Tecnologia

Indústria 4.0: origem, princípios, tecnologias, vantagens e desafios

7 de Agosto de 2020

por Marketing

Tempo de leitura: 6 min

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Faça um overview sobre origem, princípios, tecnologias, vantagem e desafios da industria 4.0 

A busca da evolução industrial por meio da tecnologia não é novidade há mais ou menos 300 anos. Marcos como a mecanização da manufatura em 1784, a produção em massa em 1870 e a automação em 1970 estão aí para comprová-lo. Cada um desses movimentos, pelo seu impacto, deu lugar a uma revolução industrial. Agora, mais uma revolução é vivida na indústria, a chamada indústria 4.0

Na indústria 4.0, a tecnologia da informação – com todas as ferramentas que entram no seu escopo – é fundida com o domínio industrial para dar rapidez, precisão e inteligência a máquinas em um nível nunca antes visto, tornando-as capazes de tomar decisões sozinha, sem interferência humana. 

O valor criado estimado para a indústria é de USD $3,7 trilhões até 2025, segundo pesquisa de 2018 da McKinsey com World Economic Forum

Neste post, então, faremos uma overview sobre o conceito de indústria 4.0, passando através de sua origem e difusão, pelos princípios que o norteiam, tecnologias, vantagens e desafios. 

Origem e difusão do conceito de Indústria 4.0 

Usado pela primeira vez em 2011 na famosa Hannover Messe, o conceito de indústria 4.0 surgiu no mapa para designar um conjunto de iniciativas do governo alemão para aumentar a competitividade das indústrias do país, por meio de recomendações como: 

máquinas inteligentes, sistemas de armazenamento e instalações capazes de autonomamente trocar informações, desencadeando ações e controlando umas às ouras de maneira independente.  

Desde seu começo local, essa nova abordagem de produção foi ganhando o cenário mundial. Como vemos no Google Trends, até 2014 quase inexistiam buscas para o termo “indústria 4.0”. A partir dali, as buscas começam a crescer no Brasil. E a subida está em curso. 

conceito indústria 4.0 - Google Trends Brasil

No mundo, o quadro não difere, com início da escalada de buscas no mesmo período. 

Conceito indústria 4.0 - Google Trends mundo

O conceito de indústria 4.0 é um norte, uma visão, não uma realidade instaurada e apenas descrita. O resultado visado por essa revolução é alçar o processo de automação da manufatura, que já estava em curso desde a terceira revolução industrial, a um nível maior de cooperação entre máquinas e humanos: que envolve coleta e análise de dados, recomendações e tomada de decisão maquínica. 

Mas, então, com o que a indústria 4.0 se parece e como se identifica um cenário de indústria 4.0 consolidado? 

Princípios da indústria 4.0 

A fim de dar um ar mais sistemático ao conceito de indústria 4.0 e, sobretudo, de poder identificá-la como fenônemo dentro da indústria, em um artigo consagrado pela literatura da área, Hermann, Pentek e Otto definiram seis princípios observados pelas organizações que implementam tecnologias da indústria 4.0. Vamos a cada um deles. 

1. Interoperabilidade ou conectividade 

Trata-se da capacidade de garantir conexão, troca de informação e colaboração relevante tanto entre os sistemas ciber-físicos entre si quanto entre eles e as pessoas.  

2. Virtualização  

Segundo este princípio da indústria 4.0 o sistema ciber-físico é capaz de monitorar processos físicos por meio da simulação e da criação de cópias de elementos reais alimentadas por dados obtidos por meio de sensores.  

Em virtude disso, a virtualização só é possível quando a interoperabilidade está garantida. 

3. Tempo real 

Mais do que a capacidade de coletar dados, este princípio da indústria 4.0 é a capacidade de trabalhar em tempo real, tomando decisões com base em novos achados ou predições

4. Descentralização ou autonomia 

Na indústria 4.0, a capacidade de tomar decisões é distribuída e independente, não centralizada, aumentando a capacidade de resolver problemas assim que eles surgem, onde eles surgem. Com isso, o ambiente operacional garante flexibilidade. 

5. Modularidade 

O baixo grau de flexibilidade da indústria, causada tanto pelo modelo linear de manufatura quanto pelo peso do maquinário, sempre desafiou gestores. Então, este princípio da indústria 4.0 chama a atenção sobre a capacidade de se adaptar a mudanças abruptas no contexto e nas condições com rapidez e sem grandes impactos

6. Orientação a serviços 

Neste caso, as operações específicas do produto podem ser compostas com base nas exigências específicas do cliente, aproximando a oferta de bens à de serviços personalizados

Tecnologias da Indústria 4.0 

Vapor, energia elétrica e eletrônica foram cruciais nas três primeiras revoluções indústrias. Elas estão por trás de tudo o que conhecemos hoje como sistema industrial moderno. 

Agora, falamos de máquinas que trabalham em rede por meio de tecnologias de informação e comunicação (ICTs), nos chamados sistemas de produção ciber-físicos (CPPS, no acrônimo em inglês). 

Por meio de que tecnologias a indústria 4.0 está transformando a paisagem da manufatura? Certamente não estamos falando de apenas uma tecnologia, mas de um conjunto de tecnologias

tecnologias indústria 4.0

Ainda que seus desdobramentos na indústria estejam em curso, a maioria das tecnologias presentes na indústria 4.0 são bem conhecidas nossas. Inclusive, grande parte delas já havia sido desenvolvida antes do conceito de indústria 4.0 vicejar e passar a ser amplamente adotado na indústria. 

Vantagens da indústria 4.0 

Sabemos que o principal objetivo da indústria 4.0 é tornar a manufatura mais rápida, eficiente e inteligente, por meio das tecnologias da informação. 

Agora, vamos elencar sumariamente algumas das vantagens que identificamos. 

  • Flexibilidade e dinâmica 
  • Maior produtividade 
  • Menores custos de produção 
  • Qualidade 
  • Confiabilidade 
  • Sustentabilidade 
  • Melhores condições de trabalho 
  • Customização 
  • Agilidade 
  • Inovação e novos modelos de negócio 

Dificuldades da indústria 4.0 

Os benefícios saltam aos olhos. Mas o caminho para consolidá-los não é simples e direto. 

Ao contrário, as organizações encontram dificuldades de obter benefícios em escala e de dar o foco a sua iniciativas em indústria 4.0

Vejamos alguns dos desafios da indústria 4.0 que costumam estar por trás de tais resultados. 

1. Falta de conhecimento e skills internamente 

É preciso talento para colocar planos e ferramentas da indústria 4.0 em funcionamento com sucesso. De acordo com pesquisa da Deloitteapenas 20% das organizações acreditam possuir essas skills dentro de casa

Encontrar pessoas com expertise suficiente, dentro da organização, para se orientar na selva tecnológica e guiar sobre o que fazer e o que não fazer é uma das dificuldades mais comuns na transformação para indústria 4.0. 

Não há, tampouco, consenso a respeito de quem deve assumir a responsabilidade pelas iniciativas em indústria 4.0 da organização. Essa frente pode ser puxada tanto por heads de produção, engenheiros e CIO.  

Embora pouco enfatizada, em função do foco estritamente tecnológico da indústria 4.0, a introdução de novas tecnologias só tratá valor se as operações forem treinadas e desenvolvidas para torná-las parte de seus processos. 

2. Foco em tecnologia apenas, não no valor para o negócio 

A limitação apenas a soluções tecnológicas, sem a conexão com os princípios da indústria 4.0 ou aos objetivos de negócio e cultura organizacional também surge como dificuldade da indústria 4.0.  

Isso porque tampouco há um consenso sobre que tipo de iniciativas tendem a ser focadas, o que leva o olhar dos gestores para o valor tecnológico puro e simples, mais do que ao valor de negócio da ida para uma indústria 4.0. Ou seja, soluções animadoras mas que não são certas.  

Nem sempre o que o negócio precisa priorizar é uma solução tecnológica. Pode ser o refinamento de um processo existente, uma mudança no mindset das lideranças ou treinamento. 

Leia também: Lean e Indústria 4.0: encontro ou desencontro?

Não por acaso, apesar de tanto potencial – percebido por 68% das companhias como uma das top prioridades de hoje –, apenas 30% das companhias estão encontrando valor nas soluções da indústria 4.0 em escala.  

3. Custo das iniciativas 

É comum que iniciativas-piloto em indústria 4.0 solucionem dores pontuais. No entanto, em função do custo, também é comum que não cheguem a criar vantagens competitivas em escala. Esse é mais um dos grandes desafios da indústria 4.0.

A indústria 4.0 exige investimentos em novas tecnologias, o que tona suas iniciativas, mesmo locais, caras, assim como escalá-las.  

Adotar abordagens com menos riscos, como o MVP, realizando um ciclo construir-medir-aprender, pode ajudar a proporcionar um ROI positivo mais rapidamente, provando o valor da iniciativa e pavimentando o terreno para sua continuidade. 

4. Abordagem holística 

Se falamos acima que abordagens locais podem ajudar a provar o valor da transformação para a indústria 4.0, de maneira nenhuma elas devem se manter locais. 

Pesquisa da Deloitte, no entanto, aponta que poucas empresas adotam uma abordagem holística em indústria 4.0, mais precisamente apenas 10%. Entre os que mantém apenas iniciativas ad hoc estão 47%. Outros 21% sequer adotam estratégia formal. 

Da mesma forma que a escala de soluções pontuais, o norte da indústria 4.0 está interoperabilidade, isto é, na capacidade de operar em rede viabilizada pelo uso de tecnologia.

Indústria 4.0: alie os princípios dela aos da sua organização 

Dores e objetivos são diferentes de segmento para segmento e até de empresa para a empresa. Além disso, apesar da velocidade de adesão a soluções da indústria 4.0 em alguns países, outros, como o Brasil, ainda estão na infância, atravessando a automação. 

Por isso, não há uma solução da indústria 4.0 tamanho único e uniforme, mas diferentes jornadas. A adoção de tecnologias na indústria pode – e deve – se dar de diferentes formas, de acordo com o contexto tecnológico em que ela se desenvolve e seus objetivo de negócio

Para tal, é importante ter uma orientação significativa, que adeque os princípios da indústria 4.0 a seu segmento e para a sua organização.  

O futuro é a indústria 4.0, mas ele só será construído e dirigido pelo fator humano. Afinal, a tecnologia não alcança nada por si própria. 

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Escrito por Marketing

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