A indústria 4.0 é usada de forma intercambiável com a quarta revolução industrial. Em outras palavras, podemos dizer que ela representa uma nova etapa na organização e controle da cadeia de valor industrial.
Os sistemas ciber-físicos formam a base dessa nova realidade, por exemplo, com a inteligência artificial. Eles usam os controles modernos, incorporam sistemas de software e dispõem de um endereço na Internet. Assim, se conectam e serão endereçados via Internet of Things (IoT), ou “Internet das Coisas”, em português.
Dessa forma, os produtos e os meios de produção ficam em rede e podem “se comunicar”. Tal ação possibilita novas formas de produção, criação de valor e otimização em tempo real.
Os sistemas ciber-físicos criam os recursos necessários para fábricas inteligentes. Esses são os mesmos recursos que conhecemos da Internet das Coisas, como monitoramento remoto ou rastreamento.
Para entender mais sobre o assunto, vamos explanar suas principais características no artigo que preparamos hoje. Esperamos que tenha uma boa leitura!
O que é indústria 4.0?
O entendimento sobre o que é indústria 4.0 se define como um nome para a tendência atual de automação, bem como troca de dados em tecnologias de manufatura. Isso inclui, por exemplo:
- Sistemas ciber-físicos;
- Internet das Coisas;
- Computação em nuvem;
- Criação da fábrica inteligente.
A indústria 4.0 é uma visão que evoluiu de uma iniciativa para tornar a indústria de fabricação alemã mais competitiva. Agora, tornou-se um termo adotado globalmente.
A caracterização desta evolução se dá, entre outros, por características como:
- Ainda mais automação do que na terceira revolução industrial;
- A ponte feita entre o mundo físico e o mundo digital através de sistemas ciber-físicos, possibilitada pela IoT Industrial;
- Uma mudança de um sistema de controle industrial central para aquele em que produtos inteligentes definem as etapas de produção;
- Modelos de dados em circuito fechado e sistemas de controle;
- Personalização/customização de produtos.
Para saber exatamente o que é indústria 4.0, é preciso entender primeiramente o seu objetivo principal. Este se dá com a facilitação dos processos autônomos de tomada de decisão. Isto, é claro, sem contar com o monitoramento dos ativos e procedimentos em tempo real.
Indústria 4.0 é uma visão e conceito em movimento, com arquiteturas de referência, padronização e até definições em fluxo. A maioria das iniciativas do setor são projetos em estágio inicial, com um escopo limitado.
No cerne, a evolução inclui a (parcial) transferência de autonomia e decisões autônomas para sistemas e máquinas. Esse resultado, portanto, alavanca os sistemas de informação.
Em essência, as tecnologias que transformam o que é indústria 4.0 impulsionam os dados existentes. Além do mais, amplas fontes de dados adicionais, incluindo dados de ativos conectados, obtêm eficiências em vários níveis.
A cadeia de valor da indústria 4.0
Para entender a indústria 4.0, é essencial ver a cadeia de valor completa, que inclui:
- Fornecedores;
- Origens dos materiais;
- Componentes necessários para várias formas de fabricação inteligente;
- Cadeia de suprimento digital de ponta a ponta.
Indústria 4.0: a essência explicada em poucas palavras
Afinal, o que é indústria 4.0? Trata-se a transformação intensiva em informações da manufatura, bem como setores relacionados. Estes estão em um ambiente conectado de dados, pessoas, processos, serviços, sistemas e ativos industriais habilitados para IoT. Assim, geram, alavancam e utilizam dados e informações acionáveis.
Dessa forma, fica-se com a visão ampla, com estruturas e arquiteturas de referência claras. Estas são caracterizadas principalmente pela ponte de ativos industriais físicos e tecnologias digitais nos chamados sistemas ciber-físicos.
Da pirâmide de automação à transformação industrial
De fato, um papel-chave é desempenhado pela Internet das Coisas ou IoT. No entanto, não é apenas a IoT, é claro. Temos também, com desempenho de tarefa total:
- Computação em nuvem (plataformas em nuvem);
Big Data (análise de dados avançada, inteligência de ponta) com inteligência artificial (relacionada); - Análise de dados;
- Armazenamento e poder de computação na borda das redes;
- Comunicação de dados/tecnologias de rede;
- Mudanças no nível.
Além disso, aparecem em aplicativos industriais/de fabricação habilitados para IoT, as mesmas tecnologias, como:
- Automação Robótica de Processos (RPA);
- IA (Inteligência Artificial – mecanismos de IA, aprendizado de máquina);
- Reunião de ambos;
- Assim por diante.
Indústria 4.0 não é algo que você percebe da noite para o dia. Assim como é o caso das implantações de IoT, você precisa de uma abordagem estratégica e faseada. É necessário analisar diversos aspectos para entendê-la.
Dados e otimização em toda a cadeia de valor: benefícios e sistemas
Os sistemas ciber-físicos são a base e permitem novos recursos em diversas áreas. Algumas delas estão destacadas a seguir:
- Design;
- Prototipagem e desenvolvimento de produtos;
- Controle remoto;
- Serviços e diagnóstico;
- Monitoramento de condições;
- Manutenção proativa e preditiva;
- Rastreamento;
- Monitoramento de integridade estrutural e de saúde de sistemas;
- Planejamento;
- Capacidade de inovação;
- Agilidade;
- Aplicativos em tempo real;
- E muito mais.
Esses últimos recursos também levam aos tipos de casos de uso e implantações. Por exemplo, a personalização, alertas e intervenções em tempo real, modelos de serviços inovadores, melhoria dinâmica de produtos, entre muitos outros.
Os novos recursos da indústria 4.0 levam ao fenômeno de “qualquer coisa inteligente”, que muitas vezes chamam mais atenção, tais como:
- Redes inteligentes;
- Energia inteligente;
- Logística inteligente;
- Instalações inteligentes.
Uma primeira integração é a da tecnologia da informação (TI) e da tecnologia operacional (TO)
Sem a convergência de TI e TO, não há transformação industrial. Muito menos há um gerenciamento moderno de áreas em que os silos entre sistemas tradicionais desaparecem.
A essência da convergência de TI e TO gira em torno de dados, processos e pessoas/equipes. Novamente, a IoT é fundamental aqui, pois também a Internet das Coisas começa com a captura e análises/alavancagem subsequentes de dados. É seguro dizer que a indústria 4.0 só é possível por causa da IoT.
Desde a convergência de TI e TO, tudo se resume a um aplicativo avançado e aprimorado de:
- Internet;
- Tecnologias de TI;
- Infraestruturas de TI impactadas por dados da IoT.
Assim, muitos enxergam a indústria 4.0 como uma continuação da terceira revolução industrial.
Origens e história da indústria 4.0
Embora a indústria 4.0 tenha sido originalmente usada principalmente para a fabricação, ela está, de fato, indo além. Várias partes envolvidas nesse setor movem-no para:
- Transporte e logística inteligentes;
- Edifícios inteligentes;
- Mineração inteligente;
- Petróleo e gás;
- Assistência médica inteligente;
- Qualquer coisa inteligente.
Lembre-se que, nessa visão, produtos inteligentes nos fazem mudar dos sistemas tradicionais para uma abordagem que define as etapas do processo de produção. O “x” inteligente, portanto, está em um nível superior.
O começo: indústria 4.0 e reorientação da estratégia de alta tecnologia da Alemanha
Em 2006, o governo alemão apresentou sua “estratégia de alta tecnologia” em Hannover Messe. No entanto, essa não era apenas uma questão de inovação tecnológica, mas também de “inovação social”. A sociedade em geral foi colocada no centro, um pouco como Sociedade do Japão 5.0.
A economia ficou à beira da quarta revolução industrial. Impulsionados pela Internet, então, o mundo real e virtual continuaram a convergir para uma Internet das Coisas.
A reorientação estratégica envolveu vários departamentos com cinco elementos principais. Um deles foi a definição de prioridades em relação às tarefas futuras para criar valor e (melhorar) a qualidade de vida. Uma dessas tarefas futuras foi a “economia digital e sociedade”.
Foi então que a indústria 4.0 foi mencionada pela primeira vez em um relacionamento claro com o advento de uma quarta revolução industrial, impulsionada pela Internet e pela Internet das Coisas. O documento descreveu as características da produção industrial do futuro da seguinte forma:
- Um alto grau de individualização (personalização) de produtos com uma produção altamente flexível;
- A inclusão/envolvimento precoce de clientes e parceiros de negócios nos processos de design e criação de valor;
- Conectando produção e serviços de alta qualidade que levariam aos chamados produtos híbridos.
O governo expressou sua intenção de apoiar a comunidade de negócios e ciência no desenvolvimento e implementação da evolução. Dessa forma, teve-se o foco adicional na segurança e no impacto no trabalho e emprego.
Outras prioridades digitais incluíam:
- Serviços inteligentes;
- Computação em nuvem;
- Ciência digital;
- Ambientes de vida digital.
Para examinar as prioridades da estratégia de alta tecnologia e apresentar recomendações de inovação, foi criado um grupo consultivo de trabalho para a política de inovação. O Dr. Henning Kagermann, da Academia Nacional Alemã de Ciência e Engenharia, foi apontado como o líder.
O futuro projeto
Cinco anos depois, em 2011, o Dr. Kagermann, o Dr. Wolfgang Wahlster, do Centro Alemão de Pesquisa em Inteligência Artificial, e o Dr. Wolf-Dieter Lukas, do Ministério Federal de Pesquisa e Educação, apresentaram os resultados do trabalho da consultoria de grupo em vários domínios, incluindo a indústria 4.0 que, a partir de então, se tornou amplamente conhecida.
O potencial comercial da quarta revolução industrial reside não apenas na otimização do processo operacional, mas também em seus serviços para uma ampla gama de aplicações. A Internet das Coisas é, portanto, complementada pela chamada “Internet dos Serviços”. Isso porque os produtos inteligentes oferecem suas capacidades como serviços inteligentes.
O futuro projeto foi adotado, mas acabou girando em torno da criação de novos modelos de negócios, graças aos sistemas ciber-físicos. Para desenvolvê-lo ainda mais, a Plataforma Indústria 4.0 foi criado em 2013 pela Bitkom (Associação digital da Alemanha), VDMA (Associação Alemã da Indústria de Engenharia Mecânica) e ZVEI (Indústria Elétrica da Alemanha), posteriormente unidas por outras.
Juntamente a esses outros parceiros, eles ainda trabalham na indústria 4.0. Isto, é claro, sem contar com os outros no nível de padronização, bem como colaboração internacional. Esse fator proporcionou a oportunidade de medição do progresso do conceito.
No entanto, a indústria 4.0 não é apenas uma questão de política industrial. Também aborda desafios ecológicos e sociais, como eficiência de recursos, proteção ambiental ou urbanização.
A ação atual da Plataforma Indústria 4.0
Atualmente, a Plataforma Indústria 4.0 ainda trabalha em várias das tarefas, assim como nos desafios mencionados para tornar o conceito uma realidade. Isso ocorrerá em seus grupos de trabalho, em níveis padrões, normas, arquiteturas de referência, entre outros. Dada a internacionalização, a Plataforma Indústria 4.0 também possui sites em vários idiomas.
Essa difusão global da visão e das tecnologias, em diferentes velocidades, está relacionada aos desafios e possibilidades universais. Sem contar com as fertilizações cruzadas, possibilitadas por colaborações com a indústria mundial. Ainda assim, existem vários obstáculos a serem enfrentados antes que a visão da evolução seja realizada em mais empresas do que é hoje.
A indústria 4.0 no Brasil
A indústria 4.0 no Brasil, hoje em dia, é considerada muito mais um conceito do que realidade. Entretanto, ela está sendo estimulada por três enormes mudanças dentro do industrial produtivo:
- Quantidade exponencial de informações digitalizadas;
- Avanços exponenciais da capacidade de computadores;
- Novas estratégias para inovação (pesquisa, pessoas e tecnologia).
A Rabbot, engajada no processo, trabalha duro em termos de investimento em pesquisas e desenvolvimentos da nova tecnologia. E faz isso juntamente a outras instituições, levando para os clientes as melhores soluções, dando um passo enorme em direção à indústria 4.0 no Brasil.
A exigência de novos profissionais
Os processos industriais estão se transformando de uma maneira irreversível. Aqueles que desejam ter sucesso dentro do novo cenário certamente têm que desenvolver outras habilidades.
É preciso esquecer as imagens que se possui acerca de fábricas tradicionais. Isso quer dizer que, em um futuro próximo, as linhas produtivas barulhentas e confusas terão a substituição quase imediata.
Assim, a indústria 4.0 no Brasil será a substituta no cenário peculiar, sendo controlada, bem como automatizada, pelos robôs inteligentes. Máquinas equipadas com sensores conseguirão se comunicar entre si, portanto, tornarão os processos produtivos ainda mais eficientes.
As 4 pontuações profissionais que serão necessárias
Em seguida, mostramos as quatro pontuações que os técnicos profissionais terão que desenvolver a fim de se envolverem na indústria 4.0 no Brasil:
- Formações multidisciplinares;
- Capacidade para adaptação;
- Senso apurado de urgência;
- Bom relacionamento.
Considerações finais
Não há dúvidas de que os avanços tecnológicos afetarão todos os indivíduos, uma vez que vão desde o faxineiro da fábrica até a diretoria. Quem for capaz de passar por todo esse processo de grandes mudanças, mas não tiver traumas, demonstrará uma inteligência emocional que poderá proporcionar grandes momentos e ascensão na carreira.
Com a modernização dos sistemas Internet das Coisas e Big Data, os controles das produções poderão ser feitos remotamente. Assim, será uma questão de pouco tempo até as indústrias de todos os segmentos se adaptem ao novo conceito da indústria 4.0, uma realidade na qual a tecnologia industrial está cada vez mais eficiente, mais inteligente, mais rápida e mais precisa.