A INDÚSTRIA 4.0

   O termo "indústria 4.0" originou-se de um projeto de alta tecnologia do governo alemão com o objetivo de associar a automação industrial ao uso de máquinas conectadas para a fabricação de produtos cada vez mais personalizados e baseados em análises de grande quantidade de dados. Em 2013, o grupo de trabalho da Indústria 4.0, liderado pelo físico Henning Kagermann, publicou o relatório Recommendations for implementing the strategic iniative Industrie 4.0, sob o patrocínio do Ministério da Educação e Pesquisa da Alemanha. Desde então, esse conceito, que engloba as principais inovações tecnológicas dos campos de automação e tecnologia da informação (TI), vem sendo amplamente utilizado nas empresas pioneiras em alta tecnologia.

Figurinha mostrando a evolução da indústria

  O grupo de trabalho do projeto alemão caracterizou a indústria 4.0 considerando seis princípios:

1. Tempo real: capacidade de coletar e tratar dados de forma instantânea, permitindo reagir aos acontecimentos em tempo real.

2. Interoperabilidade: capacidade dos sistemas de se conectarem com outros sistemas. Quanto maior a conectividade entre os sistemas, maior a capacidade de coleta de dados e a capacidade de tomada de decisões em tempo real. A integração entre os dados coletados na indústria e sistemas de outros setores, como marketing, operações e financeiro, permite decisões rápidas e integradas.

3. Virtualização: tecnologias de realidade virtual e realidade aumentada, muito conhecidas nos jogos eletrônicos e no cinema, têm um enorme potencial para a indústria, trazendo a representação de uma cópia virtual das fábricas inteligentes, permitindo que os profissionais visualizem produtos e comportamentos de equipamentos. Com a virtualização é possível ainda rastrear e monitorar remotamente todos os seus processos.

4. Descentralização: princípio que estabelece que cada pessoa (ou máquina) é capaz de implementar melhorias na produção com base nos dados que recebe. Sem a indústria 4.0, um grande sistema central lida com cada mínima decisão envolvendo as mais diversas áreas da indústria, o que toma mais tempo.

5. Modularidade: o século XXI trouxe um grande aumento na busca por personalização de produtos. Com a coleta de um grande número de dados de produção e consumo, a produção direciona-se para a personalização, com seus componentes sendo baseados em módulos capazes de permitir o acoplamento ou desacoplamento de recursos, segundo a demanda da fábrica. Isso permite flexibilidade na alteração de tarefas em comparação com o modelo anterior. Um bom exemplo de entendimento da modularidade é a indústria automobilística, que utiliza o conceito há alguns anos. Um único modelo de carro permite que a indústria venda tipos diversos de acessórios modulares complementares.

6. Orientação a serviços: princípio de que os softwares  são orientados a disponibilizar soluções como serviços, conectados com toda a indústria. Assim, a conexão entre trabalhadores e máquinas torna-se vital para a realização de determinadas tarefas.

Princípios da Indústria 4.0

  A indústria 4.0 é resultante, portanto, de uma linha contínua de inovação e integração de diversas tecnologias. Ela vem sendo tratada por muitos como a Quarta Revolução Industrial por ter em comum o objetivo de tornar as máquinas mais inteligentes, integrando sistemas físico-cibernéticos, o que implica um grau de complexidade bem mais elevado do que as Revoluções Industriais anteriores.

  Quando falamos em revolução na indústria, não tratamos de uma novidade que impacte localmente o processo de alguns fabricantes. Para ser tratado como uma revolução, o impacto da produção deve acontecer em escala mundial e multissetorial. Assim, a tendência tecnológica que observamos aqui se dá pela combinação de novos conceitos e novas tecnologias.

Esquema mostrando como funciona da Indústria 4.0

Internet das coisas e sistemas integrados da indústria 4.0

  A aplicação da internet das coisas na indústria 4.0 é encontrada, por exemplo, em fábricas integradas por sensores que capturam grandes quantidades de dados por toda a empresa e permitem a gestão de dispositivos de forma remota. Dessa forma, um dos primeiros impactos da internet das coisas sobre a produção industrial está em sua otimização, sem que, muitas vezes, haja a necessidade de intervenção humana.

  O monitoramento do desempenho da produção praticamente em tempo real pode ser feito desde a obtenção da matéria-prima até a embalagem e a distribuição dos produtos. A análise desses dados proporciona rapidez nas respostas, ajustando operações e identificando pontos de melhoria nos processos, com ganhos potenciais em custos e segurança.

Tecnologias da indústria 4.0

  A internet das coisas e os sistemas integrados permitem ainda o controle de estoques por meio da identificação por radiofrequência (RFID), um tipo de etiqueta que captura dados. É a mesma tecnologia dotada em cancelas de pedágio  e estacionamentos ou no monitoramento do desempenho de maratonistas em corrida. Ao receberem um número de série único, cada etiqueta identifica o produto por meio de um microchip. A partir daí, o controle do produto no estoque é muito mais eficiente. A etiqueta faz a identificação automática do produto e de todas as informações dele no sistema da empresa, prevenindo assim o roubo e as trocas de mercadoria e ainda reduzindo os erros de armazenamento. A inteligência artificial pode, em combinação com essa tecnologia, solicitar a reposição de determinado produto em estoque quando este atinge um nível crítico, por exemplo.

  A internet das coisas na indústria 4.0 também é pensada para possibilitar a melhoria da segurança e da proteção individual: câmeras e sensores capturam dados que são processados por sistemas especializados e informam atitudes inadequadas ou perigosas, disparando automaticamente ações de proteção e prevenção, ou induzem ao autodesligamento de máquinas com mau funcionamento, de forma a evitar acidentes, e informam a necessidade de manutenção.

  Com o controle integrado e automatizado e a disponibilidade de grandes volumes de dados em tempo real, problemas de qualidade do produto são corrigidos quase que instantaneamente, liberando ao mercado lotes de produtos mais bem acabados do que os do estágio anterior da industrialização, que dependiam da verificação humana para os padrões de qualidade.

Com bilhões de dispositivos que funcionam à base de sensores inteligentes, a internet das coisas pode ser utilizado nos campos mais diversos

REFERÊNCIA:

CSACOMANO, J. B.; SÁTYRO, W. C. Indústria 4.0: conceitos fundamentais. São Paulo: Blusher, 2018.