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Como a Indústria 4.0 está revolucionando a forma como trabalhamos

O que é Indústria 4.0?

Desde o século 19, passamos por três revoluções industriais. Cada uma delas foi alimentada por uma nova tecnologia disruptiva: a mecânica do motor a vapor, a inovação da linha de montagem e a velocidade do computador. O motivo pelo qual as denominamos "revoluções" industriais se deve ao fato de que a inovação que as impulsionou não apenas melhorou um pouco a produtividade e a eficiência, houve uma revolução completa na forma como os bens eram produzidos e como o trabalho era feito.

 

Estamos agora na Quarta Revolução Industrial, também conhecida como Indústria 4.0, que revoluciona a automação, o monitoramento e a análise das cadeias de suprimentos por meio de tecnologia inteligente. A Indústria 4.0 é baseada na Internet das Coisas Industrial (IIoT) e em sistemas ciberfísicos – sistemas inteligentes e autônomos que usam algoritmos baseados em computadores para monitorar e controlar coisas físicas, como máquinas, robôs e veículos. A Indústria 4.0 leva inteligência a toda a cadeia de suprimentos – da produção e fábricas inteligentes à logística e armazenamento inteligentes. Mas a Indústria 4.0 não se restringe à cadeia de suprimentos. Ela se conecta a sistemas back-end, como o planejamento de recursos empresariais (ERP), para dar às empresas um nível inédito de visibilidade e controle. Em última análise, a Indústria 4.0 é uma parte importante da transformação digital de qualquer empresa.

Graphic describing what Industry 4.0 is

A definição geral de Indústria 4.0 é a ascensão da tecnologia industrial digital. As transformações da Indústria 4.0 permitem que trabalhemos junto com as máquinas de novas maneiras e com alta produtividade.

– Daniel Burrus

Tecnologias da Indústria 4.0

A Indústria 4.0 está baseada em nove pilares tecnológicos. Essas inovações ligam os mundos físico e digital e tornam possíveis os sistemas autônomos inteligentes. Empresas e cadeias de suprimentos já usam algumas dessas tecnologias avançadas, mas o potencial pleno da Indústria 4.0 ganha vida quando estas são usadas em conjunto.

Graphic showing the nine technology pillars that Industry 4.0 is built on

Industry 4.0 technologies

  1. Big Data e funções analíticas de IA: na Indústria 4.0, o Big Data é coletado de uma ampla gama de fontes, desde equipamentos de fábrica e dispositivos de Internet das Coisas (IoT) até sistemas ERP e CRM e aplicativos meteorológicos e de tráfego. As funções analíticas baseadas em Inteligência Artificial (IA) e Machine Learning são aplicadas aos dados em tempo real, e os insights são usados para melhorar o processo decisório e a automação em todas as áreas de gestão da cadeia de suprimentos: planejamento da cadeia de suprimentos, gestão de logística, produção, P&D e engenharia, gestão de ativos empresariais (EAM) e procurement.
  2. Integração horizontal e vertical: a espinha dorsal da Indústria 4.0 é a integração horizontal e vertical. Com a integração horizontal, os processos são estreitamente integrados no "nível de campo", na área de produção, em diversas instalações de produção e em toda a cadeia de suprimentos. Com a integração vertical, todas as camadas da organização estão unidas, e os dados fluem livremente da área de produção à diretoria e de volta à área de produção. Em outras palavras, a produção está fortemente integrada a processos de negócio como P&D, garantia da qualidade, vendas e marketing e outros departamentos – e os silos de dados e de conhecimento são coisas do passado.  
  3. Computação em nuvem: a computação em nuvem é o "grande facilitador" da Indústria 4.0 e da transformação digital. A tecnologia de nuvem de hoje vai muito além da velocidade, escalabilidade, armazenamento e eficiência de custo. Ela oferece a base para as tecnologias mais avançadas, de IA e Machine Learning à Internet das Coisas, e proporciona às empresas os meios para inovarem. Os dados que alimentam as tecnologias da Indústria 4.0 residem na nuvem, e os sistemas ciberfísicos no centro da Indústria 4.0 usam a nuvem para se comunicarem e se coordenarem.  
  4. Realidade aumentada (RA): realidade aumentada, na qual um conteúdo digital é sobreposto a um ambiente real, é um conceito central da Indústria 4.0. Com um sistema de RA, os colaboradores usam óculos inteligentes ou dispositivos móveis para visualizar dados de IoT em tempo real, peças digitalizadas, instruções de reparo ou de montagem, conteúdo de treinamento e muito mais, quando olham para uma coisa física, como uma peça de equipamento ou um produto. A RA ainda está começando, mas tem implicações importantes para a manutenção, serviço, garantia da qualidade, treinamentos técnicos e segurança.  
  5. Internet das Coisas Industrial (IIoT): a Internet das Coisas (IoT), ou mais especificamente, a Internet das Coisas Industrial, é tão importante para a Indústria 4.0 que os dois termos muitas vezes são usados de modo intercambiável. A maior parte das coisas físicas da Indústria 4.0 – dispositivos, robôs, maquinário, equipamentos, produtos – usa sensores e etiquetas RFID para fornecer dados em tempo real sobre suas condições, desempenho ou localização. Com essa tecnologia, as empresas podem ter cadeias de suprimentos mais regulares, projetar e modificar os produtos rapidamente, evitar tempo ocioso de equipamentos, ficar atualizado sobre as preferências dos consumidores, monitorar produtos e estoques e muito mais. 
  6. Produção aditiva/impressão 3D: a produção aditiva, ou impressão 3D, é outra tecnologia importante que impulsiona a Indústria 4.0. A impressão 3D foi usada inicialmente como uma ferramenta de prototipagem rápida, mas agora oferece uma gama mais ampla de aplicações, da customização em massa até produção distribuída. Com a impressão 3D, por exemplo, peças e produtos podem ser armazenados como arquivos de projetos em estoques virtuais e impressos sob demanda no momento necessário, reduzindo tanto as distâncias de transporte como os custos.  
  7. Robôs autônomos: com a Indústria 4.0, uma nova geração de robôs autônomos está surgindo. Programados para executar tarefas com o mínimo de intervenção humana, os robôs autônomos variam muito de tamanho e funções, de drones de escaneamento de estoque a robôs móveis autônomos para operações de separação e colocação (pick-and-place). Equipados com software de ponta, IA, sensores e visão de máquina, esses robôs são capazes de executar tarefas difíceis e delicadas, e podem reconhecer, analisar e atuar sobre informações recebidas do ambiente.   
  8. Simulação/gêmeos digitais: um gêmeo digital é uma simulação virtual de uma máquina, produto, processo ou sistema do mundo real baseado em dados de sensores de IoT. Esse componente central da Indústria 4.0 permite que as empresas entendam melhor, analisem e aprimorem o desempenho e a manutenção de sistemas e produtos industriais. Um operador de ativos, por exemplo, pode usar um gêmeo digital para identificar uma peça específica com mau funcionamento, prever problemas potenciais e melhorar o tempo produtivo do equipamento.  
  9. Segurança cibernética: com o elevado nível de conectividade e uso de Big Data na Indústria 4.0, a segurança cibernética efetiva é fundamental. Com a implementação de uma arquitetura de Zero Trust e tecnologias como Machine Learning e Blockchain, as empresas podem automatizar a detecção, prevenção e resposta a ameaças, e minimizar os riscos de violações de dados e atrasos na produção em toda a sua rede.  

Quais são os benefícios do Industry 4.0?

Produtos inteligentes

Desenvolva produtos conectados e autoconscientes capazes de compartilhar informações sobre integridade, localização, nível de uso, condições de armazenamento e muito mais. Os dados que esses produtos inteligentes compartilham podem ajudar a melhorar tudo, de qualidade do produto e atendimento ao consumidor a logística e P&D. Eles também podem prever necessidades de serviços, receber atualizações remotas e abrir a porta para novos modelos de negócios baseados em serviços.

 

Fábricas inteligentes

Administre fábricas inteligentes – instalações altamente digitalizadas e amplamente autônomas que tiram vantagem total das tecnologias avançadas, como Big Data, Inteligência Artificial, robótica, funções analíticas e IoT. Também chamadas de Fábricas 4.0, essas instalações são autocorrigíveis, empregam processos inteligentes de produção 4.0 e tornam possível entregar produtos customizados com eficiência e em larga escala.
 

Ativos inteligentes

Quase todos os ativos físicos implementados hoje têm sensores integrados, os quais, quando conectados à IoT e às funções analíticas, são agentes de mudança da gestão de ativos empresariais. Com ativos inteligentes, os técnicos podem monitorar o desempenho dos ativos em tempo real, prever e evitar tempo de inatividade, empregar manutenção dinâmica e preditiva, aproveitar os gêmeos digitais e integrar perfeitamente os ativos e os processos de negócio.
 

Pessoas empoderadas

Não importa o quanto seus sistemas são autônomos, você sempre precisará das pessoas. Capacite as pessoas com tecnologias como IA e acesso a dados dinâmicos dos sensores para que elas saibam o que está acontecendo na área de produção e estejam prontas para tomar decisões rápidas e lidar com os problemas à medida que surgirem. Os dispositivos "wearables" e os aplicativos de realidade aumentada também podem ajudá-las a resolver problemas, monitorar sua saúde e mantê-las em segurança.

As empresas estão experimentando os benefícios

Há um amplo portfólio de soluções da Indústria 4.0 no mercado, ajudando milhares de empresas a transformar suas cadeias de suprimentos digitais, reinventando a produção, focando nos clientes e conectando a organização como um todo.

Estes são alguns benefícios que as empresas estão obtendo:

  • Melhorias radicais na produtividade e na automação: as empresas estão tomando decisões baseadas em dados em todas as operações, melhorando a precisão das previsões, dando suporte a entregas pontuais e criando planos otimizados para o lucro.
  • Resiliência e agilidade, não importa o que o mercado ou a economia traga: as empresas estão moldando as cadeias de suprimentos digitais do futuro com base em planejamento de última geração.
  • Confiança para explorar novos modelos de negócios e aproveitar oportunidades com rapidez: graças às soluções da Indústria 4.0, as empresas estão reduzindo custos, melhorando a eficiência do mercado e conectando cadeias de suprimentos por mar, terra e ar.
  • Soluções verdes e sustentáveis sem sacrificar a lucratividade: os clientes estão se tornando mais eficientes e efetivos em relação a custos ao se tornarem digitais e, ao mesmo tempo, estão atingindo seus objetivos ambientais sem comprometer outras metas de negócios, como rentabilidade e escalabilidade.

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Perguntas frequentes sobre a Indústria 4.0

Antes de definir um caminho, você precisa conhecer seu ponto de partida. Um bom primeiro passo é auditar e analisar os processos, ativos e sistemas de negócios existentes. Isso vai lhe dizer onde você está, ajudar a estabelecer prioridades e até mesmo a identificar ganhos rápidos. As soluções da Indústria 4.0 vão gerar benefícios expressivos e impacto em todas as áreas do seu negócio. Isso é mais que uma atualização de TI, então você deve também se assegurar de que conta com a adesão e o engajamento dos executivos. 

A resposta simples é sim. Os dispositivos de gateway de IoT podem, muitas vezes, ser adaptados para maquinário antigo. Esses dispositivos habilitam os sensores de IoT a transmitir dados de desempenho. Em alguns casos, as câmeras de vídeo e sensores de calor podem ser adaptados e conectados para fornecer uma visão mais sólida. A idade e a funcionalidade do maquinário determinará a melhor solução, e uma auditoria e análise podem ajudar a determinar o valor a longo prazo da adaptação versus a substituição de ativos legados.

Um sistema ERP robusto é o "cérebro" por trás de uma pilha de tecnologia da Indústria 4.0. O ERP do passado executava muitos processos de escritório, enquanto o sistema ERP inteligente de hoje é um hub dos processos conectados em produção, logística, engenharia e muitas outras áreas de negócios. Parte de sua transformação digital será determinar se o seu sistema ERP existente está apto à tarefa.

Os sistemas ERP legados executados em bancos de dados ultrapassados, baseados em disco, estão no limite de suas possibilidades. A capacidade de aproveitar os dados recebidos de fábricas, ativos, pessoas e produtos conectados dependerá dos recursos do seu ERP. É inteligente? Oferece tecnologias incorporadas como IA, Machine Learning e funções analíticas? Qual a velocidade do banco de dados? Se você estiver trabalhando com um sistema mais antigo, pode ser o momento de fazer uma atualização para aproveitar a Indústria 4.0.

Com quais tecnologias você começará vai depender de quais são os processos mais críticos para seu modelo de negócio, e quais áreas de sua empresa se beneficiarão mais com a transformação. No começo, muitas vezes as empresas se concentram em uma tecnologia central de cada vez. Pelo seu design, as soluções da Indústria 4.0 fornecem muitos insights e Big Data robusto que podem ajudar você a avaliar com precisão o ROI e os benefícios. Isso torna mais tranquila a integração subsequente de áreas de seus negócios.

Ao contrário de muitas mudanças fundamentais, a transformação digital pode ser feita de maneira incremental, sem disrupções significativas para o seu negócio. Começando com um sistema ERP robusto e um roadmap de transformação digital, várias soluções da Indústria 4.0 podem ser implementadas quase imediatamente. 

A mudança é difícil. Sabemos disso. Quando as empresas passaram das máquinas de escrever para os computadores, houve resistência dos colaboradores que se sentiram sobrecarregados pela sua complexidade. Mas, ao contrário dessas primeiras transformações tecnológicas, as soluções da Indústria 4.0, na verdade, reduzem a complexidade para o usuário, em vez de aumentá-la. Os workflows são otimizados, as tarefas manuais e repetitivas são automatizadas e as interfaces são mais intuitivas. Além disso, muitas tecnologias 4.0 facilitam o treinamento, como os "wearables" de RA e as experiências móveis otimizadas.

Se 2020 nos ensinou algo, é que não podemos saber o futuro. E, embora não possamos prever o futuro, podemos tomar algumas medidas para assegurar que seremos mais resilientes e estaremos mais bem preparados para ele. Os melhores sistemas ERP in-memory são escaláveis e suportam cargas de trabalho ilimitadas, e as tecnologias da Indústria 4.0 são desenvolvidas especificamente para se adaptarem e darem suporte ao crescimento futuro e a mudanças inesperadas.

Alguns dos elementos mais básicos das soluções de software da Indústria 4.0 são a escalabilidade integrada e a capacidade de agilidade e resiliência. Se o seu modelo de negócio ou de produção tiver que mudar radicalmente para atender às demandas do mercado, seus sistemas de Indústria 4.0 lhe darão os insights e a confiança de que você precisa para adaptar-se e implementar as mudanças rapidamente.

Não há dúvida de que a quarta revolução industrial mudará a força de trabalho. Mas não é o trabalho repetitivo que leva à inovação, são as ideias e o pensamento criativo. Colaboradores valorizados digitalmente ficam livres para usar o cérebro, em vez de apenas os músculos. Em 1980, havia apenas alguns milhares de programadores de computadores no mundo todo. Hoje há mais de 20 milhões.Embora muitas tarefas físicas possam ser feitas por robôs, muitas outras tarefas serão criadas para colocar em funcionamento uma empresa digitalmente melhorada.

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