Fábricas do Futuro:Manufatura Industrial 1.0 a 4.0

Da primeira revolução industrial à Indústria 4.0 e além, a Manufacturing Global analisa o passado, o presente e o futuro da fabricação industrial
Datado de 1800, a primeira revolução industrial ocorreu quando as máquinas movidas a vapor e água foram desenvolvidas. À medida que a produção aumentava, as pequenas empresas se tornavam organizações maiores.

“As revoluções industriais são mais do que uma sequência de eventos das máquinas à fabricação”, diz Maddie Walker, líder da indústria X da Accenture (UK&I). “É difícil exagerar o impacto da primeira revolução no século 18 – a agricultura foi substituída pela fabricação de materiais-chave, movidos a 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 com muito mais facilidade.”

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

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

Entrando na década de 1970, a terceira revolução industrial começou com o uso de automação parcial usando controles e computadores programáveis ​​por memória.

“A terceira revolução desencadeada na década de 1970 introduziu a era da computação. A ascensão da eletrônica e da tecnologia da informação tornou possível a produção automatizada - no front, middle e back office. Os semicondutores foram inventados, dando lugar a computadores pessoais, computadores mainframe, telefones celulares e, eventualmente, a internet”, diz Walker.

Trazendo-nos para os dias atuais, a quarta revolução industrial (Indústria 4.0) foi impulsionada pelo desenvolvimento de tecnologias avançadas, como a internet das coisas (IoT) e inteligência artificial (IA) para melhorar a automação, a produtividade e os recursos de automonitoramento.

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

Então, qual é o cenário atual da 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 a esfera física e digital”, diz Ruchir Budhwar, SVP e Regional Head – Europe , Manufatura, Infosys.

Único em muitos aspectos, “A Indústria 4.0 – ao contrário das revoluções industriais anteriores – não se trata de substituir os ativos/tecnologias existentes por novos, mas de dominar os desafios e oportunidades apresentados por tecnologias disruptivas como IA, aprendizado de máquina e métodos de processamento de big data, ” continua Budhwar. “Pela primeira vez, uma revolução industrial é prevista com antecedência, e não observada post facto. Isso oferece várias oportunidades para empresas inovadoras moldarem ativamente o futuro. Os dois principais fatores por trás dessa mudança são a evolução do comportamento do consumidor e a rapidez dos avanços tecnológicos”.

“Esse movimento realmente vê a interseção de conectividade, dados e inteligência, com tecnologias inteligentes como IA, gêmeos digitais, robótica e IoT, apoiando o crescimento e aumentando a lucratividade com modelos de negócios digitais e sistemas de produção mais ágeis. No geral, isso teve um efeito profundo no processo de fabricação, permitindo que todos os aspectos da cadeia – desde o fornecimento, à linha de produção, à logística – colaborem e compartilhem inteligência. Como resultado, a produtividade aumenta ainda mais, as empresas são mais flexíveis e resilientes e os produtos que fabricam são mais adequados às necessidades dos clientes”, acrescenta Walker.

COVID-19 e seu efeito na adoção da Indústria 4.0

"O COVID-19 destacou a necessidade de maior investimento em tecnologias digitais e trouxe à tona a importância das operações orientadas por dados - basta ver como os dados impulsionaram a descoberta, aprovação, aquisição e implantação 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, o que significa que empresas de todos os setores estão procurando aplicar as tecnologias e os princípios da Indústria 4.0 para suas operações não apenas para manter a continuidade dos negócios, mas também para melhorar seu desempenho no mundo pós-pandemia.  Seja os fabricantes reestruturando suas cadeias de suprimentos para aliviar as deficiências ou os supermercados ampliando suas redes de entrega, os últimos 12 meses demonstraram verdadeiramente como a Indústria 4.0 pode ajudar as empresas a se movimentar em velocidade recorde"  - Maddie Walker, líder da Indústria X na Accenture (Reino Unido e Inglaterra)

Percebendo o valor da Indústria 4.0

Sendo uma das agendas de diretoria mais importantes para executivos de manufatura atualmente, a adoção da Indústria 4.0 pode ajudar os fabricantes a obter muitos benefícios, incluindo a simplificação das operações, tornando-as mais resilientes e sustentáveis, aumentando a eficiência de custos ou criando produtos mais inteligentes.

“Mas antes de tomar decisões sobre os recursos tecnológicos para alcançar esses benefícios, as empresas devem sempre identificar quais são seus objetivos e quais desafios e oportunidades de negócios estão procurando abordar. Sempre há uma tecnologia que pode resolver um problema, mas trata-se de usar as certas para oferecer o máximo de benefícios”, explica Walker.

“Em sua essência, o que a Indústria 4.0 trouxe para a manufatura é a conectividade. A COVID-19 colocou a conectividade à prova extrema e os fabricantes aprenderam o valor das tecnologias digitais para manter as luzes acesas em tempos de crise. A inteligência de máquina e o uso transparente de dados ajudam as empresas a obter insights sobre suas operações – insights que podem nunca estar disponíveis antes. Esses segmentos digitais inspirarão novas decisões e processos operacionais. As estratégias da Indústria 4.0 devem agora buscar incorporar essas lições e avançar em tempos de recuperação”, acrescenta Walker.

No entanto, para a adoção bem-sucedida de tais estratégias, Walker acrescenta ainda que “exige que todo o negócio – desde engenharia, cadeia de suprimentos, finanças e tecnologia – esteja engajado e trabalhe para alcançar seu valor. Todos na empresa precisam estar engajados com novas tecnologias e processos para oferecer benefícios sustentados. O que vemos com frequência são muitas empresas adotando uma abordagem de “produto mínimo viável” para provocar mudanças e demonstrar os benefícios de um novo produto ou processo. Isso permite que um negócio comece rapidamente, comprove seu valor e, em seguida, escale – trazendo seu pessoal e tecnologia com eles.”

Adicionando aos comentários de Walker, Budhwar acrescenta que “em última análise, a adoção da Indústria 4.0 não precisa ser uma despesa de tudo ou nada, mas sim um processo que envolve pequenas etapas medidas para melhorar a eficiência da fabricação – particularmente de maneiras adequadas para sua organização e suas necessidades específicas. É por isso que na Infosys, consideramos o 4.0 uma evolução, e não uma revolução, e desenvolvemos um Índice de Maturidade da Indústria 4.0 em parceria com acatech, a Academia Nacional de Ciências e Engenharia da Alemanha, para fornecer às empresas uma estrutura prática para o progresso.”

Manufatura industrial além da Indústria 4.0...

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

“As empresas começarão a buscar o valor equilibrado – que vai além da eficiência e do crescimento para também maximizar a responsabilidade social e ambiental e estar mais bem preparado em um mundo propenso a crises.

“As empresas aproveitarão as tecnologias digitais existentes da quarta revolução industrial para tecer um 'fio digital' contínuo por meio da engenharia de produtos, fabricação e toda a cadeia de suprimentos. Esse segmento lhes dará insights em tempo real sem precedentes, orientados por dados, o que lhes permite equilibrar sempre ser relevante para clientes e funcionários, resiliente operacionalmente e responsável com o meio ambiente e a sociedade.”

Para que as organizações realizem o potencial da Indústria 5.0, Rafi Billurcu, sócio e chefe de manufatura do Reino Unido da Infosys Consulting, conclui que “agir na Indústria 5.0 exige que os fabricantes já tenham dado passos importantes para iniciar suas jornadas de transformação digital. Isso inclui estabelecer uma visão digital para a empresa e alinhá-la para impulsionar a estratégia corporativa. A criação de uma base digital também é fundamental – os processos digitais devem estar no centro, juntamente com um modelo operacional totalmente integrado e alinhado. Os fabricantes também devem adaptar os princípios de execução ágeis e, posteriormente, ágeis do SAFe, para impulsionar a inovação em velocidade.”