Artigo escrito pelos professores Dr. Alejandro Frank e Dr. Néstor Ayala, diretores do grupo de pesquisa NEO-UFRGS.
Desde sua concepção em 2011, a Indústria 4.0 tem iniciado uma nova perspectiva em tecnologias avançadas e conectadas para aplicações industriais. A Indústria 4.0 é considerada uma das principais tendências industriais atuais tanto em países desenvolvidos como em desenvolvimento. O termo refere-se à quarta revolução industrial, que prossegue revoluções tecnológicas anteriores como a introdução da máquina de vapor (1° Revolução), a introdução da eletricidade (2° Revolução), e a introdução dos sistemas de informação e automação industrial (3° Revolução). Neste novo estágio industrial, destaca-se a introdução da conectividade mediante a Internet das Coisas (Internet of Things – IoT). A IoT viabiliza a implementação de sistemas ciberfísicos – uma integração do mundo real com o mundo virtual – através da digitalização da fábrica e a introdução de sensores e componentes que permitem a comunicação entre equipamentos, objetos e pessoas. Dessa maneira, pode-se considerar que a Indústria 4.0 representa um novo patamar industrial, em que as empresas competirão a partir de uma base tecnológica digital, com manufatura e produtos inteligentes e conectados que habilitam novas formas de tratamento de dados e novas estratégias de negócio.
Conforme se apresenta na Figura 1, este processo de transformação digital na indústria tem sido apoiado pela implementação de quatro tecnologias de base: internet das coisas (IoT), computação em nuvem, big data, e analytics/inteligência artificial (IA). Os estudos desenvolvidos pelo Núcleo de Engenharia Organizacional da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (NEO-UFRGS)[1] indicam que estas tecnologias, junto com outras emergentes tais como manufatura aditiva, simulação, etc., abrem oportunidades em quatro dimensões que compõem a Indústria 4.0: Smart Manufacturing, Smart Supply Chain, Smart Work, e Smart Product and Services (Figura 1).
Smart Manufacturing compreende o uso de tecnologias avançadas no chão de fábrica até alcançar sistemas de manufatura ciberfísicos. Tecnologias da Indústria 4.0 como comunicação máquina a máquina, integração vertical dos sistemas de informação, manutenção preditiva, robótica avançada e colaborativa, permitem desenvolver esta dimensão que considera a manufatura inteligente das fábricas. O conceito também considera o princípio de end-to-end engineering, onde o projeto de engenharia é integrado ao sistema de fabricação para funcionar como um mecanismo único junto ao sistema de produção.
Smart Supply Chain considera o suporte das tecnologias para melhorar os fluxos de informações ao longo da cadeia de suprimentos. A Indústria 4.0 introduz mudanças tecnológicas que ajudam a melhorar a visibilidade da cadeia de suprimentos, permitindo uma gestão abrangente com menor risco de interrupções, mapeando a cadeia de suprimentos de ponta a ponta e em tempo real. As tecnologias aplicadas ao controle de integridade podem garantir os produtos certos, na hora certa, local, condição de quantidade e com o custo certo ao longo de toda a cadeia. No nível de logística física, a dimensão da cadeia de suprimentos inteligente também compreende o manuseio do armazém por meio de robôs e veículos autônomos e sistemas para rastreamento e tomada de decisão no controle do estoque.
Smart Work considera a forma como as tecnologias são utilizadas para apoiar os trabalhadores na tomada de decisão, gerenciamento do conhecimento, fomento à criatividade e o design, e aumento da segurança. Neste contexto, a realidade virtual permite o uso seguro de equipamentos perigosos e a aprendizagem aprimorada de procedimentos, e a realidade aumentada aumenta o local de trabalho com informações relevantes úteis para a execução de tarefas. A Inteligência Artificial permite que gestores façam análises rápidas e eficientes de grandes conjuntos de dados. Óculos inteligentes podem ajudar trabalhadores a tomar decisões rápidas sobre manutenção e controle de qualidade, assim como exoesqueletos e robôs colaborativos podem aumentar a segurança e ergonomia.
Smart Product and Services considera a adição de inteligência e conectividade via IoT aos equipamentos e produtos oferecidos ao mercado. Essa conectividade permite o monitoramento, controle, otimização e, em última instância, a autonomia de produtos e equipamentos inteligentes. Estas capacidades também permitem a entrega de serviços inteligentes empregando tecnologias digitais para oferecer aos usuários soluções em nuvem (cloud services), assistência e monitoramento remoto e atendimento baseado em inteligência artificial (IA).
Para finalizar, é importante destacar que o foco e profundidade em cada uma das dimensões dependerá da realidade e objetivos estratégicos de cada empresa. A indústria 4.0 é uma para cada empresa.
[1] Frank, A. G., Dalenogare, L. S., & Ayala, N. F. (2019). Industry 4.0 technologies: Implementation patterns in manufacturing companies. International Journal of Production Economics, 210, 15-26.
