Indústria 4.0 – Superando Os Limites Da Inovação

Indústria 4.0 – Superando Os Limites Da Inovação

Maria Carolina Lao Regis
Graduanda em Engenharia de Produção
Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca
Rio de Janeiro, Brasil
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Resumo— A indústria 4.0 abrange as maiores inovações tecnológicas da área de automação, controle e tecnologia da informação, aplicadas nos processos de produção. Também conhecida como Manufatura Avançada, ela traz o conceito de Smart Manufacturing (Fábricas Inteligentes), o que engloba duas tecnologias principais: o IoT - Internet of Things (Internet das Coisas) e o M2M - Machine to Machine (Máquina para Máquina). Máquinas e sistemas estão interligados, proporcionando a criação de fábricas inteligentes, com capacidade e autonomia para efetuar diagnósticos, agendar reparos, prevenir falhas na produção e se ajustar a mudanças não planejadas durante o processo produtivo. Todos esses avanços são o que qualificam a chamada 4ª Revolução Industrial e que é o tema que será discorrido neste ensaio.

Keywords—Indústria 4.0; Tecnologias Habilitadoras.

1. Introdução

Segundo Bertulucci [1] o termo Industry 4.0 apareceu pela primeira vez em 2011, na Alemanha, como “Industrie 4.0″, com a intenção de aumentar a competitividade alemã na indústria de transformação. No ano de 2015 foi fortalecido na indústria país europeu, como parte de uma campanha para incentivar o desenvolvimento de tecnologias e iniciativas avançadas de fabricação e produção.

Em essência, a Indústria 4.0 é um termo frequentemente usado para se referir ao futuro, ao processo de desenvolvimento na gestão de fabricação e produção ou, como já destacado: a quarta revolução industrial. Pois de fato, hoje é uma revolução dentro dos processos de fabricação que contam com suas inovações.

A Indústria 4.0 está diretamente relacionada ao termo Internet das Coisas (IoT). É possível entender que um conceito deu origem ao outro. Hoje, as máquinas podem trocar dados, sentir mudanças no ambiente, como os alarmes de incêndio, e prevenir grandes desperdícios dentro das indústrias.

O celular ou telefone são exemplos presentes no nosso cotidiano do bom funcionamento do termo, já que a IoT permite que objetos e máquinas se “comuniquem” uns com os outros, para elaborar soluções. Essa tecnologia possibilita que os objetos trabalhem para resolver problemas de forma independente, com ou sem intervenção humana.

Diante disto, o ensaio desenvolvido tem como objetivo apresentar de que forma a indústria se desenvolveu através da tecnologia para atingir seus propósitos, principalmente no âmbito da Indústria 4.0. Além disso são caracterizados os principais conceitos e tecnologias que formam a base para a Indústria 4.0, bem como as perspectivas e desafios relacionados a seu desenvolvimento.

1. História da Indústria

Até 1784 o comércio era movimentado com produtos manufaturados em casa, em escala artesanal. Uma grande parte desses produtos manufaturados eram os tecidos produzidos em tear manual. Para ganho de escala a tecnologia à vapor foi adicionada ao tear manual mecanizando o processo. Proporcionando o surgimento da indústria que motivou a Primeira Revolução Industrial.

Em 1870 teve início a Segunda Revolução Industrial, destacando-se a utilização da energia elétrica para acionar linhas de produção. Essa revolução foi marcada pela expansão da produção em série conceito utilizado na linha de montagem do Ford T, famoso automóvel do período idealizado por Henry Ford, que é considerado o pai da produção em série.

No final da década de 60, o controlador lógico programável (CLP) e a eletrônica foram integrados ao controle das máquinas tornando-as mais flexíveis avançando com a utilização de robôs e redes de comunicação nas linhas de produção. O que caracterizou a Terceira Revolução.

A Quarta Revolução industrial conhecida como Indústria 4.0 começou a ser observada em 2010 devido a demanda de produtos personalizados e o fácil acesso às tecnologias habilitadoras. [2]

1. Tecnologias Habilitadoras

A tecnologia convergente e habilitadora, está ligada a produção inteligente, com alto grau de personalização que só é alcançada pela nanotecnologia, materiais avançados, metrologia, sensoriamento distribuído, materiais de referência, segurança e sigilo de dados e de elementos diversos conectados em rede (Internet of Things - IoT e suas variações) por sistemas ciberfísicos. Alguns exemplos são:

1. Rastreabilidade

Possibilita obter informações sobre o ciclo de vida do produto, desde a criação até o descarte. Hoje já é muito utilizado com mecanismos como QR code.

1. Visão Artificial

São tecnologias ópticas utilizadas em processos de controle e qualidade ou assistência na fabricação. A visão artificial para a indústria se converte não somente em um mecanismo de seleção e controlo de qualidade, mas também pode controlar e aportar informação ao processo de fabricação.

1. Cloud Computing

Utiliza recursos de computação da internet para realizar armazenamento e o processamento de grandes conjuntos de dados

1. Cyber Security

Medidas físicas e lógicas de segurança usadas para proteger a infraestrutura de ameaças

1. Big Data & Data Analytics

Gera conhecimento e valor a partir de dados de produção e identifica tendências e recomendações para otimizações dos processos. São estruturas de dados muito extensas e complexas que utilizam novas abordagens para a captura, análise e gerenciamento de informações.

1. Simulação

Criação de uma fábrica no ambiente digital para otimizar a concepção e validação de uma estrutura de produção

1. Realidade Aumentada

Fornece informações adaptadas ao contexto mescladas ao seu campo de visão