante notabilidade nos últimos anos. O objetivo é que seu uso 
indique as opções mais eficientes e possa auxiliar na análise dos dados, extraindo 
informações que sejam úteis e relevantes ao processo industrial. 
TEMA 3 – QUARTA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL – TECNOLOGIAS DO MUNDO 
FÍSICO 
https://www.youtube.com/channel/UCwQEkInoXYjZlkNVPfayfpQ
 
 
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Além das tecnologias citadas do mundo digital, outras já estão presentes 
em algumas indústrias e em pesquisas. A manufatura aditiva e o uso de robôs 
colaborativos são alguns exemplos. 
3.1 Impressão 3D (Manufatura Aditiva) 
A manufatura aditiva ou impressão 3D permite a customização e criação 
de novos produtos. Geralmente, o processo de fabricação do produto é feito por 
meio da adição de camadas de materiais, com base em um protótipo. 
Essa nova tecnologia permite reduzir osestoques e assegurar a redução 
dos custos de energia na produção, bem como o desperdício de matéria-prima. 
Figura 7 – Impressão 3D 
 
Créditos: Trueffelpix/Shutterstock. 
Saiba mais 
Assista ao vídeo a seguir e veja como a impressão 3D tem ajudado a equipe 
de manutenção e aprimorar processos em uma indústria automobilística: 
RENAULT: a impressora 3D na Indústria 4.0. Autoindústria, 4 abr. 
2018. Disponível em: <https://www.autoindustria.com.br/2018/04/04/renault-
impressora-3d-na-industria-4-0/>. Acesso em: 7 jan. 2019. 
3.2 Robótica avançada 
Os robôs já são amplamente usados na indústria, geralmente alocados em 
tarefas repetitivas e em locais com alto grau de exposição a riscos. Da mesma 
forma que as outras tecnologias, a robótica evoluiu para se adequar à nova 
revolução industrial. Nos últimos anos, uma nova geração de robôs vem ganhando 
destaque: são os robôs colaborativos. 
 
 
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Os robôs colaborativos são usados para trabalhar em conjunto com seres 
humanos, executando operações repetitivas. Para que um robô seja considerado 
colaborativo, é preciso que ele atenda aos seguintes requisitos: 
1. Realize paradas monitoradas de segurança: se o um operador precisa 
realizar algum procedimento, ele pode entrar no espaço de trabalho do 
robô. Ao entrar no espaço de segurança predeterminado, o robô para a sua 
operação (ele ativa os freios, não desliga). 
2. Há a possibilidade de ensiná-lo ou guiá-lo manualmente pelo caminho que 
deverá ser realizado. 
3. Limitação no uso da força e potência, para garantir a segurança do 
operador. 
Figura 8 – Robô colaborativo 
 
Créditos: Suwin/Shutterstock. 
3.3 Novos materiais 
A busca por inovação e sustentabilidade fomentam, a cada dia, a pesquisa 
e o desenvolvimento por materiais mais leves, recicláveis e que tenham melhor 
adaptação ao processo fabril, aumentando a possibilidade de criação e 
customização de novos produtos. Outra preocupação é como esses novos 
materiais vão interagir com o meio ambiente. 
TEMA 4 – IMPACTOS DA QUARTA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL 
 
 
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A convergência de todas as tecnologias mencionadas anteriormente, está 
revolucionando não só a indústria, mas a sociedade de modo geral. Atualmente, 
o consumo é pautado não só pela qualidade do produto adquirido, mas pela 
experiência do consumidor em relação a todo o processo de compra. 
Figura 9 – Convergência das tecnologias – impactos na sociedade 
 
Fonte: Silva et al., 2018. 
A demanda crescente por novas tecnologias, estimula a criação de novos 
modelos de negócios. Em alguns setores, as indústrias estão investindo em 
internet das coisas (IoT), manufatura aditiva, entre outras tecnologias, como forma 
de se destacar perante os concorrentes. 
De modo geral, os impactos na área industrial são: 
• Redução de custos; 
• Diminuição do consumo de energia; 
• Aumento da segurança operacional e redução de acidentes de trabalho; 
• Otimização do uso de recursos naturais; 
• Redução de desperdício; 
• Aumento da participação do consumidor no processo de fabricação; 
• Criação de novos modelos de negócios (transparência); 
• Aumento na customização de produtos. 
 
 
 
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TEMA 5 – INDÚSTRIA 4.0 NO BRASIL 
Os países mais industrializados têm priorizado a adoção de políticas que 
estimulem a transição gradual e a adoção das tecnologias propulsoras da quarta 
revolução industrial. Essas ações visam assegurar uma maior competividade das 
indústrias no mercado global. 
No Brasil, a Confederação Nacional das Indústrias (CNI) vem realizando 
diversos estudos e pesquisas com o intuito de fomentar a sua implementação. De 
acordo com o estudo realizado, existem sete questões prioritárias para a adoção 
da indústria 4.0 no Brasil: 
• Adoção nas cadeias produtivas e desenvolvimento de fornecedores; 
• Difusão das novas tecnologias; 
• Pesquisa e desenvolvimento tecnológico; 
• Melhoria da infraestrutura para que seja possível a adoção das novas 
tecnologias; 
• Aspectos regulatórios; 
• Formação de recursos humanos; 
• Alinhamentos dessas políticas com o Estado. 
Devido à diversidade de processos, a conscientização e a adoção de novas 
tecnologias atingirá os setores industriais em épocas distintas. Existem alguns 
setores cuja produção ainda é pouco automatizada, portanto levará mais tempo 
para atingir o estágio de digitalização desejado. 
De acordo com a pesquisa realizada pela CNI em 2016, os principais 
entraves para o desenvolvimento da indústria 4.0 no Brasil são o 
desconhecimento e o alto custo das tecnologias envolvidas. 
 
 
 
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Figura 10 – Pesquisa CNI 
 
Fonte: CNI, 2018. 
De acordo com o gráfico 1, apenas 58% das empresas souberam apontar 
uma das principais tecnologias para a digitalização na indústria. Esse percentual 
é bastante preocupante, pois afeta a competitividade da indústria brasileira, uma 
vez que a digitalização contribui para o aumento significativo da eficiência. Com 
isso, a competitividade da indústria brasileira é menor. 
Boa parte das indústrias que já usam ao menos uma das novas tecnologias 
possuem como foco a melhoria do processo produtivo (Tabela 1). Pela análise da 
pesquisa, esse caminho pode ser considerado natural. Em um primeiro momento, 
há o investimento no processo e na sequência, ao desenvolvimento de novos 
produtos e novos modelos de negócios. 
A tecnologia digital mais citada foi o uso de automação digital com sensores 
(permite a identificação dos produtos, bem como, averiguar todas as etapas/status 
da produção). A segunda tecnologia citada tem o foco na melhoria e 
desenvolvimento de novos produtos. 
 
 
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Tabela 1 – Uso das tecnologias de digitalização na indústria 
 
Fonte: CNI, 2018. 
A pesquisa avaliou também quais são os benefícios esperados pelas 
indústrias com a adoção de tecnologias digitais (Tabela 2). 
 
 
 
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Tabela 2 – Benefícios esperados com a indústria 4.0 
 
Fonte: CNI, 2018. 
 Por fim, a pesquisa avaliou quais são os principais entraves para a 
implementação da indústria 4.0: 
• O alto custo para a implementação; 
• Incerteza com relação ao retorno do investimento; 
• Cultura da empresa; 
• Dificuldade na integração das novas tecnologias; 
• Infraestrutura inadequada (indústria / telecomunicações); 
• Falta de mão de obra qualificada; 
• Dificuldades para obter financiamento. 
Segundo as empresas consultadas, o governo tem um papel decisivo para 
acelerar a adoção da indústria 4.0. Dentre as ações esperadas para fomentar a 
sua implementação encontram-se as seguintes: 
• Melhorar a infraestrutura, como por exemplo, uso da banda larga; 
• Investir em educação para que haja a qualificação da mão de obra; 
• Disponibilizar linhas de crédito específicas; 
 
 
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• Interagir e colaborar com outros países em pesquisas e desenvolvimento 
de novas tecnologias. 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
CANAL DA AMCHAM BRASIL CÂMARA AMERICANA DE COMÉRCIO. IBM 
explica o que é o blockchain e como essa tecnologia impactará nos negócios. 
Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=wgAMF3zITck>. Acesso em: 
7 jan. 2019. 
CNI – Confederação Nacional da Indústria. Disponível em: 
<http://www.portaldaindustria.com.br/cni/>. Acesso em: 7 jan. 2019. 
_____. Sondagem especial – Indústria 4.0: novo desafio para a indústria brasileira. 
Portal da Indústria, S.d. Disponível em: 
<http://www.portaldaindustria.com.br/estatisticas/sondesp-66-industria-4-0/>. 
Acesso em: 7 jan. 2019. 
RENAULT: a impressora 3D na Indústria 4.0. Autoindústria, 4 abr. 2018. 
Disponível em: <https://www.autoindustria.com.br/2018/04/04/renault-
impressora-3d-na-industria-4-0/>. Acesso em: 7 jan. 2019. 
SACOMANO, J. B. et al. Indústria 4.0 – conceitos e fundamentos. São Paulo: 
Blucher, 2018. 
SILVA, E. et al. Automação & sociedade – Quarta Revolução Industrial, um olhar 
para o Brasil. Rio de Janeiro: Brasport, 2018. 
 
	IBM explica o que é o blockchain e como essa tecnologia impactará nos negócios.Amcham Brasil Câmara Americana de Comércio, 13 set. 2017. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=wgAMF3zITck>. Acesso em: 7 jan. 2019.
	REALIDADE Aumentada - Reparação de uma válvula. TCA Innovation Experts, 2 out. 2017. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=0hVVGNuB5Pg>. Acesso em: 7 jan. 2019.
	RENAULT: a impressora 3D na Indústria 4.0. Autoindústria, 4 abr. 2018. Disponível em: <https://www.autoindustria.com.br/2018/04/04/renault-impressora-3d-na-industria-4-0/>. Acesso em: 7 jan. 2019.