A Usinagem e Tópicos Especiais em Engeprod

UNIVERSIDADE CASTELO BRANCO

ESCOLA SUPERIOR DE GESTÃO E TECNOLOGIA

ENGENHARIA MECÂNICA – 5° Período

Usinagem e Tópicos Especiais em Engeprod

INDÚSTRIA 4.0

A 4ª Revolução Industrial

Fernando de Carvalho Salvador

Jônatas Tavares de Abreu

Valcirlei E. R. da Silva

Rio de Janeiro, mar. 2018

SUMÁRIO

1.  INTRODUÇÃO        1

1.1.1. As fases da Revolução Industrial        1

1.1.2. O que é Indústria 4.0        2

1.  A INDÚSTRIA 4.0 NO CONTEXTO MUNDIAL        5
2.  ASPECTOS ESTRATÉGICOS E ECONÔMICOS DA INDÚSTRIA 4.0        7

1.4. ASPECTOS SOCIAIS DA INDÚSTRIA 4.0        9

1.5. PRINCÍPIOS DA INDÚSTRIA 4.0        12

1.6. CONCEITOS DE FÁBRICAS INTELIGENTES        15

1.7. O QUE SÃO SISTEMAS FÍSICOS CIBERNÉTICOS        17

1.8. INTERNET DAS COISAS – SIGNIFICADO E PRINCIPAIS FACILITADORES        20

1.9. DESAFIO DO BRASIL PARA ATINGIR ESSE PATAMAR        24

1.10. FONTES DE REFERÊNCIA DAS PESQUISAS        29

1.1. INTRODUÇÃO

Nós já estamos bem acostumados com a ideia de que a tecnologia mudará drasticamente nossas vidas. Muitas coisas já mudaram, inclusive. Talvez não tenhamos a dimensão exata do que está por vir e, por consequência, do impacto que essa transformação causará. É provável que um grande número de pessoas não saiba ao certo o que é internet das coisas e como ela funcionará. Neste contexto, a forma como serão fabricados os produtos que consumimos também está passando por uma radical transformação. E é aí que entra o conceito de indústria 4.0, que está levando a internet das coisas para as empresas. Aquilo que parecia apenas futurístico está acontecendo, com máquinas conversando entre si e com os seres humanos, tomando decisões e coletando uma infinidade de dados. Como isso tudo ocorrerá e o impacto dessas novas tecnologias é o tema do nosso e-book. No material, abordamos o aspecto da manufatura, da cadeia de valor e dos profissionais que tocarão esse processo. Nosso objetivo é oferecer um guia que ajudará você a entender o que é a indústria 4.0.

1.1.1. As fases da Revolução Industrial:

Desde a revolução industrial, a produção tem sido uma das principais atividades econômicas da sociedade moderna; porém, ela tem carregado consigo um grande impacto ao meio ambiente em termos globais (Olivier et al., 1996). Muitas das emissões atmosféricas estão relacionadas à geração de energia. A atividade humana tem contribuído bastante para a sensibilização recente da sociedade sobre questões ambientais, as quais têm obtido destaque na mídia e na agenda de políticos e grupos ambientalistas em todo o planeta (Braga et al., 2005).

A digitalização é um processo cada vez mais presente na vida das empresas e das pessoas. Associada às tecnologias da informação e comunicação (TICs), a digitalização está presente em aplicações como e-books, música em formato digital e até mesmo os aplicativos para táxi.

O avanço da digitalização tem o potencial de revolucionar o nosso cotidiano, oferecendo soluções para importantes desafios nacionais em áreas como mobilidade urbana, com o desenvolvimento e adoção de tecnologias ligadas ao conceito de cidades inteligentes (smart cities); eficiência energética, com a implantação das redes elétricas inteligentes (smart grid); atendimento à saúde em um país com dimensões continentais como o Brasil, com o desenvolvimento, por exemplo, de soluções de saúde à distância; e produtividade industrial, com o desenvolvimento da Indústria 4.0, ou Manufatura Avançada.

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Um ponto comum a todas essas tecnologias é o emprego da internet como plataforma de intercâmbio de informações, permitindo a comunicação entre um número ilimitado de dispositivos, dando origem ao que se convencionou chamar internet das coisas, ou IoT, na sigla em inglês.

Tais tecnologias permearão todas as áreas da economia, provocando múltiplas transformações econômicas e sociais nos próximos anos. Um número crescente de dispositivos capazes de se comunicarem uns com os outros e coletar dados do ambiente e dos usuários (e.g. smartphones, veículos, eletrodomésticos, sistemas de iluminação), associado às tecnologias de big data, computação em nuvem e novas tecnologias de tratamento de dados, certamente abrirão espaço para a criação de novos modelos de negócios e poderá alterar a forma como as empresas se relacionam com clientes e fornecedores. As tradicionais divisões entre indústria e serviços e as delimitações dos setores industriais serão alteradas.

1.1.2. O que é Indústria 4.0:

A incorporação da digitalização à atividade industrial resultou no conceito de Indústria 4.0, em referência ao que seria a 4ª revolução industrial, caracterizada pela integração e controle da produção a partir de sensores e equipamentos conectados em rede e da fusão do mundo real com o virtual, criando os chamados sistemas ciberfísicos e viabilizando o emprego da inteligência artificial.

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As principais tecnologias habilitadoras por trás dessa revolução incluem a já mencionada internet das coisas, o big data, a computação em nuvem, a robótica avançada, a inteligência artificial, novos materiais e as novas tecnologias de manufatura aditiva (impressão 3D) e manufatura híbrida (funções aditivas e de usinagem em uma mesma máquina).

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Nessas “indústrias inteligentes”, máquinas e insumos “conversam” ao longo das operações industriais com escala e flexibilidade do processo de fabricação, que, assim, ocorre de forma relativamente autônoma e integrada. Dispositivos localizados em diferentes unidades da empresa, ou mesmo de empresas diferentes, também trocam informações de forma instantânea sobre compras e estoques, permitindo uma otimização logística até então impensável, estabelecendo maior integração também entre os elos de uma cadeia produtiva. O conceito de Indústria 4.0, contudo, vai além da integração dos processos associados à produção e distribuição, envolvendo, também, todas as diversas etapas da cadeia de valor: do desenvolvimento de novos produtos, como projeto, desenvolvimento, testes e até mesmo a simulação das condições de produção, até o pós-venda.