O que é Indústria 4.0?
As revoluções industriais impactaram a sorte econômica e política de empresas, governos e da sociedade ao longo da história. A primeira revolução industrial começou no final do século XVIII na Grã-Bretanha, quando a energia dos motores a vapor permitiu que a indústria têxtil passasse dos métodos de produção manual para os auxiliados por máquinas. Demorou quase um século para a próxima revolução industrial chegar, com a disponibilidade de transporte ferroviário, comunicações telegráficas e eletricidade. Somente após a Segunda Guerra Mundial, com a invenção do transistor nos Estados Unidos em 1947, chegou a terceira revolução industrial, com os computadores digitais levando a mais avanços nas tecnologias de transporte e comunicação.
A Indústria 4.0 definida
Hoje estamos vivendo a quarta revolução industrial, ou Indústria 4.0. O termo surgiu de um programa de estratégia de alta tecnologia do governo alemão em 2011, mas não se popularizou até o Fórum Econômico Mundial o adotar em 2016. Em comparação com suas predecessoras, essa revolução está evoluindo em um ritmo exponencial. Devido à velocidade, abrangência e impacto da Indústria 4.0, existem implicações, oportunidades e riscos para os negócios e a população decorrentes dessa grande mudança.
Relevância da Indústria 4.0
A Indústria 4.0 tem um impacto significativo para as empresas devido à tecnologia necessária para ser operacionalmente eficiente e competitiva, adaptar-se aos novos padrões de consumo dos clientes e aumentar os requisitos de habilidades entre os trabalhadores.
De acordo com a McKinsey e o Fórum Econômico Mundial, as tecnologias da Indústria 4.0 potencialmente gerarão até US$ 3,7 trilhões em valor para a economia global até 2025, por meio de novos produtos e serviços. Essas tecnologias permitirão o design, a personalização, a fabricação e a entrega de bens e serviços aos consumidores no momento desejado e no modo preferido. O aumento da automação exigirá habilidades de nível superior, o que resultará em salários mais altos. No entanto, trabalhadores menos qualificados podem ser substituídos por máquinas, o que levará a problemas trabalhistas e aumentará as tensões sociais.
Essas tecnologias também aumentam o risco de malfeitores perturbarem os negócios. Por exemplo, em 2021, ataques de ransomware à Colonial Pipeline Company e à JBS Foods criaram choques de oferta de gasolina e alimentos que afetaram setores da população dos Estados Unidos. Portanto, não é de admirar que a segurança dos dados seja agora uma preocupação fundamental para garantir um comércio seguro e eficiente.
Para o governo, as plataformas móveis e a tecnologia da internet já garantiram maior transparência, visibilidade e comunicação instantânea com a população em geral. Mas as formas tradicionais de controle do governo também podem ser contornadas por essas tecnologias, pois os grupos podem se auto-organizar e se comunicar fora dos canais regulares. Os eventos e cenários agora se desenvolvem em uma velocidade que pode provocar reações instantâneas por parte da população, exigindo maior agilidade dos governantes em seus processos decisórios e de formulação de políticas.
Tecnologias da Indústria 4.0
Novas tecnologias estão disponíveis para realizar a quarta revolução industrial e podem ser logicamente agrupadas no seguinte: (a) a Internet das Coisas (b) computação sob demanda (c) computação cognitiva (d) sistemas ciberfísicos e (e) análise de dados.
A Internet das Coisas
A Internet das Coisas, ou IoT, descreve os objetos físicos que são incorporados com sensores, software e até mesmo unidades de processamento e, em seguida, conectados a redes por meio de tecnologias de comunicação com ou sem fio. Ao se comunicar e trocar dados com outros objetos ou sistemas pela internet, novas tecnologias são habilitadas. A tecnologia de casa inteligente beneficia os consumidores ao monitorar e controlar continuamente dispositivos e eletrodomésticos. Um gêmeo digital, a representação digital de um objeto físico que é sempre atualizado com dados de sua contraparte física, permite prototipagem de design mais rápida e monitoramento contínuo do desempenho do equipamento para empresas.
Computação sob demanda
A computação sob demanda é necessária para reduzir a latência de dados entre sistemas que precisam interagir e criar uma única thread digital para orquestrar processos com eficiência. A computação em nuvem é o exemplo mais comum, mas uma forma distribuída de computação, chamada de computação de borda, é vital para que os sistemas de missão crítica tenham poder computacional suficiente perto do trabalho que está sendo executado para alcançar uma latência quase nula.
Computação cognitiva
A computação cognitiva inclui inteligência artificial (IA), machine learning e aplicações de visão computacional. É a computação que imita as funções do cérebro humano e ajuda a melhorar a tomada de decisões. Veículos totalmente autônomos existem há anos como protótipos, mas estamos começando a ver níveis crescentes de autonomia disponíveis em nossos veículos de transporte diário, como sistemas automatizados de estacionamento paralelo. As plataformas de manutenção de equipamentos com recursos de AI/machine learning aplicam algoritmos de ciência de dados e dados históricos para gerar recomendações que otimizam os intervalos de manutenção preventiva, contribuindo para a redução de custos.
Sistemas ciberfísicos
Os sistemas ciberfísicos são sistemas mecânicos controlados por algoritmos de computador. A robótica agora é predominante nas operações modernas de manufatura e logística. A manufatura aditiva, comumente conhecida como impressão 3D, permite personalização, prototipagem rápida e produção de alto volume de peças em forma intricada.
Análise de dados
A análise de dados é a transformação de dados brutos em insights acionáveis e tendências. Grandes quantidades de dados são geradas em tempo real por sensores embutidos e equipamentos conectados. Eles são melhor armazenados em um data lake, uma arquitetura de armazenamento projetada para armazenar dados brutos e estruturados. Outra arquitetura de armazenamento de dados chamada data warehouse combina dados de várias fontes, incluindo o data lake, que permite visualizações e análises de dados para uma melhor tomada de decisão.
Indústria 4.0 e manufatura
O setor de manufatura tem sido indiscutivelmente a área mais impactada pelas revoluções industriais. Agora, surgiram novas terminologias: manufatura inteligente e fábrica inteligente. Para evitar confusão, é útil reconhecer que a manufatura inteligente é o termo geral, referindo-se aos esforços para modernizar as práticas industriais por meio de equipamentos, instalações, produtos, dados e processos mais inteligentes. O termo inclui os conceitos paralelos da Indústria 4.0 e da fábrica inteligente. Nas fábricas inteligentes, o ambiente de produção é executado com intervenção humana mínima, usando novas tecnologias, como IoT, robótica e manufatura aditiva.
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Outra fonte de confusão na implementação da Indústria 4.0 é a presença de muitas opções de tecnologia. Com muitas mudanças acontecendo atualmente, é difícil para os fabricantes entender e reconhecer as oportunidades de negócios possibilitadas por essas tecnologias. É importante investir em novas tecnologias para inovar em um mercado, não apenas para proteger o negócio de uma disrupção. Infelizmente, estamos indo na direção oposta: 72% dos entrevistados da indústria afirmaram em um estudo que investem em novas tecnologias para proteger seus negócios contra interrupções, em comparação com 28% que investem em novas tecnologias para inovar no mercado. (Fonte: Punit Renjen, “Success personified in the Fourth Industrial Revolution”, Deloitte Insights, 19 de janeiro de 2019).
Indústria 4.0 e a Oracle
Uma coisa é clara: a Indústria 4.0 requer um novo software. Desde os programas locais usados para rodar sensores até sistemas de execução de fabricação que monitoram e coordenam recursos em várias linhas de produção, todas essas novas tecnologias precisam de um novo tipo de arquitetura de TI. A integração com planejamento de recursos empresariais e outro software de gerenciamento da cadeia de suprimentos garante que os projetos de produtos sejam fabricados metodicamente, usando os materiais e recursos certos em várias fábricas, resultando em produtos de alta qualidade e margens de lucro aprimoradas.
A Oracle tem a maior oferta de soluções de tecnologia que aprimoram a inovação de produtos, melhoram o atendimento ao cliente e em campo, possibilitam a fabricação inteligente e fornecem visibilidade para toda a cadeia de valor. Um segmento digital conectado alimenta o uso e o feedback do cliente na aplicação de gerenciamento de ciclo de vida do produto (PLM) para melhorar a qualidade e reduzir os ciclos de desenvolvimento do produto. Sensores integrados e tecnologia blockchain permitem visibilidade e controle de bens e serviços além das quatro paredes da fábrica para toda a cadeia de valor. O software de nuvem de monitoramento de produção de IoT ajuda os fabricantes a prever os requisitos de manutenção, reduzir o tempo de inatividade, analisar problemas de qualidade e gerenciar operações tanto no nível da fábrica quanto no da empresa. Essas soluções integradas e prontas para implementação fornecem uma fonte única confiável, permitem implementações rápidas e aceleram o retorno do investimento.
Empresas e governos precisam estar cientes e preparados para as grandes mudanças trazidas pela Indústria 4.0. É importante abraçar a Indústria 4.0 não apenas para mitigar riscos, mas por todas as oportunidades que essa nova revolução oferece. As empresas que adotam o modelo da Indústria 4.0 podem esperar aumentar a produtividade, reduzir o desperdício e criar processos de produção mais sustentáveis.