Do Vapor às Fábricas Inteligentes: A Evolução da Manufatura Industrial 1.0 a 4.0

Da primeira revolução industrial à Indústria 4.0 e além, a Manufacturing Global olha para o passado, presente e futuro da manufatura industrial.

Datando dos anos 1800, a primeira revolução industrial ocorreu quando máquinas movidas a vapor e água foram desenvolvidas. À medida que a produção aumentava, pequenos negócios se tornavam organizações maiores.

“As revoluções industriais são mais do que uma sequência de eventos de máquinas para manufatura,” diz Maddie Walker, Industry X Lead na Accenture (UK&I). “O impacto da primeira revolução no século 18 é difícil de superestimar – a agricultura foi substituída pela manufatura de materiais-chave, impulsionada por água e vapor como a principal fonte de produção econômica do país, estimulando um boom populacional e crescimento econômico. Foi um avanço para a produtividade e produção humana – particularmente em têxteis e transporte movido a vapor – onde o que era fiado à mão, agora podia ser feito por máquinas, e distribuído muito mais facilmente.”

A segunda revolução industrial foi desencadeada com o uso de eletricidade no final do século 19 – que se tornou mais eficiente que máquinas movidas a vapor e água – e a aplicação de produção em massa e linhas de montagem por Henry Ford no setor automotivo, aumentando a eficiência e diminuindo custos.

“Durante a segunda revolução, que ocorreu no final do século 19 / início do século 20, novas fontes de energia emergiram – gás, petróleo e eletricidade. Sua presença nas fábricas permitiu produção em massa e máquinas mais sofisticadas, junto com novos processos na linha de montagem,” adiciona Walker.

Entrando nos anos 1970, a terceira revolução industrial começou com o uso de automação parcial usando controles programáveis de memória e computadores.

“A terceira revolução, desencadeada nos anos 1970, introduziu a era da computação. A ascensão da eletrônica e tecnologia da informação tornou a produção automatizada possível – no front, middle e back office. Semicondutores foram inventados, abrindo caminho para computadores pessoais, mainframes, telefones móveis e, eventualmente, a internet,” diz Walker.

Trazendo-nos ao presente, a quarta revolução industrial (Indústria 4.0) foi impulsionada pelo desenvolvimento de tecnologias avançadas como internet das coisas (IoT) e inteligência artificial (IA) para melhorar automação, produtividade e capacidades de auto-monitoramento.

“Embora cada revolução fosse distinta, cada uma influenciou fortemente a seguinte. Seus princípios fundamentais de comunicação, conectividade e automação culminaram na fase pela qual a maioria das empresas está passando hoje – comumente referida como Indústria 4.0,” ela diz.

Então, qual é o cenário atual para a manufatura industrial?

Acontecendo agora, a quarta revolução industrial (Indústria 4.0, a revolução digital), “é caracterizada por uma confluência de tendências e tecnologias que estão borrando as linhas entre as esferas física e digital,” diz Ruchir Budhwar, SVP e Chefe Regional – Europa, Manufatura, Infosys.

Única de muitas maneiras, “Indústria 4.0 – ao contrário de revoluções industriais anteriores – não é sobre substituir ativos/tecnologias existentes por novos, mas sobre dominar os desafios e oportunidades colocados por tecnologias disruptivas como IA, machine learning e métodos de processamento de big data,” continua Budhwar. “Pela primeira vez, uma revolução industrial é prevista antecipadamente, e não observada post facto. Isso fornece várias oportunidades para empresas inovadoras moldarem ativamente o futuro. Os dois principais impulsionadores por trás desta mudança são a evolução do comportamento do consumidor e a rapidez dos avanços tecnológicos.”

“Este movimento realmente vê a interseção de conectividade, dados e inteligência, com tecnologias inteligentes como IA, gêmeos digitais, robótica e IoT apoiando crescimento e aumentando a rentabilidade com modelos de negócios digital-first e sistemas de produção mais ágeis. No geral, isso teve um efeito profundo no processo de manufatura, permitindo que cada aspecto da cadeia – desde sourcing, até a linha de produção, até logística – colabore e compartilhe inteligência. Como resultado, a produtividade é aumentada ainda mais, os negócios são mais flexíveis e resilientes, e os produtos que fazem são mais bem adaptados às necessidades dos clientes,” adiciona Walker.

COVID-19 e seu efeito na adoção da Indústria 4.0

“A COVID-19 iluminou a necessidade de maior investimento em tecnologias digitais e trouxe à tona a importância de operações orientadas a dados – basta ver como os dados alimentaram a descoberta, aprovação, aquisição e lançamento da vacina. 

“Embora os benefícios de ser uma organização orientada a dados sejam conhecidos há muito tempo, a pandemia catalisou muitas transformações digitais por necessidade, significando que empresas em todas as indústrias estão buscando aplicar as tecnologias e princípios da Indústria 4.0 em suas operações para não apenas manter a continuidade dos negócios, mas também buscar melhorar seu desempenho no mundo pós-pandemia. Seja fabricantes re-arquitetando suas cadeias de suprimentos para aliviar deficiências, ou mercearias escalando suas redes de entrega, os últimos 12 meses realmente demonstraram como a Indústria 4.0 pode ajudar empresas a pivotar em velocidade recorde” - Maddie Walker, Industry X Lead na Accenture (UK&I)

Realizando o valor da Indústria 4.0

Sendo um dos itens mais proeminentes da agenda de diretoria para executivos de manufatura hoje, adotar a Indústria 4.0 pode ajudar fabricantes a alcançar muitos benefícios, incluindo simplificação de operações, tornando-as mais resilientes e sustentáveis, impulsionando eficiências de custo ou criando produtos mais inteligentes.

“Mas antes de tomar decisões sobre as capacidades tecnológicas para alcançar esses benefícios, as empresas devem sempre primeiro identificar quais são seus objetivos e quais desafios e oportunidades de negócios estão procurando resolver. Sempre há uma tecnologia que pode consertar um problema, mas trata-se de usar as certas para entregar benefícios máximos,” explica Walker.

“Em seu núcleo, o que a Indústria 4.0 trouxe para a manufatura é conectividade. A COVID-19 testou a conectividade ao extremo e os fabricantes aprenderam o valor das tecnologias digitais para manter as luzes acesas em tempos de crise. Inteligência de máquina e uso transparente de dados ajudam as empresas a desbloquear insights em suas operações – insights que nunca teriam estado disponíveis antes. Estas linhas digitais inspirarão novas decisões e processos operacionais. Estratégias da Indústria 4.0 devem agora buscar incorporar estas lições e avançar em tempos de recuperação,” adiciona Walker.

No entanto, para adoção bem-sucedida de tais estratégias, Walker adiciona que “exige o negócio inteiro – de engenharia, cadeia de suprimentos, finanças e tecnologia – a estarem engajados e trabalharem para alcançar seu valor. Todos no negócio precisam estar engajados com nova tecnologia e processos para entregar benefícios sustentados. O que frequentemente vemos é muitas empresas adotando uma abordagem de ‘produto mínimo viável’ para trazer mudança e demonstrar os benefícios de um novo produto ou processo. Isso permite que um negócio comece rapidamente, prove seu valor e então escale – trazendo sua gente e tecnologia com eles.”

Adicionando aos comentários de Walker, Budhwar adiciona que “em última análise, adotar a Indústria 4.0 não precisa ser uma despesa tudo-ou-nada, mas sim um processo envolvendo pequenos passos medidos para melhorar a eficiência de manufatura – particularmente de maneiras que são certas para sua organização e suas necessidades específicas. É por isso que na Infosys, consideramos 4.0 uma evolução, em vez de uma revolução, e desenvolvemos um Índice de Maturidade da Indústria 4.0 em parceria com a acatech, a Academia Nacional de Ciência e Engenharia na Alemanha, para fornecer às empresas uma estrutura prática para progresso.”

Manufatura industrial além da Indústria 4.0...

Acreditando que a quinta revolução industrial (Indústria 5.0) já está em andamento, Walker explica que “enquanto a quarta revolução industrial trouxe tecnologia avançada e com ela, oportunidades para empresas, ela não fez o suficiente para realmente aproveitar dita oportunidade. A crise da COVID-19 tornou isso muito claro, assim como os movimentos e regulamentações crescentes abordando comportamentos insustentáveis, mudanças climáticas e um número crescente de problemas sociais.

“Empresas começarão a buscar valor equilibrado – que vai além de eficiência e crescimento para também maximizar responsabilidade social e ambiental, e estar melhor preparadas em um mundo propenso a crises. 

“Empresas aproveitarão as tecnologias digitais existentes da quarta revolução industrial para tecer uma ‘linha digital’ contínua através de engenharia de produto, manufatura e toda a cadeia de suprimentos. Esta linha lhes dará insights sem precedentes orientados a dados em tempo real, o que lhes permite sempre equilibrar ser relevantes para clientes e funcionários, operacionalmente resilientes, e responsáveis com o meio ambiente e sociedade.”

Para que as organizações realizem o potencial da Indústria 5.0, Rafi Billurcu, Parceiro e Chefe de Manufatura no Reino Unido na Infosys Consulting, conclui que “agir na Indústria 5.0 requer que fabricantes já tenham dado passos-chave para iniciar suas jornadas de transformação digital. Isso inclui estabelecer uma visão digital para a empresa, e alinhar isso para impulsionar a estratégia corporativa. Configurar uma base digital também é fundamental – processos digitais devem estar no núcleo, junto com um modelo operacional totalmente integrado e alinhado. Fabricantes também devem adaptar princípios ágeis, e depois SAFe ágeis de execução, para impulsionar inovação em velocidade.”