A indústria 4.0

Por Moacir Carvalho Jr. e Ademir Carlos Vialta, Diretores da Omegatech Automação Industrial

Extraído da Revista Opiniões

 

Cada vez mais, as empresas têm buscado redução de seus custos e, ao mesmo tempo, aumento de sua qualidade e eficiência, de maneira a manter seu negócio competitivo. O caminho para atingir esse objetivo é, sem dúvida, investir em tecnologia.

 

Para entendermos a evolução tecnológica ao longo da história da indústria, temos as seguintes etapas vividas desde o seu início:

• Primeira Revolução Industrial: ocorreu no período estimado entre 1760 a 1840 e baseou-se no aprimoramento das máquinas a vapor e sua utilização na indústria têxtil, tendo o carvão como principal combustível;

• Segunda Revolução Industrial: ocorreu no período estimado entre 1850 e 1945 e pôde contar com energia produzida a partir da eletricidade e dos combustíveis fósseis, o que propiciou a produção em massa de uma grande quantidade de produtos;

• Terceira Revolução Industrial: ocorreu no período estimado entre 1960 e os dias de hoje e trouxe a inclusão da tecnologia digital, com a informatização e, mais recentemente, o uso da internet;

• Quarta Revolução Industrial: estamos vivendo hoje uma transição para a Quarta Revolução Industrial, também chamada de Industria 4.0, a qual tornou-se possível graças aos avanços na tecnologia de automação (TA), aliados ao grande desenvolvimento da tecnologia da informação (TI).

 As principais tecnologias desenvolvidas que permitiram que se chegasse ao conceito de Indústria 4.0 foram:

• A internet Industrial das coisas (IIoT): consiste em um conjunto de sensores e atuadores interconectados em rede e distribuídos sistematicamente entre máquinas, equipamentos, plantas de processos, etc.;

• Os sistemas ciberfísicos: permitem o controle, através de computadores, de elementos físicos dotados de sensores;

• O Big Data: é um grande conjunto de dados internos e externos que é transformado em informações, utilizando-se diversas ferramentas que possibilitam análises precisas em tempo real;

• A computação em nuvem: é a conexão on-line via internet em uma rede chamada de “Nuvem”, ou “Cloud” – nuvem em inglês –, na qual se podem acessar arquivos e executar tarefas remotamente. Os principais benefícios são: redução de custo com infraestrutura e energia, grande capacidade de armazenamento e processamento de dados etc.

• A segurança contra invasões externas: através de segurança de rede utilizando-se proteção por células, Firewall e VPN

(Virtual Private Network) e também segurança de sistema com detecção de ataques, avisos de acesso, autenticação de usuários e equipamentos, etc.

 A Indústria 4.0 baseia-se em seis princípios, que são os seguintes:

• Interoperabilidade: habilidade de comunicação entre sistemas ciberfísicos, pessoas e fábricas inteligentes, via internet e computação em nuvem;

• Capacidade de operação em tempo real: possibilita tomadas de decisão em tempo real;

• Descentralização: capacidade do sistema tomar decisões sem intervenção humana;

• Virtualização: cópias virtuais das fábricas físicas, montadas a partir da utilização de sensores para fins de monitoramento, operação e simulação;

• Orientação a serviço: é a disponibilização dos serviços da empresa também para outros participantes do processo, interna e externamente, através da internet orientada a serviços (IoS);

• Modularidade: flexibilidade na adaptação em casos de flutuações sazonais ou mudança de características do produto, baseados em interfaces padronizadas de software e hardware.

 Considerando especificamente o setor sucroenergético, podemos citar algumas das muitas vantagens trazidas por essas tecnologias:

• Informações do clima influenciando a produção;

• Demanda e preço de açúcar e etanol no mercado influenciando o mix de produção;

• Possibilidade de programação da produção sob demanda;

• Setor agrícola e industrial interconectados, tomando decisões sem intervenção humana;

• Instrumentos, equipamentos, etc., interconectados em rede, gerando status de maneira a informar, em tempo real, necessidades de manutenção.

 A Indústria 4.0 trará algumas mudanças, não só na rotina das empresas, mas na vida das pessoas e na sociedade como um todo. Como exemplo, podemos citar:

• No âmbito social:

1. Aumento de demanda por profissionais qualificados;

2.Trabalho integrado com participantes da cadeia de valor;

3. Redução de mão de obra pela automação.

 • No âmbito econômico:

1. Aumento de lucratividade não apenas baseado em ganhos de escala;

2. Conhecimento mais aprofundado de seus consumidores;

3. Diminuição ou até eliminação de ineficiências no processo pela utilização de recursos otimizados.

 • No âmbito ambiental:

1. Otimização do uso de insumos;

2. Produção baseada no comportamento do consumidor;

3. Geração de produtos mais robustos;

4. Diminuição na geração de resíduos.

 Apesar de desafiador para a indústria brasileira, em especial pelas adversidades que vem enfrentando nos últimos anos, a Indústria 4.0 apresenta-se também como uma oportunidade para o País, pelo potencial de crescimento que temos. Segundo o Ministério da Indústria, Comércio e Serviços, hoje, a indústria no Brasil representa menos de 10% do PIB, e o País encontra-se na 69ª colocação do Índice Global de Inovação.

 Então, o que fazer para entrar na era da Indústria 4.0 e aproveitar ao máximo o grande potencial de desenvolvimento de nosso país?

Para novas unidades industriais, é importante que elas sejam projetadas para trabalharem como Indústria 4.0, para que já nasçam em condições de competir com outras que adotam esse conceito e também para que consigam tirar vantagem da tecnologia e ganhar espaço entre os concorrentes.

 Unidades industriais convencionais, que ainda não trabalham como Indústria 4.0, frequentemente utilizam, dentro de suas fábricas, diferentes tecnologias, formando ilhas automatizadas, porém desconectadas umas das outras, além da utilização de vários protocolos de comunicação e aplicativos descentralizados, cujos dados são armazenados em diferentes bancos sem interconexão.

Para que essas empresas saibam o que precisam fazer para transformarem-se em Indústria 4.0, é necessário que elaborem ou contratem um projeto de engenharia que mostre as etapas pelas quais a empresa terá que passar e que desenvolvam um cronograma técnico e financeiro de implantação, considerando a forma mais rápida e eficiente de fazer essa transformação, de acordo com seu plano de investimentos.

Basicamente, para que a empresa esteja dentro do conceito de Indústria 4.0, é necessário que os equipamentos e/ou processos do chão de fábrica da indústria sejam dotados de instrumentação suficiente para que sejam controlados de maneira automática e que todas as informações geradas pelos instrumentos e hardwares de controle possam ser compartilhadas em uma rede comum. Essas informações de chão de fábrica, que fluem horizontalmente pelos seus elementos, devem fluir pela rede também na direção vertical, subindo ao nível de operação e monitoramento, ao nível corporativo, e também devem poder acessar a nuvem.

 Importante também é trabalhar com uma base de dados global para armazenamento das informações necessárias ao funcionamento eficiente da indústria nos moldes da Indústria 4.0. Ela deve ser fonte para as aplicações utilizadas no gerenciamento e controle, como softwares para geração de KPIs para tomadas de decisão, softwares de gerenciamento de ativos, softwares de manutenção em geral, etc.

 Em suma, toda essa tecnologia veio para transformar o mundo que conhecemos e outras virão para se somarem a elas. A velocidade com que as mudanças ocorrem é grande e, por isso, as empresas têm que se manter atualizadas e informadas sobre a sua realidade e as tendências da tecnologia e da aplicação nelas em seus negócios.

 

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