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A INDÚSTRIA 4.0 E O DESENVOLVIMENTO INDUSTRIAL DO BRASIL

F
Faga1939

Este artigo tem por objetivo apresentar como funciona a Indústria 4.0 e como tornar realidade sua introdução no Brasil. A 4ª Revolução Industrial ou Indústria 4.0 é caracterizada pela integração dos chamados sistemas ciberfísicos de produção, nos quais sensores inteligentes informam às máquinas como devem ser processadas suas atividades. Os processos devem governar-se em um sistema modular descentralizado. Os sistemas de produção inteligentes começam a trabalhar juntos, comunicando-se sem fio, seja diretamente ou por meio de uma "nuvem" na Internet (Internet das Coisas ou IoT). Os sistemas rígidos de controle centralizado de fábrica agora dão lugar à inteligência descentralizada, com comunicação máquina a máquina (M2M) no chão de fábrica. Enquanto a Indústria 4.0 está em desenvolvimento, sobretudo, nos países capitalistas mais avançados, lamentavelmente, a indústria brasileira está atrasada estando ainda em grande parte na transição do que seria a Indústria 2.0 da 2ª Revolução Industrial para a Indústria 3.0 da 3ª Revolução Industrial. Este atraso tecnológico da indústria brasileira é um dos fatores que contribuem para a desindustrialização do Brasil e perda de sua competitividade industrial. Precisaremos, mais do que nunca, que o governo Lula seja capaz de planejar a modernização da indústria do Brasil e das instituições acadêmicas e de pesquisa do País para reindustrializar a indústria brasileira com o desenvolvimento da indústria 4.0.

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1
A INDÚSTRIA 4.0 E O BRASIL
Fernando Alcoforado*
Este artigo tem por objetivo apresentar como funciona a Indústria 4.0 e como tornar
realidade sua introdução no Brasil. Na história da humanidade, já ocorreram 3 revoluções
industriais. A 4ª Revolução Industrial ocorre na era contemporânea. A 1ª Revolução
Industrial ocorreu no século 18, o que significou a introdução da máquina a vapor por
James Watt que colocou a indústria têxtil como um símbolo da produção geradora de
riquezas da época, dando um salto de produtividade e contribuindo para a expansão do
capitalismo. A 1ª Revolução Industrial durou cerca de 200 anos (1712-1913). A 2ª
Revolução Industrial que durou cerca de 60 anos (1913-1969) foi inaugurada quando
Henry Ford criou a linha de produção em massa com o conceito de produção em escala,
reduzindo o custo e popularizando o produto. A 2ª Revolução Industrial é a revolução do
fordismo, eletrificação, produção em massa. A 3ª Revolução Industrial, que durou cerca
de 40 anos (1969-2010), caracterizou-se pela automatização dos processos produtivos
com a implantação de computadores na fábrica, colocando controles eletrônicos, sensores
e dispositivos capazes de gerenciar um grande número de variáveis de produção,
permitindo a tomada de decisões com o controle autônomo de dispositivos, cujo impacto
foi aumentar a qualidade do produto, aumentar a produção, gerenciar custos e aumentar
a segurança da produção. A 3ª Revolução Industrial é a revolução do silício e da eletrônica
que transformou a indústria. A 4ª Revolução Industrial já está em andamento com grande
respaldo da onda de digitalização que vivemos atualmente [1].
A 4ª Revolução Industrial ou Indústria 4.0 é caracterizada pela integração dos chamados
sistemas ciberfísicos de produção, nos quais sensores inteligentes informam às máquinas
como devem ser processadas suas atividades. Os processos devem governar-se em um
sistema modular descentralizado. Os sistemas de produção inteligentes começam a
trabalhar juntos, comunicando-se sem fio, seja diretamente ou por meio de uma "nuvem"
na Internet (Internet das Coisas ou IoT). Os sistemas rígidos de controle centralizado de
fábrica agora dão lugar à inteligência descentralizada, com comunicação máquina a
máquina (M2M) no chão de fábrica. Essa é a visão da Indústria 4.0 da 4ª Revolução
Industrial. Na Indústria 4.0, sua base fundamental é a conexão de máquinas e sistemas
que permitem às empresas criar redes inteligentes em toda a cadeia de valor que podem
controlar os módulos de produção de forma autônoma. Em outras palavras, as fábricas
inteligentes terão a capacidade e autonomia para programar a manutenção, prever falhas
de processo e se adaptar aos requisitos e mudanças não planejadas na produção. Os
benefícios proporcionados pela Indústria 4.0 são os seguintes: 1) Redução de custos; 2)
Economia de energia; 3) Maior segurança; 4) Preservação do meio ambiente; 5) Redução
de erros; 6) Fim do desperdício; 7) Transparência nos negócios; 8) Aumento da qualidade
de vida; e, 9) Customização e escala sem precedentes [2].
As tecnologias usadas na Indústria 4.0 são as seguintes [3]:
1) Inteligência Artificial - Essa é uma área da computação que permite que máquinas e
equipamentos aprendam com as atividades realizadas. Desse modo, eles conseguem
aprimorar as suas habilidades, tornando a fábrica mais produtiva e autônoma. A
Inteligência Artificial faz com que as máquinas coletem, armazenem e analisem dados
para que reconheçam padrões e tomem decisões sozinhas, sem a interferência humana.
2
2) Big Data- Grande parte das tecnologias da indústria 4.0 envolve a produção e a coleta
de dados. Assim, o Big Data se refere ao armazenamento em um banco de dados seguro,
no qual as informações podem ser analisadas pela Inteligência Artificial para as tomadas
de decisões. Para isso, são utilizados softwares específicos de análise que coletam e
estruturam um grande volume de dados.
3) Robótica- Os robôs na Indústria 4.0 são utilizados principalmente em funções
repetitivas. Assim, as ações são executadas de forma mais rápida e precisa do que seriam
se fossem conduzidas por pessoas, acelerando a produção e reduzindo custos e falhas.
Eles também são muito usados em atividades perigosas e insalubres. Desse modo,
aumentam a segurança da equipe de colaboradores e diminuem os riscos à saúde, além de
reduzirem as despesas com abstenções e ações trabalhistas.
3) Impressão 3D- Uma das tecnologias da indústria 4.0 que mais chamam a atenção é a
impressão 3D, também conhecida como “manufatura aditiva”. As impressoras permitem
a criação de um modelo físico a partir de um projeto ou de um desenho digital. Essa
tecnologia tem sido cada vez mais usada porque permite a fabricação de peças
personalizadas para atender às demandas tanto da fábrica quanto dos clientes.
4) Cloud Computing- Trata-se do armazenamento de dados em nuvem. Dessa maneira,
o Cloud Computing aumenta a segurança das informações, além de economizar espaço
físico nos sistemas de hardware. Outro ponto importante é que ele permite o acesso
remoto, ou seja, qualquer dispositivo (desde que autorizado pela gestão) pode acessar os
dados, estando na fábrica ou não.
5) Internet das Coisas- A Internet das Coisas (IoT) é um grande marco da era digital,
pois possibilita a conexão entre coisas físicas e virtuais. Vale lembrar que a conectividade
é um dos pilares da indústria 4.0. Porém, a IoT não apenas conecta dispositivos, pois
viabiliza também que eles processem dados e tomem decisões. Para ser considerado um
dispositivo IoT, o recurso deve receber dados por meio de sensores, conectar-se a uma
rede e processar os dados sem interferência humana.
6) Realidade virtual e aumentada- Esse tipo de tecnologia simula cenários imersivos
ou acrescenta informações, como gráficos ou imagens, em um ambiente. Assim, é muito
útil em cursos e treinamentos a distância, na instrução remota sobre a manutenção de
algum equipamento, entre outras atividades.
É importante destacar que a Indústria 4.0 implica na integração de sistemas que consite
na união de diferentes sistemas de computador e aplicativos de software física ou
funcionalmente, para atuar como um todo coordenado permitindo a troca de informações
entre diferentes sistemas. Permite que a empresa tenha uma visão completa do seu
negócio. As informações em tempo real sobre o processo de produção influenciam as
decisões de gestão com mais rapidez, assim como as decisões estratégicas sobre os
negócios da empresa podem ser implementadas com mais facilidade no chão de fábrica.
A Indústria 4.0 envolve a adoção de sistemas de simulação que consiste no uso de
computadores e de um conjunto de técnicas para gerar modelos digitais que descrevem
ou exibem a complexa interação entre várias variáveis dentro de um sistema, imitando
processos do mundo real. Nos processos produtivos, é utilizada robótica avançada que
são dispositivos que atuam em grande parte ou parcialmente de forma autônoma, que
interagem fisicamente com as pessoas ou com seu ambiente e que são capazes de
modificar seu comportamento com base em dados de sensores [2].
3
Além disso, a Indústria 4.0 utiliza a manufatura Digital que corresponde ao uso de um
sistema de computador integrado que consiste em ferramentas de simulação, visualização
3D, análise e colaboração para criar definições de produto e processo de manufatura
simultaneamente, bem como, a manufatura aditiva que consiste na fabricação de peças
a partir de um projeto digital (feito com software de modelagem tridimensional),
sobrepondo finas camadas de material, uma a uma, por meio de uma impressora 3D.
Podem ser utilizados materiais como plástico, metal, ligas metálicas, cerâmica e areia,
entre outros. A Indústria 4.0 utiliza, também, a cibersegurança que se trata de um
conjunto de infraestruturas de hardware e software destinadas à proteção de ativos de
informação, tratando ameaças que põem em risco a informação que é processada,
armazenada e transportada pelos sistemas de informação que se interligam [2].
Indústria 4.0 é um conceito de indústria que engloba as principais inovações tecnológicas
nas áreas de automação, controle e tecnologias da informação, aplicadas aos processos de
manufatura. Dos sistemas ciberfísicos, da internet das coisas e da internet dos serviços,
os processos de produção tendem a ser cada vez mais eficientes, autônomos e
personalizáveis. Isso significa um novo período no contexto das grandes revoluções
industriais. Com as fábricas inteligentes, haverá diversas mudanças na forma como os
produtos são fabricados, causando impactos em diversos setores do mercado. Tornar a
Indústria 4.0 uma realidade implicará na adoção gradativa de um conjunto de tecnologias
emergentes de Tecnologia da Informação e automação industrial, na formação de um
sistema físico-cibernético de produção, com intensa digitalização de informações e
comunicação direta entre sistemas, máquinas, produtos e pessoas, ou seja, a tão famosa
Internet das Coisas (IoT). Esse processo promete gerar ambientes de manufatura
altamente flexíveis e autoajustáveis à crescente demanda por produtos cada vez mais
personalizados.
A Indústria 4.0 tem como características o seguinte [4]:
1) Mais visibilidade- Dados de processos e de máquinas e equipamentos são muito
importantes e são a base da Indústria 4.0. Com esses dados cada vez mais disponíveis de
maneira permeável em todos os níveis da organização, torna-se simples saber o que está
acontecendo e ter mais visibilidade em todos os processos, inclusive em tempo real.
2) Transparência- Os dados em informações do processo e do negócio precisam ser úteis
e serem transparentes para saber as causas de determinada condição operacional, falhas
indesejadas ou paradas não planejadas, por exemplo.
3) Capacidade preditiva- Os dados dos processos coletados das máquinas e dos
equipamentos em tempo real precisam ser tratados e transformados em informações úteis
que ajudam a entender o desempenho do sistema produtivo a serem processadas em
sistemas de Inteligência Artificial e Machine Learning capazes de predizer o que poderá
acontecer no seu processo ou nas máquinas e nos equipamentos.
4) Flexibilidade e adaptabilidade- A virtualização e a alta tecnologia conferem a
capacidade de ter acesso a informações e a realizar análises em tempo real, inclusive
aplicando softwares de Inteligência Artificial, possibilitando inovações e/ou adequações
instantâneas.
Cabe observar que, na Indústria 4.0, sistemas e sensores inteligentes informam às
máquinas como devem funcionar e como serão envolvidas em cada etapa do processo de
fabricação, fornecendo assim dados, como feedback, para maior controle da produção, os
processos são autogerenciados em um sistema modular descentralizado, os sistemas
4
inteligentes passam a funcionar em conjunto com a troca de dados e informações,
diretamente e também através da “nuvem” na Internet e, como resultado, os sistemas de
controle industrial são mais complexos e distribuídos, permitindo um processo mais
flexível e detalhado. Na Indústria 4.0, há inteligência descentralizada, com comunicação
máquina a máquina (M2M) na fábrica diferindo dos antigos sistemas de controle
centralizados rígidos nas fábricas. A comunicação máquina a máquina, ou M2M, é uma
tecnologia que permite que dispositivos em rede troquem informações e executem ações
sem a ajuda manual de humanos. Consiste na troca automatizada de informações entre
dispositivos como máquinas, veículos ou outros equipamentos da área industrial e de
comércio e serviços. Esses dispositivos se comunicam entre si ou com uma localização
central (banco de dados), utilizando cada vez mais a Internet e diferentes redes de acesso,
como a rede celular. Uma aplicação comum é o monitoramento remoto, gerenciamento,
controle e manutenção de máquinas, equipamentos e sistemas, tradicionalmente
chamados de telemetria. A tecnologia M2M vinculou as tecnologias de informação e
comunicação. As soluções M2M otimizam quase todos os fluxos de trabalho da indústria
e resultam em ganhos de produtividade [2].
Para colocar a Indústria 4.0 em prática, é importante seguir as 4 etapas a seguir [5]:
a) Realizar o planejamento estratégico - A implementação do conceito da Indústria 4.0
requer planejamento. Estuda quais são os principais problemas que a empresa enfrenta,
investiga as diferentes tecnologias que podem ser adotadas e faz um plano de longo prazo
para modernizar gradualmente todo o negócio. Adota a solução que fornece um alto ROI
(retorno sobre o investimento).
b) Realizar projetos piloto - Por se tratarem de tecnologias de alto custo, a maioria das
empresas de tecnologia que oferecem soluções para a Indústria 4.0 realizam projetos
piloto. Se tudo correr bem, investem e expandem o projeto para outras áreas da empresa.
c) Tornar-se um fanático por dados - O grande volume de dados é a base da Indústria
4.0. São essas informações que permitirão que se aproveite ao máximo os benefícios desta
nova era. No entanto, não faz sentido ter milhões de dados à disposição e não analisá-los
para tomar decisões importantes com base neles. Portanto, é necessário mergulhar nos
dados, estudar e basear todas as suas ações nos caminhos que elas indicam. É hora de
abandonar o “feeling” dos gestores e tomar decisões mais precisas.
d) Ter uma equipe capacitada - Nenhuma tecnologia funcionará a menos que haja uma
equipe capacitada para operá-la. Os profissionais da Indústria 4.0 precisam se reinventar,
Será cada vez mais necessário ter habilidades analíticas e de interpretação de dados. Além
disso, é preciso dispor de uma equipe que se adapte com facilidade e aprenda com rapidez,
pois as inovações estão em constante mudança e sempre há novidades no mercado.
A 4ª Revolução Industrial ou Indústria 4.0 exige um novo perfil profissional. Para
trabalhar no chão de uma fábrica digital, é preciso desenvolver habilidades essenciais. Os
técnicos não realizarão mais funções repetitivas. Eles estarão focados em tarefas
estratégicas e controle de projetos. Quem quiser conquistar um espaço nas fábricas do
futuro deve desenvolver novas competências. Será necessário, por exemplo, aprender a
trabalhar lado a lado com robôs inteligentes e colaborativos para aumentar a
produtividade. Isso cria espaço para funções mais complexas e criativas.
É muito importante que o profissional da indústria 4.0 tenha uma visão ampla do
empreendimento. O profissional da indústria 4.0 precisa estar aberto às mudanças, ter
flexibilidade para se adaptar a novas funções e se acostumar com o aprendizado
5
multidisciplinar contínuo. Ter uma visão multidisciplinar não significa que o
conhecimento técnico especializado tenha perdido importância no currículo. Uma
formação acadêmica em engenharia da computação ou mecatrônica é importante, mas
não suficiente. É preciso se especializar em várias frentes e saber um pouco sobre cada
coisa. É preciso gostar de tecnologia, de inovação e, acima de tudo, ter curiosidade em
aprender e acompanhar uma indústria que está sempre se reinventando. Com tantas
mudanças, o profissional inserido na Indústria 4.0 precisa se adaptar a esta nova realidade.
O profissional na Indústria 4.0 é responsável por gerenciar e otimizar processos,
reduzindo custos e desperdícios, inserindo inteligência e integração. Na Indústria 4.0,
também conhecida como 4ª Revolução Industrial, há profissionais responsáveis pelos
processos produtivos de uma organização, desde o manuseio da matéria-prima, até a
entrega do produto final. Estes profissionais precisam estar atualizados com as mudanças
tecnológicas e atentos às tendências e inovações que a indústria vai sofrer, sempre
pensando em formas de reduzir custos e evitar desperdícios, considerando os aspectos
ambientais, econômicos e sociais. A Indústria 4.0 impõe a necessidade de mudanças nos
cursos das áreas de engenharia, administração e economia, entre outras, para se adequar
às novas necessidades das novas tecnologias. Os programas de ensino das unidades
educacionais em todos os níveis devem ser profundamente reestruturados para atingir
esses objetivos.
Enquanto a Indústria 4.0 está em desenvolvimento, sobretudo, nos países capitalistas mais
avançados, lamentavelmente, o Brasil se defronta com o duplo desafio de, por um lado,
reverter o processo de desindustrialização que sofre de 1990 até o presente momento a
partir da introdução do modelo econômico neoliberal que devastou a economia brasileira
e, de outro, promover o desenvolvimento da Indústria 4.0 no País. O consenso entre os
especialistas é de que a indústria brasileira está atrasada estando ainda em grande parte
na transição do que seria a Indústria 2.0 da 2ª Revolução Industrial, caracterizada pela
utilização de linhas de montagem e energia elétrica, para a Indústria 3.0 da 3ª Revolução
Industrial que aplica automação por meio da eletrônica, robótica e programação. Este
atraso tecnológico da indústria brasileira é um dos fatores que contribuem para a
desindustrialização do Brasil e perda de sua competitividade industrial [6].
Para termos uma ideia da defasagem do Brasil, seria preciso instalar cerca de 165 mil
robôs industriais para se aproximar da densidade robótica atual da Alemanha. No ritmo
atual, com cerca de 1,5 mil robôs instalados por ano no país, o Brasil levará mais de 100
anos para alcançar o nível da Alemanha. Precisaremos, mais do que nunca, que o governo
Lula seja capaz de planejar a modernização da indústria do Brasil e das instituições
acadêmicas e de pesquisa do País para reindustrializar a indústria brasileira com o
desenvolvimento da indústria 4.0. O Brasil precisa, também, de níveis de investimentos
relevantes e da capacitação intensiva de gestores, engenheiros, analistas de sistemas e
técnicos nessas novas tecnologias, além de parcerias e alianças estratégicas com entidades
de outros países mais avançados na indústria 4.0. O Brasil tem, portanto, ainda longo
caminho a percorrer em vários setores da economia de forma gradual e disruptiva. Uma
das medidas necessárias à inserção do Brasil na 4ª Revolução Industrial consiste na
realização de investimentos maciços no sistema de educação para qualificação das
pessoas com foco em tecnologia [6].
REFERÊNCIAS
6
1. ALCOFORADO. Fernando. Rumo à indústria do futuro. Disponível no website
<https://www.academia.edu/34710914/RUMO_%C3%80_IND%C3%9ASTRIA_DO_F
UTURO>, 2017.
2. ALCOFORADO. Fernando. O futuro da indústria. Disponível no website
<https://www.academia.edu/45626620/O_FUTURO_DA_IND%C3%9ASTRIA>, 2021.
3. GoEPIK. Conheça as principais tecnologias da indústria 4.0. Disponível no website
<https://www.goepik.com.br/conheca-as-principais-tecnologias-da-industria-40>, 2023.
4. WEG DIGITAL BLOG. Conheça 4 principais características da Indústria 4.0.
Disponível no website <https://www.weg.net/digital/blog/conheca-4-principais-
caracteristicas-da-industria-4-0/>, 2022.
5. NOVIDA. Indústria 4.0- Como colocar em prática? Disponível no website
<https://www.novida.com.br/blog/industria-4-0/>, 2023.
6. ALCOFORADO, Fernando. Como o governo Lula poderá reindustrializar o Brasil.
Disponível no website
<https://www.academia.edu/94807861/COMO_O_GOVERNO_LULA_PODER%C3%
81_REINDUSTRIALIZAR_O_BRASIL>, 2022.
* Fernando Alcoforado, 83, condecorado com a Medalha do Mérito da Engenharia do Sistema
CONFEA/CREA, membro da Academia Baiana de Educação, da SBPC- Sociedade Brasileira para o
Progresso da Ciência e do IPB- Instituto Politécnico da Bahia, engenheiro pela Escola Politécnica da UFBA
e doutor em Planejamento Territorial e Desenvolvimento Regional pela Universidade de Barcelona,
professor universitário (Engenharia, Economia e Administração) e consultor nas áreas de planejamento
estratégico, planejamento empresarial, planejamento regional e planejamento de sistemas energéticos, foi
Assessor do Vice-Presidente de Engenharia e Tecnologia da LIGHT S.A. Electric power distribution
company do Rio de Janeiro, Coordenador de Planejamento Estratégico do CEPED- Centro de Pesquisa e
Desenvolvimento da Bahia, Subsecretário de Energia do Estado da Bahia, Secretário do Planejamento de
Salvador, é autor dos livros Globalização (Editora Nobel, São Paulo, 1997), De Collor a FHC- O Brasil e
a Nova (Des)ordem Mundial (Editora Nobel, São Paulo, 1998), Um Projeto para o Brasil (Editora Nobel,
São Paulo, 2000), Os condicionantes do desenvolvimento do Estado da Bahia (Tese de doutorado.
Universidade de Barcelona,http://www.tesisenred.net/handle/10803/1944, 2003), Globalização e
Desenvolvimento (Editora Nobel, São Paulo, 2006), Bahia- Desenvolvimento do Século XVI ao Século XX
e Objetivos Estratégicos na Era Contemporânea (EGBA, Salvador, 2008), The Necessary Conditions of
the Economic and Social Development- The Case of the State of Bahia (VDM Verlag Dr. Müller
Aktiengesellschaft & Co. KG, Saarbrücken, Germany, 2010), Aquecimento Global e Catástrofe Planetária
(Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2010), Amazônia Sustentável- Para o
progresso do Brasil e combate ao aquecimento global (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo,
São Paulo, 2011), Os Fatores Condicionantes do Desenvolvimento Econômico e Social (Editora CRV,
Curitiba, 2012), Energia no Mundo e no Brasil- Energia e Mudança Climática Catastrófica no Século XXI
(Editora CRV, Curitiba, 2015), As Grandes Revoluções Científicas, Econômicas e Sociais que Mudaram o
Mundo (Editora CRV, Curitiba, 2016), A Invenção de um novo Brasil (Editora CRV, Curitiba,
2017), Esquerda x Direita e a sua convergência (Associação Baiana de Imprensa, Salvador, 2018, em co-
autoria), Como inventar o futuro para mudar o mundo (Editora CRV, Curitiba, 2019), A humanidade
ameaçada e as estratégias para sua sobrevivência (Editora Dialética, São Paulo, 2021), A escalada da
ciência e da tecnologia ao longo da história e sua contribuição ao progresso e à sobrevivência da
humanidade (Editora CRV, Curitiba, 2022), de capítulo do livro Flood Handbook (CRC Press, Boca Raton,
Florida, United States, 2022), How to protect human beings from threats to their existence and avoid the
extinction of humanity (Generis Publishing, Europe, Republic of Moldova, Chișinău, 2023) e A revolução
da educação necessária ao Brasil na era contemporânea (Editora CRV, Curitiba, 2023).
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A INDÚSTRIA 4.0 E O DESENVOLVIMENTO INDUSTRIAL DO BRASIL

  • 1. 1 A INDÚSTRIA 4.0 E O BRASIL Fernando Alcoforado* Este artigo tem por objetivo apresentar como funciona a Indústria 4.0 e como tornar realidade sua introdução no Brasil. Na história da humanidade, já ocorreram 3 revoluções industriais. A 4ª Revolução Industrial ocorre na era contemporânea. A 1ª Revolução Industrial ocorreu no século 18, o que significou a introdução da máquina a vapor por James Watt que colocou a indústria têxtil como um símbolo da produção geradora de riquezas da época, dando um salto de produtividade e contribuindo para a expansão do capitalismo. A 1ª Revolução Industrial durou cerca de 200 anos (1712-1913). A 2ª Revolução Industrial que durou cerca de 60 anos (1913-1969) foi inaugurada quando Henry Ford criou a linha de produção em massa com o conceito de produção em escala, reduzindo o custo e popularizando o produto. A 2ª Revolução Industrial é a revolução do fordismo, eletrificação, produção em massa. A 3ª Revolução Industrial, que durou cerca de 40 anos (1969-2010), caracterizou-se pela automatização dos processos produtivos com a implantação de computadores na fábrica, colocando controles eletrônicos, sensores e dispositivos capazes de gerenciar um grande número de variáveis de produção, permitindo a tomada de decisões com o controle autônomo de dispositivos, cujo impacto foi aumentar a qualidade do produto, aumentar a produção, gerenciar custos e aumentar a segurança da produção. A 3ª Revolução Industrial é a revolução do silício e da eletrônica que transformou a indústria. A 4ª Revolução Industrial já está em andamento com grande respaldo da onda de digitalização que vivemos atualmente [1]. A 4ª Revolução Industrial ou Indústria 4.0 é caracterizada pela integração dos chamados sistemas ciberfísicos de produção, nos quais sensores inteligentes informam às máquinas como devem ser processadas suas atividades. Os processos devem governar-se em um sistema modular descentralizado. Os sistemas de produção inteligentes começam a trabalhar juntos, comunicando-se sem fio, seja diretamente ou por meio de uma "nuvem" na Internet (Internet das Coisas ou IoT). Os sistemas rígidos de controle centralizado de fábrica agora dão lugar à inteligência descentralizada, com comunicação máquina a máquina (M2M) no chão de fábrica. Essa é a visão da Indústria 4.0 da 4ª Revolução Industrial. Na Indústria 4.0, sua base fundamental é a conexão de máquinas e sistemas que permitem às empresas criar redes inteligentes em toda a cadeia de valor que podem controlar os módulos de produção de forma autônoma. Em outras palavras, as fábricas inteligentes terão a capacidade e autonomia para programar a manutenção, prever falhas de processo e se adaptar aos requisitos e mudanças não planejadas na produção. Os benefícios proporcionados pela Indústria 4.0 são os seguintes: 1) Redução de custos; 2) Economia de energia; 3) Maior segurança; 4) Preservação do meio ambiente; 5) Redução de erros; 6) Fim do desperdício; 7) Transparência nos negócios; 8) Aumento da qualidade de vida; e, 9) Customização e escala sem precedentes [2]. As tecnologias usadas na Indústria 4.0 são as seguintes [3]: 1) Inteligência Artificial - Essa é uma área da computação que permite que máquinas e equipamentos aprendam com as atividades realizadas. Desse modo, eles conseguem aprimorar as suas habilidades, tornando a fábrica mais produtiva e autônoma. A Inteligência Artificial faz com que as máquinas coletem, armazenem e analisem dados para que reconheçam padrões e tomem decisões sozinhas, sem a interferência humana.
  • 2. 2 2) Big Data- Grande parte das tecnologias da indústria 4.0 envolve a produção e a coleta de dados. Assim, o Big Data se refere ao armazenamento em um banco de dados seguro, no qual as informações podem ser analisadas pela Inteligência Artificial para as tomadas de decisões. Para isso, são utilizados softwares específicos de análise que coletam e estruturam um grande volume de dados. 3) Robótica- Os robôs na Indústria 4.0 são utilizados principalmente em funções repetitivas. Assim, as ações são executadas de forma mais rápida e precisa do que seriam se fossem conduzidas por pessoas, acelerando a produção e reduzindo custos e falhas. Eles também são muito usados em atividades perigosas e insalubres. Desse modo, aumentam a segurança da equipe de colaboradores e diminuem os riscos à saúde, além de reduzirem as despesas com abstenções e ações trabalhistas. 3) Impressão 3D- Uma das tecnologias da indústria 4.0 que mais chamam a atenção é a impressão 3D, também conhecida como “manufatura aditiva”. As impressoras permitem a criação de um modelo físico a partir de um projeto ou de um desenho digital. Essa tecnologia tem sido cada vez mais usada porque permite a fabricação de peças personalizadas para atender às demandas tanto da fábrica quanto dos clientes. 4) Cloud Computing- Trata-se do armazenamento de dados em nuvem. Dessa maneira, o Cloud Computing aumenta a segurança das informações, além de economizar espaço físico nos sistemas de hardware. Outro ponto importante é que ele permite o acesso remoto, ou seja, qualquer dispositivo (desde que autorizado pela gestão) pode acessar os dados, estando na fábrica ou não. 5) Internet das Coisas- A Internet das Coisas (IoT) é um grande marco da era digital, pois possibilita a conexão entre coisas físicas e virtuais. Vale lembrar que a conectividade é um dos pilares da indústria 4.0. Porém, a IoT não apenas conecta dispositivos, pois viabiliza também que eles processem dados e tomem decisões. Para ser considerado um dispositivo IoT, o recurso deve receber dados por meio de sensores, conectar-se a uma rede e processar os dados sem interferência humana. 6) Realidade virtual e aumentada- Esse tipo de tecnologia simula cenários imersivos ou acrescenta informações, como gráficos ou imagens, em um ambiente. Assim, é muito útil em cursos e treinamentos a distância, na instrução remota sobre a manutenção de algum equipamento, entre outras atividades. É importante destacar que a Indústria 4.0 implica na integração de sistemas que consite na união de diferentes sistemas de computador e aplicativos de software física ou funcionalmente, para atuar como um todo coordenado permitindo a troca de informações entre diferentes sistemas. Permite que a empresa tenha uma visão completa do seu negócio. As informações em tempo real sobre o processo de produção influenciam as decisões de gestão com mais rapidez, assim como as decisões estratégicas sobre os negócios da empresa podem ser implementadas com mais facilidade no chão de fábrica. A Indústria 4.0 envolve a adoção de sistemas de simulação que consiste no uso de computadores e de um conjunto de técnicas para gerar modelos digitais que descrevem ou exibem a complexa interação entre várias variáveis dentro de um sistema, imitando processos do mundo real. Nos processos produtivos, é utilizada robótica avançada que são dispositivos que atuam em grande parte ou parcialmente de forma autônoma, que interagem fisicamente com as pessoas ou com seu ambiente e que são capazes de modificar seu comportamento com base em dados de sensores [2].
  • 3. 3 Além disso, a Indústria 4.0 utiliza a manufatura Digital que corresponde ao uso de um sistema de computador integrado que consiste em ferramentas de simulação, visualização 3D, análise e colaboração para criar definições de produto e processo de manufatura simultaneamente, bem como, a manufatura aditiva que consiste na fabricação de peças a partir de um projeto digital (feito com software de modelagem tridimensional), sobrepondo finas camadas de material, uma a uma, por meio de uma impressora 3D. Podem ser utilizados materiais como plástico, metal, ligas metálicas, cerâmica e areia, entre outros. A Indústria 4.0 utiliza, também, a cibersegurança que se trata de um conjunto de infraestruturas de hardware e software destinadas à proteção de ativos de informação, tratando ameaças que põem em risco a informação que é processada, armazenada e transportada pelos sistemas de informação que se interligam [2]. Indústria 4.0 é um conceito de indústria que engloba as principais inovações tecnológicas nas áreas de automação, controle e tecnologias da informação, aplicadas aos processos de manufatura. Dos sistemas ciberfísicos, da internet das coisas e da internet dos serviços, os processos de produção tendem a ser cada vez mais eficientes, autônomos e personalizáveis. Isso significa um novo período no contexto das grandes revoluções industriais. Com as fábricas inteligentes, haverá diversas mudanças na forma como os produtos são fabricados, causando impactos em diversos setores do mercado. Tornar a Indústria 4.0 uma realidade implicará na adoção gradativa de um conjunto de tecnologias emergentes de Tecnologia da Informação e automação industrial, na formação de um sistema físico-cibernético de produção, com intensa digitalização de informações e comunicação direta entre sistemas, máquinas, produtos e pessoas, ou seja, a tão famosa Internet das Coisas (IoT). Esse processo promete gerar ambientes de manufatura altamente flexíveis e autoajustáveis à crescente demanda por produtos cada vez mais personalizados. A Indústria 4.0 tem como características o seguinte [4]: 1) Mais visibilidade- Dados de processos e de máquinas e equipamentos são muito importantes e são a base da Indústria 4.0. Com esses dados cada vez mais disponíveis de maneira permeável em todos os níveis da organização, torna-se simples saber o que está acontecendo e ter mais visibilidade em todos os processos, inclusive em tempo real. 2) Transparência- Os dados em informações do processo e do negócio precisam ser úteis e serem transparentes para saber as causas de determinada condição operacional, falhas indesejadas ou paradas não planejadas, por exemplo. 3) Capacidade preditiva- Os dados dos processos coletados das máquinas e dos equipamentos em tempo real precisam ser tratados e transformados em informações úteis que ajudam a entender o desempenho do sistema produtivo a serem processadas em sistemas de Inteligência Artificial e Machine Learning capazes de predizer o que poderá acontecer no seu processo ou nas máquinas e nos equipamentos. 4) Flexibilidade e adaptabilidade- A virtualização e a alta tecnologia conferem a capacidade de ter acesso a informações e a realizar análises em tempo real, inclusive aplicando softwares de Inteligência Artificial, possibilitando inovações e/ou adequações instantâneas. Cabe observar que, na Indústria 4.0, sistemas e sensores inteligentes informam às máquinas como devem funcionar e como serão envolvidas em cada etapa do processo de fabricação, fornecendo assim dados, como feedback, para maior controle da produção, os processos são autogerenciados em um sistema modular descentralizado, os sistemas
  • 4. 4 inteligentes passam a funcionar em conjunto com a troca de dados e informações, diretamente e também através da “nuvem” na Internet e, como resultado, os sistemas de controle industrial são mais complexos e distribuídos, permitindo um processo mais flexível e detalhado. Na Indústria 4.0, há inteligência descentralizada, com comunicação máquina a máquina (M2M) na fábrica diferindo dos antigos sistemas de controle centralizados rígidos nas fábricas. A comunicação máquina a máquina, ou M2M, é uma tecnologia que permite que dispositivos em rede troquem informações e executem ações sem a ajuda manual de humanos. Consiste na troca automatizada de informações entre dispositivos como máquinas, veículos ou outros equipamentos da área industrial e de comércio e serviços. Esses dispositivos se comunicam entre si ou com uma localização central (banco de dados), utilizando cada vez mais a Internet e diferentes redes de acesso, como a rede celular. Uma aplicação comum é o monitoramento remoto, gerenciamento, controle e manutenção de máquinas, equipamentos e sistemas, tradicionalmente chamados de telemetria. A tecnologia M2M vinculou as tecnologias de informação e comunicação. As soluções M2M otimizam quase todos os fluxos de trabalho da indústria e resultam em ganhos de produtividade [2]. Para colocar a Indústria 4.0 em prática, é importante seguir as 4 etapas a seguir [5]: a) Realizar o planejamento estratégico - A implementação do conceito da Indústria 4.0 requer planejamento. Estuda quais são os principais problemas que a empresa enfrenta, investiga as diferentes tecnologias que podem ser adotadas e faz um plano de longo prazo para modernizar gradualmente todo o negócio. Adota a solução que fornece um alto ROI (retorno sobre o investimento). b) Realizar projetos piloto - Por se tratarem de tecnologias de alto custo, a maioria das empresas de tecnologia que oferecem soluções para a Indústria 4.0 realizam projetos piloto. Se tudo correr bem, investem e expandem o projeto para outras áreas da empresa. c) Tornar-se um fanático por dados - O grande volume de dados é a base da Indústria 4.0. São essas informações que permitirão que se aproveite ao máximo os benefícios desta nova era. No entanto, não faz sentido ter milhões de dados à disposição e não analisá-los para tomar decisões importantes com base neles. Portanto, é necessário mergulhar nos dados, estudar e basear todas as suas ações nos caminhos que elas indicam. É hora de abandonar o “feeling” dos gestores e tomar decisões mais precisas. d) Ter uma equipe capacitada - Nenhuma tecnologia funcionará a menos que haja uma equipe capacitada para operá-la. Os profissionais da Indústria 4.0 precisam se reinventar, Será cada vez mais necessário ter habilidades analíticas e de interpretação de dados. Além disso, é preciso dispor de uma equipe que se adapte com facilidade e aprenda com rapidez, pois as inovações estão em constante mudança e sempre há novidades no mercado. A 4ª Revolução Industrial ou Indústria 4.0 exige um novo perfil profissional. Para trabalhar no chão de uma fábrica digital, é preciso desenvolver habilidades essenciais. Os técnicos não realizarão mais funções repetitivas. Eles estarão focados em tarefas estratégicas e controle de projetos. Quem quiser conquistar um espaço nas fábricas do futuro deve desenvolver novas competências. Será necessário, por exemplo, aprender a trabalhar lado a lado com robôs inteligentes e colaborativos para aumentar a produtividade. Isso cria espaço para funções mais complexas e criativas. É muito importante que o profissional da indústria 4.0 tenha uma visão ampla do empreendimento. O profissional da indústria 4.0 precisa estar aberto às mudanças, ter flexibilidade para se adaptar a novas funções e se acostumar com o aprendizado
  • 5. 5 multidisciplinar contínuo. Ter uma visão multidisciplinar não significa que o conhecimento técnico especializado tenha perdido importância no currículo. Uma formação acadêmica em engenharia da computação ou mecatrônica é importante, mas não suficiente. É preciso se especializar em várias frentes e saber um pouco sobre cada coisa. É preciso gostar de tecnologia, de inovação e, acima de tudo, ter curiosidade em aprender e acompanhar uma indústria que está sempre se reinventando. Com tantas mudanças, o profissional inserido na Indústria 4.0 precisa se adaptar a esta nova realidade. O profissional na Indústria 4.0 é responsável por gerenciar e otimizar processos, reduzindo custos e desperdícios, inserindo inteligência e integração. Na Indústria 4.0, também conhecida como 4ª Revolução Industrial, há profissionais responsáveis pelos processos produtivos de uma organização, desde o manuseio da matéria-prima, até a entrega do produto final. Estes profissionais precisam estar atualizados com as mudanças tecnológicas e atentos às tendências e inovações que a indústria vai sofrer, sempre pensando em formas de reduzir custos e evitar desperdícios, considerando os aspectos ambientais, econômicos e sociais. A Indústria 4.0 impõe a necessidade de mudanças nos cursos das áreas de engenharia, administração e economia, entre outras, para se adequar às novas necessidades das novas tecnologias. Os programas de ensino das unidades educacionais em todos os níveis devem ser profundamente reestruturados para atingir esses objetivos. Enquanto a Indústria 4.0 está em desenvolvimento, sobretudo, nos países capitalistas mais avançados, lamentavelmente, o Brasil se defronta com o duplo desafio de, por um lado, reverter o processo de desindustrialização que sofre de 1990 até o presente momento a partir da introdução do modelo econômico neoliberal que devastou a economia brasileira e, de outro, promover o desenvolvimento da Indústria 4.0 no País. O consenso entre os especialistas é de que a indústria brasileira está atrasada estando ainda em grande parte na transição do que seria a Indústria 2.0 da 2ª Revolução Industrial, caracterizada pela utilização de linhas de montagem e energia elétrica, para a Indústria 3.0 da 3ª Revolução Industrial que aplica automação por meio da eletrônica, robótica e programação. Este atraso tecnológico da indústria brasileira é um dos fatores que contribuem para a desindustrialização do Brasil e perda de sua competitividade industrial [6]. Para termos uma ideia da defasagem do Brasil, seria preciso instalar cerca de 165 mil robôs industriais para se aproximar da densidade robótica atual da Alemanha. No ritmo atual, com cerca de 1,5 mil robôs instalados por ano no país, o Brasil levará mais de 100 anos para alcançar o nível da Alemanha. Precisaremos, mais do que nunca, que o governo Lula seja capaz de planejar a modernização da indústria do Brasil e das instituições acadêmicas e de pesquisa do País para reindustrializar a indústria brasileira com o desenvolvimento da indústria 4.0. O Brasil precisa, também, de níveis de investimentos relevantes e da capacitação intensiva de gestores, engenheiros, analistas de sistemas e técnicos nessas novas tecnologias, além de parcerias e alianças estratégicas com entidades de outros países mais avançados na indústria 4.0. O Brasil tem, portanto, ainda longo caminho a percorrer em vários setores da economia de forma gradual e disruptiva. Uma das medidas necessárias à inserção do Brasil na 4ª Revolução Industrial consiste na realização de investimentos maciços no sistema de educação para qualificação das pessoas com foco em tecnologia [6]. REFERÊNCIAS
  • 6. 6 1. ALCOFORADO. Fernando. Rumo à indústria do futuro. Disponível no website <https://www.academia.edu/34710914/RUMO_%C3%80_IND%C3%9ASTRIA_DO_F UTURO>, 2017. 2. ALCOFORADO. Fernando. O futuro da indústria. Disponível no website <https://www.academia.edu/45626620/O_FUTURO_DA_IND%C3%9ASTRIA>, 2021. 3. GoEPIK. Conheça as principais tecnologias da indústria 4.0. Disponível no website <https://www.goepik.com.br/conheca-as-principais-tecnologias-da-industria-40>, 2023. 4. WEG DIGITAL BLOG. Conheça 4 principais características da Indústria 4.0. Disponível no website <https://www.weg.net/digital/blog/conheca-4-principais- caracteristicas-da-industria-4-0/>, 2022. 5. NOVIDA. Indústria 4.0- Como colocar em prática? Disponível no website <https://www.novida.com.br/blog/industria-4-0/>, 2023. 6. ALCOFORADO, Fernando. Como o governo Lula poderá reindustrializar o Brasil. Disponível no website <https://www.academia.edu/94807861/COMO_O_GOVERNO_LULA_PODER%C3% 81_REINDUSTRIALIZAR_O_BRASIL>, 2022. * Fernando Alcoforado, 83, condecorado com a Medalha do Mérito da Engenharia do Sistema CONFEA/CREA, membro da Academia Baiana de Educação, da SBPC- Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência e do IPB- Instituto Politécnico da Bahia, engenheiro pela Escola Politécnica da UFBA e doutor em Planejamento Territorial e Desenvolvimento Regional pela Universidade de Barcelona, professor universitário (Engenharia, Economia e Administração) e consultor nas áreas de planejamento estratégico, planejamento empresarial, planejamento regional e planejamento de sistemas energéticos, foi Assessor do Vice-Presidente de Engenharia e Tecnologia da LIGHT S.A. Electric power distribution company do Rio de Janeiro, Coordenador de Planejamento Estratégico do CEPED- Centro de Pesquisa e Desenvolvimento da Bahia, Subsecretário de Energia do Estado da Bahia, Secretário do Planejamento de Salvador, é autor dos livros Globalização (Editora Nobel, São Paulo, 1997), De Collor a FHC- O Brasil e a Nova (Des)ordem Mundial (Editora Nobel, São Paulo, 1998), Um Projeto para o Brasil (Editora Nobel, São Paulo, 2000), Os condicionantes do desenvolvimento do Estado da Bahia (Tese de doutorado. Universidade de Barcelona,http://www.tesisenred.net/handle/10803/1944, 2003), Globalização e Desenvolvimento (Editora Nobel, São Paulo, 2006), Bahia- Desenvolvimento do Século XVI ao Século XX e Objetivos Estratégicos na Era Contemporânea (EGBA, Salvador, 2008), The Necessary Conditions of the Economic and Social Development- The Case of the State of Bahia (VDM Verlag Dr. Müller Aktiengesellschaft & Co. KG, Saarbrücken, Germany, 2010), Aquecimento Global e Catástrofe Planetária (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2010), Amazônia Sustentável- Para o progresso do Brasil e combate ao aquecimento global (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2011), Os Fatores Condicionantes do Desenvolvimento Econômico e Social (Editora CRV, Curitiba, 2012), Energia no Mundo e no Brasil- Energia e Mudança Climática Catastrófica no Século XXI (Editora CRV, Curitiba, 2015), As Grandes Revoluções Científicas, Econômicas e Sociais que Mudaram o Mundo (Editora CRV, Curitiba, 2016), A Invenção de um novo Brasil (Editora CRV, Curitiba, 2017), Esquerda x Direita e a sua convergência (Associação Baiana de Imprensa, Salvador, 2018, em co- autoria), Como inventar o futuro para mudar o mundo (Editora CRV, Curitiba, 2019), A humanidade ameaçada e as estratégias para sua sobrevivência (Editora Dialética, São Paulo, 2021), A escalada da ciência e da tecnologia ao longo da história e sua contribuição ao progresso e à sobrevivência da humanidade (Editora CRV, Curitiba, 2022), de capítulo do livro Flood Handbook (CRC Press, Boca Raton, Florida, United States, 2022), How to protect human beings from threats to their existence and avoid the extinction of humanity (Generis Publishing, Europe, Republic of Moldova, Chișinău, 2023) e A revolução da educação necessária ao Brasil na era contemporânea (Editora CRV, Curitiba, 2023).