O que é a Indústria 4.0?
Indústria 4.0 e fabricação inteligente . O que esses termos significam? Eles podem ser usados alternadamente ou não?
É quase impossível hoje estar na indústria de manufatura ou na indústria de automação industrial e não ter ouvido esses chavões usados de uma forma ou de outra. Eles parecem estar em toda parte, discutidos ativamente por líderes de opinião, especialistas do setor, estrategistas e executivos de empresas. Eles estão escritos em declarações de missão e até fazem parte das metas anuais de muitas empresas, o que dá a impressão de que todos sabem exatamente o que são. Mas se você se aprofundar um pouco mais e começar a perguntar às pessoas o que elas querem dizer, você descobrirá que elas serão honestas e dirão “tenho uma ideia, mas realmente não sei”, ou lhe darão uma resposta totalmente resposta diferente da próxima pessoa. E se for esse o caso, dificultaria o uso ou a obtenção de qualquer coisa relacionada a esses conceitos, não é?
O objetivo deste artigo é ajudar a esclarecer esses conceitos, definindo-os, explicando sua relação uns com os outros e com sua organização e, o mais importante, responder à pergunta:por que eles são tão importantes agora?
Para fazer isso, precisamos abordar por que as pessoas têm dificuldade em definir esses termos. A resposta simples é:não existe uma definição universal que as pessoas possam procurar.
O nascimento da indústria 4.0
A Indústria 4.0 (também conhecida como Indústria 4.0 na Europa), como termo e conceito, ganhou vida em 2011 em Hannover Messe, onde a Bosch descreveu a integração generalizada da tecnologia da informação e comunicação na produção industrial . Toda a indústria, junto com o governo alemão, se interessou por essa ideia. Um grupo de trabalho sobre a Indústria 4.0 foi formado, liderado pelo executivo da Bosch Siegfried Dais e Henning Kagermann, ex-presidente e CEO da SAP e presidente da Academia Nacional Alemã de Ciências e Engenharia (acatech). Em 2013, este grupo de trabalho apresentou um conjunto de recomendações de implementação da Indústria 4.0 ao governo federal alemão. A partir deste momento, nasceu a quarta revolução industrial, e os membros do grupo de trabalho foram reconhecidos como os fundadores e força motriz por trás da Indústria 4.0.
O paper de 85 páginas desenvolvido pelo grupo de trabalho Indústria 4.0 começa explicando como estamos entrando na quarta revolução industrial, daí a referência ao “4” em “Indústria 4.0”. Para ajudar a entender a quarta revolução industrial, é útil lembrar a todos sobre as três primeiras e como chegamos a esse ponto.
História das Revoluções Industriais
A primeira revolução industrial, muitas vezes referida como “A” Revolução Industrial, é na verdade apenas a primeira das quatro revoluções até agora.
- A primeira revolução passou de manual para mecânica, aproveitando a força do vapor e da água, substituindo o músculo bruto.
- A segunda revolução aproveitou a eletricidade e a linha de montagem para gerar produção em massa.
- A terceira revolução decolou usando eletrônica e software, o exemplo mais icônico desses dois se unindo é o computador e o Controlador Lógico Programável (CLP) no ambiente industrial. Isso deu origem a uma era de automação de alto nível.
- A quarta revolução é a revolução que está acontecendo agora, de acordo com este estudo. O mundo físico, o mundo digital e o mundo virtual estão colidindo, criando produtos, procedimentos e processos inteligentes e fábricas inteligentes. O estudo continua descrevendo essa revolução provocada principalmente por sistemas ciberfísicos e a Internet das Coisas para criar um ecossistema de fabricação altamente inteligente, integrado e automatizado que vai muito além do tradicional “chão de fábrica”.
Diagrama representando as quatro revoluções industriais, cortesia do autor
Quando digo sistemas ciberfísicos, Estou me referindo à integração de processos físicos, computação e rede. De acordo com cyberphyiscalsystems.org, computadores e redes embarcadas monitoram e controlam os processos físicos com feedback loops, onde os processos físicos afetam os cálculos e vice-versa.
A Internet das Coisas (IoT) refere-se a uma rede interconectada de comunicação dispositivo a dispositivo que não precisa de uma interface humana ou de computador, geralmente aproveitando a Internet. Até onde posso dizer, a frase “Internet das Coisas” surpreendentemente remonta a 1999. Um funcionário da Proctor and Gamble a usou para descrever a identificação por radiofrequência e, desde então, a frase se expandiu e evoluiu continuamente para incluir muitos coisas. Poderia facilmente ser um tópico de discussão próprio.
Tentando definir a indústria 4.0
Juntando tudo isso, a Indústria 4.0 não é apenas uma questão de conectar máquinas e produtos através da Internet. É uma mudança de paradigma na forma como organizamos, gerenciamos e abordamos os negócios. Como sociedade, já estamos começando a sentir os impactos da Indústria 4.0. Não apenas as empresas estão investindo, mas também os governos de todo o mundo estão investindo muito dinheiro nessa ideia como o caminho do futuro.
O grupo de trabalho caracterizou a Indústria 4.0 como um conceito focado na criação de produtos, procedimentos e processos inteligentes e fábricas inteligentes. Mas essa afirmação é tão grandiosa e vaga que quase não ajuda. Com toda essa conversa visionária, podemos facilmente ficar animados e energizados, mas ainda não temos uma definição. O grupo de trabalho da Indústria 4.0 realmente não forneceu um – e a falta de uma definição é o que torna esse conceito tão abstrato e confuso.
Desde que o grupo de trabalho foi convocado, as pessoas se apegaram ao conceito de Indústria 4.0 em todo o mundo. Cada país tentou defini-lo em seu contexto como bem entende, o que obviamente significa ideias diferentes em todos os lugares.
Em seu nível mais básico, Indústria 4.0 é um termo amplo que engloba diferentes perspectivas, indústrias, funções corporativas, tecnologias e campos. O que descobri é que a maioria dos especialistas na área considera sua base conceitual holística ser um de seus principais pontos fortes . O foco e a compreensão da Indústria 4.0 estão em constante evolução devido ao alto nível de atividade e desenvolvimento contínuo de novas abordagens, conceitos e soluções por parte de provedores de soluções, fabricantes de hardware, empresas, instituições de pesquisa e até agências governamentais.
Qual é a diferença entre indústria 4.0, transformação digital e fabricação inteligente?
Como já mencionado, não há uma definição formal acordada para a Indústria 4.0. O mesmo vale para a transformação digital e a fabricação inteligente. Muitas organizações e órgãos de normalização têm trabalhado na tentativa de definir este novo espaço, ainda sem sorte. O Grupo de Trabalho Conjunto 21 entre as normas IEC e ISO é provavelmente o mais avançado, e eles ainda têm anos pela frente. Atualmente, eles optaram por se concentrar na frase “fabricação inteligente ” como forma de pegar um pedaço da Indústria 4.0 e estreitar o foco. Até agora, sua definição atual (ainda em fase de esboço) para manufatura inteligente é “Manufatura que melhora seus aspectos de desempenho com uso integrado e inteligente de processos e recursos nas esferas cibernética, física e humana para criar e entregar produtos e services, que também colabora com outros domínios dentro das cadeias de valor das empresas.”
O Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST), como outro exemplo, define sistemas de manufatura inteligentes como “sistemas de manufatura colaborativos e totalmente integrados que respondem em tempo real para atender às mudanças nas demandas e condições na fábrica, na rede de fornecimento , e nas necessidades do cliente. "
Existem inúmeros outros grupos tentando definir esses conceitos e colocar sua aposta no terreno com um termo específico. Na International Society of Automation (ISA), reconhecemos que esses termos e seus conceitos associados estão evoluindo e continuarão a mudar. Assim, decidimos (por enquanto) focar no conceito de “fabricação inteligente” e pensá-lo como um ecossistema que permite que fábricas, armazéns, cadeias de suprimentos e assim por diante sejam totalmente integrados e ágeis para atender à demanda do cliente por produtos ou prestação de serviço. Embora os argumentos possam ser feitos para diferenciar entre outros grandes chavões como "Indústria 4.0" e "transformação digital", eles são frequentemente usados de forma intercambiável.
Independentemente da semântica, esses conceitos se resumem a coletar e aproveitar uma enorme quantidade de dados para tomar melhores decisões , dizendo aos líderes empresariais o que fazer e quando fazê-lo. O objetivo da maioria das iniciativas de Manufatura Inteligente, portanto, é identificar oportunidades para automatizar operações e usar a análise de dados para aumentar a agilidade, aumentar a eficiência, melhorar a qualidade e reduzir o time-to-market de uma empresa. O que torna tudo isso possível é a aplicação coletiva de diferentes tecnologias de ponta que tornam a manufatura mais conectada, mais inteligente e mais dinâmica.
Meu conselho:O que tudo isso significa?
Escolha um termo e execute-o. Tanto a “Indústria 4.0” quanto a “fabricação inteligente” podem ser pensadas como visões ou jornadas, e não como destinos com limites claros. Isso significa que esses conceitos estão realmente nos olhos de quem vê. Pode significar e significará coisas diferentes para pessoas e empresas diferentes. E tudo bem! Portanto, em vez de esperar por uma definição formal do setor, você deve descobrir o que isso significa para sua empresa. Estabeleça uma visão usando os conceitos discutidos e comunique essa visão em toda a organização.
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