Você já conhece o termo Indústria 4.0? Sabe o que ele significa? Este conceito foi proposto recentemente e engloba inovações tecnológicas que mais se sobressaíram das áreas de automação, controle e TI, entregando soluções que podem ser aplicadas aos processos de manufatura. Utilizando-se de sistemas Cyber-Físicos, métodos de Internet das Coisas e Internet de Serviços, os processos de produção se tornam mais autônomos, personalizáveis e eficazes.

Afinal, o que é a Indústria 4.0?

Este é um sinônimo de um período novo para as grandes revoluções industriais. A partir das fábricas inteligentes, inúmeras mudança passam a ocorrer na maneira que os produtos são desenvolvidos, trazendo impactos em diversos segmentos do mercado.

O conceito indústria 4.0 nasceu de um conjunto de estratégias governamentais alemães direcionadas para a tecnologia. Tal termo foi utilizado em 2011 na Feira de Hannover. Em 2012, o grupo responsável pelo lançamento do conceito apresentou um relatório de recomendações para o governo federal da Alemanha, planejando a implantação do mesmo. Assim, em 2013, nesta mesma feira, um trabalho foi publicado sobre o desenvolvimento da Indústria 4.0. Seus fundamentos defendem que ao conectar máquinas, sistemas e ativos, as organizações poderão gerar redes de inteligência capazes de controlar os módulos produtivos autonomamente. Sendo assim, as produções inteligentes poderão agendar manutenções, prever possíveis falhas nos processos e gerar adaptações aos requisitos e mudanças não planejadas no processo produtivo.

Os 5 princípios da Indústria 4.0

Cinco fundamentos regem todo o processo de desenvolvimento e implantação da indústria 4.0, definindo os sistemas de produção inteligentes que surgem nos próximos anos. Conheça-os:

• Habilidade de operação em tempo real: tem-se a aquisição e tratamento de dados de forma quase que instantânea, possibilitando a tomada de decisões simultaneamente.
• Virtualização: operação de simulações já são utilizados hoje em dia, da mesma forma que os sistemas supervisórios. Porém, a indústria 4.0 incita a existência de uma cópia virtual de cada fábrica inteligente, o que permite a rastreabilidade e o monitoramento remoto de todos os processos através de inúmeros sensores espalhados pela planta.
• Descentralização: o sistema cyber-físico oferece a possibilidade de se efetuar as tomadas de decisões conforme necessidades da produção em tempo real. As máquinas não apenas recebem comandos, mas também oferecer informações sobre seu ciclo de trabalho. Assim, os módulos da fábrica inteligente trabalham de maneira descentralizada, aprimorando os processos produtivos.
• Orientação para serviços: arquiteturas de software orientadas a serviços são utilizadas, aliadas ao conceito de Internet of Services.
• Modularidade: a produção é dimensionada conforme a demanda, acoplamento e desacoplamento dos módulos no processo produtivo. Isto oferece maior flexibilidade para alterar tarefas das máquinas de maneira mais prática.

Os pilares da Indústria 4.0

Graças aos avanços tecnológicos da última década, a indústria 4.0 se torna uma realidade cada vez mais próxima, quando aliada aos fundamentos das tecnologias em desenvolvimento nos campos da engenharia e da tecnologia da informação. As mais relevantes tecnologias que colaboram para isto são:

• Internet das coisas (Internet of Things – IoT): Versa sobre a relação entre rede de objetos físicos, ambientes, veículos e máquinas através dos mais variados dispositivos eletrônicos que possibilitam a coleta e a troca dos dados. As sistemáticas que funcionam a partir da Internet das Coisas contam com sensores e atuadores, que são denominados sistemas Cyber-físicos, sendo a base de toda a indústria 4.0.
• Big Data Analytics: consistem em estruturas de dados extensas e complexas, que contam com novas abordagens para captura, análise e gerenciamento de dados e informações. Aliada à indústria 4.0, a tecnologia Big Data se pauta nos 6Cs para trabalhar informações relevantes: Conexão (para com a rede industrial, sensores e CLPs), Cloud (rede de nuvem e base de dados por demanda), Cyber (tanto como modelo quanto memória), Conteúdo, Comunidade (compartilhando informações) e Customização (formatos de personalização e diversificação de valores).
• Segurança: Um dos maiores desafios para o sucesso da chamada quarta revolução industrial consiste na segurança e na robustez dos sistemas de informação. Falhas de transmissão na comunicação entre máquina e máquina, ou possíveis “engasgos” sistêmicos podem acarretar em transtornos no processo de produção. A partir de tanta conectividade, sistemas capazes de proteger o know-how da companhia também se fazem essenciais, contidos em arquivos que controlem o gerenciamento de processos.

Outros dispositivos desempenham importantes papéis na indústria 4.0. Este é o caso da tecnologia RFID, que ganha importância em termos de sistemas de rastreabilidade industrial, assim como os módulos IO-Link. Tais módulos contam com endereço IP próprio, conexões diretas de altos e baixos níveis. Sendo assim, a rede de sensores e demais componentes se organizam a partir da descentralização tecnológica. Com os processos de modularidade da indústria 4.0, junto da crescente quantidade de sensores que serão direcionados nas fábricas inteligentes, os módulos IO-Link desenvolvem sistemas Cyber-físicos para produções inteligentes.

Com o avanço das tecnologias citadas, a tendência é que as fábricas se adequem aos fundamentos da indústria 4.0 no futuro, adquirindo funções autônomas e eficientes.

Os impactos da Indústria 4.0

Entre os principais impactos causados pela indústria 4.0, podemos ressaltar que a mudança afetará todo o mercado a partir da criação de novos modelos de negócios. Contando com um mercado cada vez mais exigente, muitas organizações procuram integrar ao produtos necessidades e preferências específicas de cada cliente. A personalização prévia dos produtos por parte dos clientes e consumidores passa a ser mais uma variável no processo manufatureiro, porém, as fábricas inteligentes proverão da capacidade de personalização de cada cliente, adaptando-se a cada preferência.

A quarta revolução industrial também abalará outros pontos da indústria no geral. Um deles será a pesquisa e o desenvolvimento nos campos de segurança em TI, confiabilidade por parte da produção e interação entre máquina e máquina. Para se tornar viável a adaptação das empresas, é importante que a tecnologia se desenvolva continuamente ao novo padrão industrial que surge.

Os profissionais precisarão também sofrer uma adaptação, já que as fábricas mais automatizadas implicarão em novas demandas, que surgirão enquanto algumas outras não mais existirão. Os trabalhos que são desempenhados manualmente e repetitivamente serão substituídos por mão de obra automatizada, o que tende a continuar com a indústria 4.0. Tomando outro ponto de vista, as demandas de pesquisa e desenvolvimento disseminarão oportunidades para profissionais capacitados tecnicamente, com formação multidisciplinar para compreender e trabalhar com a variedade de tecnologia que compõe as produções inteligentes.