Indústria 4.0 - Tudo sobre a Quarta Revolução Industrial
outubro 31 2017 0Comment
Indústria 4.0 – Tudo que você precisa saber sobre a Quarta Revolução Industrial.
Muito tem se falado em Indústria 4.0 nos últimos tempos, porém na maioria das vezes o conceito é associado a um futuro distante, quase utópico. Nesse artigo, iremos mostrar que a Indústria 4.0 já é realidade e como devemos nos preparar para encarar a quarta revolução industrial.
Estima-se que , até 2025, os processos relacionados à Indústria 4.0 poderão reduzir custos de manutenção de equipamentos entre 10% e 40%, reduzir o consumo de energia entre 10% e 20% e aumentar a eficiência do trabalho entre 10% e 25%.
A Quarta Revolução Industrial, apelidada de Indústria 4.0, surgiu em meados de 2010 originária de um projeto na estratégia de alta tecnologia do governo alemão , que promove a informatização da fabricação e manufatura de produtos. devido ao aumento na demanda por produtos personalizados e a crescente evolução das tecnologias habilitadoras.
Os equipamentos agora são inteligentes e capazes de tomar ações com base em dados previamente coletados, analisados e cruzados. Essas ações podem ser combinadas de infinitas formas, uma vez que temos uma capacidade enorme de coleta, análise e armazenamento de dados.
O vídeo abaixo produzido pelo Senai de São Paulo explica muito bem o conceito de Indústria 4.0:
A Quarta Revolução Industrial baseia-se na Revolução Digital, representando novas formas pelas quais a tecnologia se encaixa nas sociedades e até no corpo humano. A Quarta Revolução Industrial é marcada por descobertas tecnológicas emergentes em vários campos, incluindo robótica , inteligência artificial , nanotecnologia , computação quântica , biotecnologia , Internet das Coisas, impressão 3D e veículos autônomos .
A Quarta Revolução Industrial possui oportunidades únicas para melhorar a comunicação humana e a resolução de conflitos.
Em 1784 a primeira revolução industrial , que REALMENTE foi uma revolução, graças à invenção de máquinas a vapor, o uso de água e vapor e outras máquinas, levaria à transformação industrial da sociedade com trens e mecanização da fabricação.
Foi um período em que a maior parte das sociedades agrárias e rurais tornou-se industrial e urbana. Antes de 1784 os produtos eram fabricados de forma artesanal, os custos de produção eram elevados e o tempo era claramente desperdiçado. Além disso, a capacidade de produção e logística eram extremamente limitadas.
Os principais avanços tecnológicos durante este período incluem o telefone , a lâmpada , o fonógrafo e o motor de combustão interna.
Diferenças da Quarta Revolução Industrial para as demais
Em seu livro, The Fourth Industrial Revolution , o professor Klaus Schwab , fundador e presidente executivo do Fórum Econômico Mundial , descreve como esta quarta revolução é fundamentalmente diferente dos três anteriores, que se caracterizaram principalmente por avanços tecnológicos. Essas tecnologias têm grande potencial para continuar a conectar mais bilhões de pessoas à internet, melhorar drasticamente a eficiência das empresas e organizações e ajudar a regenerar o ambiente natural através de um melhor gerenciamento de ativos.
No âmbito da gestão interna, mais e mais indústrias concentram seus esforços no cumprimento e qualidade, dois fatores que levam à rastreabilidade, o que, além de facilitar o controle absoluto da qualidade, ajuda a gerenciar queixas, produtos danificados, ineficiências na produção e distribuição de responsabilidades.
O uso de VR e AR na fabricação e outras indústrias para as quais o termo Indústria 4.0 se usa não é ficção. Acontece enquanto falamos e está pronta a acelerar à medida em que os benefícios se tornam cada vez mais claros, as ofertas, o hardware e as aplicações amadurecem e passam para o próximo nível e os fabricantes aumentam seus esforços de transformação digital no caminho estratégico e encenado para a realização da Indústria 4.0 e transformação digital da fabricação .
Na manutenção, a realidade aumentada pode ser de grande valia ao substituir procedimentos escritos em papel. O uso dessa tecnologia reflete diretamente na produtividade da mão de obra, na confiabilidade e qualidade dos serviços executados.
Falando em procedimentos, você sabe elaborar procedimentos de manutenção? Clique aqui e leia um artigo que mostra a importância de se elaborar procedimentos de manutenção.
A computação em nuvem ajuda os negócios em todas as indústrias a se adaptarem à tecnologia em rápida mutação de hoje.
Com a inteligência artificial e a automação sendo integradas mais frequentemente na indústria, a computação em nuvem é uma maneira de as empresas mudarem facilmente com os tempos sem perder dados.
Na Indústria 4.0, o Big Data e Data Analytics é útil na fabricação preditiva e é um tema importante para o desenvolvimento de tecnologia industrial. Para ajudar os fabricantes a manter uma vantagem competitiva no controle de gerenciamento operacional e em melhorar sua eficiência de produção e taxas de rendimento, a ITRI desenvolveu uma grande solução de análise de dados com capacidade integrada de aprendizagem em conjunto.
Um algoritmo avançado de aprendizagem de máquina analisa os dados do processo coletados dos sistemas de produção para fornecer alertas para anomalias em estágios iniciais e falhas do sistema, para prever a qualidade do produto.
Esta solução inteligente para o setor de manufatura pode estimular as capacidades dos provedores de serviços de informação em grandes análises de dados. Também é adequado para o processo epitaxial e uma ampla gama de aplicações de semicondutores e usinagem.
O IDC – International Data Corporation prevê que o investimento global em AR e VR dobre cada ano até 2021, o que é bastante impressionante. No entanto, dado o amplo escopo de casos de uso de VR e AR em várias indústrias, isso, obviamente, não se encaixa apenas em um contexto de fabricação e Indústria 4.0.
Em cada uma das regiões que a IDC analisou, o segmento de consumidores está pronto para ser o maior em 2017. No entanto, nos EUA e na Europa Ocidental, para a área de processos de fabricação já é a mais vendida.
No futuro, as empresas de sucesso usarão a Internet das Coisas para capturar o novo crescimento através de três abordagens: aumentar as receitas ao aumentar a produção e criar novos modelos de negócios híbridos, explorar tecnologias inteligentes para incentivar a inovação e transformar sua força de trabalho.
A eficiência operacional é uma das chaves atrações do IIoT, e os primeiros adotantes são focado nesses benefícios. Por exemplo, através da introdução de técnicas de automação e produção mais flexível, por exemplo, fabricantes
podem aumentar sua produtividade em até 30%.
A manutenção preditiva é um foco para a Internet das Coisas na indústria, economizando até 12% sobre manutenções planejadas, reduzindo os custos totais de manutenção até 30% e eliminando quebras em até 70%.
Por exemplo, a Thames Water, a maior fornecedora de serviços de saneamento básico no Reino Unido, está usando sensores e análises de dados em tempo real para ajudar a empresa de serviços públicos antecipar falhas no equipamento e responder mais rapidamente a situações críticas, como vazamentos ou eventos climáticos adversos.
CPS – Cyber Physical System
A Indústria 4.0 refere-se a uma revolução industrial baseada em sistemas ciberfísicos , para evoluir para "fábricas inteligentes" que possuem uma estrutura modular e em que os sistemas ciberfísicos monitoram processos físicos criando uma cópia virtual do mundo físico, facilitando assim tomada de decisão descentralizada. Além disso, a Internet das coisas permitirá que os sistemas ciberfísicos se comuniquem e cooperem entre si e com humanos em tempo real.
O impulso para a Indústria 4.0 foi definido como altamente estratégico pela União Européia. No contexto da análise e modelagem de dados, a Indústria 4.0 promete soluções para problemas industriais reais e melhoria de processos existentes, como a produção em massa customizada em linha , que anteriormente parecia impraticável. Isto é facilitado pela disponibilidade de aprendizagem máquina e função estatística APIs que pode ser integrado em CLP's industriais.
A Manufatura Aditiva é o conjunto de tecnologias que compõem a fabricação de objetos através da impressão 3D, adicionando camada sobre camada de material, se o material é plástico, metal, concreto, etc.
O comum às tecnologias de Manufatura Aditiva é o uso de um computador, software de modelagem 3D (Computer Aided Design ou CAD), equipamento de máquinas e material de camadas. Uma
vez que um esboço CAD é produzido, o equipamento AM lê nos dados do arquivo CAD e estabelece camadas sucessivas de líquido, pó, material de folha ou outro, em uma camada sobre camada para fabricar um objeto 3D.
A aplicação da Manufatura Aditiva é ilimitada e um de seus benefícios é a Prototipagem Rápida focada em modelos de visualização de pré-produção. Mais recentemente, está sendo usada para fabricar produtos de uso final em aeronaves, restaurações dentárias, implantes médicos, automóveis e até produtos de moda.
A definição literal de colaboração é: A ação de trabalhar com alguém para produzir ou criar algo.
O uso de robôs em linhas de produção já não é novidade. A diferença é que com a Indústria 4.0 esses robôs agora são dotados de dispositivos de segurança que detectam a presença de seres humanos no local de trabalho e permite que o trabalho seja feito fora de um enclausuramento.
Objetivos da Indústria 4.0
Os objetivos da Indústria 4.0 baseiam-se em quatro pilares:
Produtividade na Indústria 4.0
Segundo o Boston Consulting Group, nos próximos cinco a dez anos, a Indústria 4.0 será adotada por mais empresas, aumentando a produtividade em todos os setores de produção € 90 bilhões para € 150 bilhões.
O setor 4.0 também gerará crescimento de receita. A demanda dos fabricantes de equipamentos aprimorados e novas aplicações de dados, bem como a demanda dos consumidores por uma maior variedade de produtos cada vez mais personalizados, gerará um crescimento adicional de receita de cerca de 30 bilhões de euros por ano, ou cerca de 1% do PIB da Alemanha.
Na contramão do que muitas pessoas pensam, a Indústria 4.0 levará a um aumento de 6% no emprego nos próximos dez anos.
Em uma pesquisa realizada em Janeiro de 2016 pela CNI – Confederação Nacional da Indústria, foram levantados alguns dados sobre como está a adoção no processo no Brasil. O pesquisa foi realizada em 2.225 empresas, sendo 910 pequenas, 815 médias e 500 grandes.
O cenário mapeado concluiu que em o Brasil ainda está em um processo lento de familiarização com a Indústria 4.0.
Os gráficos abaixo mostram os setores industriais que usam mais e os que usam menos tecnologias da Indústria 4.0:
O desenvolvimento da Indústria 4.0 no Brasil envolve desafios que vão desde os investimentos em equipamentos que incorporem essas tecnologias, à adaptação de layouts, adaptação de processos e das formas de relacionamento entre empresas ao longo da cadeia produtiva, criação de novas especialidades e desenvolvimento de competências, entre outras.
O cruzamento de informações que permite conectar o pedido de compra, a produção e a distribuição de forma autônoma, sem que pessoas precisem tomar decisões a todo o momento, por exemplo, exigirá novas formas de gestão e engenharia em toda a cadeia produtiva.
Nesse contexto, o foco de uma iniciativa visando ao desenvolvimento da Indústria 4.0 no Brasil deve ser o de empresas que mais cedo entrarão no novo paradigma e estimular as demais a apressarem sua inserção na nova onda, sob risco de não conseguirem sobreviver no
novo ambiente competitivo.
Empresas Brasileiras que estão aplicando tecnologias da Indústria 4.0
No Brasil, a Embraer começou a treinar de forma virtual, em 3D, o que os trabalhadores fariam no chão de fábrica um ano antes do início da produção. O projeto teve 12 mil horas de testes antes das aeronaves decolarem. Defeitos que, normalmente, seriam detectados somente com o avião no ar, foram resolvidos ainda na fase de preparação.
Na linha de montagem, os operários usam computadores e tablets com tecnologia de realidade aumentada e, em caso de dúvida, há sempre um vídeo para explicar como realizar a operação. Com todos os ganhos da digitalização,o tempo de montagem já caiu 25%.