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Indústria 4.0
Conhecendo a Indústria 4.0.
Franklin Arisson R. dos Santos
TÓPICOS E OBJETIVOS:
 Históricos da evolução da indústria:
• Da primeira à quarta revolução;
 Motivação para o surgimento da quarta revolução;
 Principais tecnologias da indústria 4.0;
• Iot
• M2M;
• CLOUD;
• BIG DATA;
• Produtos Inteligentes;
• Produção ON DEMAND;
 Exemplo de aplicações dos conceitos;
 Oportunidades de trabalho;
 Perfil do profissional;
POR QUÊ USAMOS O NOME INDÚSTRIA 4.0?
 A produção industrial sofreu mudanças ao longo dos séculos;
 As mudanças da indústria impactam na sociedade, causando
uma mudança na sociedade;
 Se as indústrias
mudam, a sociedade
também mudará;
 3 grandes
revoluções já
ocorreram na
indústria,
 Estamos no limiar
da 4° revolução;
PRIMEIRA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL (1780 – 1860)
 Final do século XVIII (Século 18);
 Impulsionada pela Invenção da
Máquina a Vapor;
 Utilização da água e do vapor
como fontes de energia;
 O ser humano e os animais não eram
mais necessários para a produção da
energia utilizada para o funcionamento
das máquinas;
 Era da produção Mecanizada.
5
Abertura do vídeo “Radio Ga Ga” Queen:
https://www.youtube.com/watch?v=azdwsXLmrHE
SEGUNDA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL (1860 - 1945)
 Era da Eletricidade;
 Utilização de motores
elétricos e sistemas
eletromecânicos;
 Produção em massa;
 Empresas implantam
linhas de produção em
série, diminuindo custos
de produção;
 Primeira linha de
montagem – 1870
7
Trecho de “tempos Modernos” Charles Chaplin:
https://www.youtube.com/watch?v=XolZOPk533w
TERCEIRA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL (1970 - ATUAL)
 Era da AUTOMAÇÃO;
 Chegada da eletrônica e dos
microprocessadores;
 O computador passa a ser
utilizado no chão de fábrica;
 Controladores Lógico
Programáveis (CLP) tornam
linhas de produção flexíveis
( 1° CLP Siemens 1960);
 Robôs substituem o homem
na linha de montagem;
9
Vídeo: You car - BMW:
https://www.youtube.com/watch?v=n3tbCrIN58I
QUARTA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL (AGORA)
 Sistemas Físico-cibernéticos
 As máquinas passam a tomar as
próprias decisões no processo produtivo;
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através de redes;
 Uso de comunicação sem
fio, (Wireless);
 Produção customizada,
determinada pelo produto
inteligente. (Apresentação
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11
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O QUE MOTIVOU O SURGIMENTO DA INDÚSTRIA 4.0 ?
 Miniaturização dos sensores
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 Imensa quantidade de dados
digitalizados;
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processamento dos computadores;
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 IoT- Internet das Coisas;
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máquina e não pelo operador.
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sistema de medição ultrassônico (PVC);
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Indústria 3.0
 Operador carrega o forno com os metais para a fusão.
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EXEMPLO DE UM PAINEL DE CONTROLE
M2M – EXEMPLO: FORNOS DE FUSÃO A ARCO ELÉTRICO
Indústria 4.0
 Operador insere em um computador a massa dos metais que ele
colocou no forno;
 O sistema computadorizado, que contém informações sobre o
forno e tabelas com características químico-físicos dos metais e
ligas metálicas adicionadas, irá calcular todos os parâmetros
necessários para a fusão dessas ligas e programar todo o
processo de fusão, carregando dados no CLP do forno;
 O operador irá monitorar o funcionamento e a máquina dirá ao
operador o que fazer e quando fazer através do supervisório.
 Exemplo: Voestalpine Mechatronics gmbh (vatron) – Arcos e Dynarcos
M2M – EXEMPLO DE UM SUPERVISÓRIO
CLOUD – A “NUVEM”
 Nuvem é o termo utilizado para definir um local virtual de
armazenamento de dados;
 Dados em Nuvem estão
acessíveis em todos os
locais, a qualquer
momento;
 Dados de produção,
parâmetros de
processo, histórico de
produção, informações
de máquinas são
inseridos na nuvem
para serem acessados
a qualquer momento;
 Exemplo: Caso do voo
MH370;
CLOUD – MH 370
Informações sobre os motores enviadas à fabricante Rolls-
royce estão a ser analisadas por investigadores americanos,
segundo 'The Wall Street Journal'.
A estimativa se baseia em informações enviadas
automaticamente pelos motores do Boeing 777-200 à fabricante
Rolls-royce, explicaram os investigadores à publicação.
Download –Segundo o jornal americano, a fabricante Rolls-
Royce recebe automaticamente downloads de dados sobre o
funcionamento dos motores, além da altitude e velocidade das
aeronaves como parte dos seus acordos de manutenção e
monitoramento com as companhias aéreas. (E automóveis tem isso?)
BIG DATA
(RDBMS: Relational Database Management System)
BIG DATA - CARACTERÍSTICAS
 Grande Volume de dados armazenados em nuvem;
 Grande Variedade de dados:
• Maior quantidade para mitigar a baixa confiabilidade;
• Não estruturados, aparentemente desconexos;
 Grande Velocidade de
análise;
 Medir e mensurar tudo:
• Geração de
conhecimento sobre
dados difusos;
 Essencialmente Analítico;
• Uso dos dados para a
produção de informação;
BIG DATA - ABRANGÊNCIA E APLICAÇÕES
 Empresas:
• Entende melhor o consumidor, concorrentes e o mercado;
• Determina o plano de investimento pelas preferências;
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• Conhecimento dos costumes, comportamentos e preferências da
população;
• Previsão de epidemias, tragédias naturais e antecipação a
necessidades futuras;
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• Simulações mais complexas e confiáveis;
• Construção de máquinas e equipamentos mais customizados;
 Supermercados:
• Analisar dados de consumo dos indivíduos da região para fornecer
produtos focados ao perfil do consumidor.
BIG DATA - ABRANGÊNCIA E APLICAÇÕES
 Engenharia de Tráfego
• Coletar dados da via, de clima, de fluxo e quantidade de veículos e
traçar rotas e alterar funcionamento de semáforos e painéis de
transito;
 Seguros
• Coletar dados de diversas fontes: clima, segurança pública, etc.
Analisar e determinar valores de prêmios e compreender as
necessidades de proteção de cada perfil;
 Segurança Pública
• Capturar e-mails, twiters, blogs, ligações telefônicas e prever
atentados e crimes diversos;
 Pessoas
• Presença nas mídias sociais;
• Produção de um “dossiê” sobre cada usuário;
27
Vídeo: Guru que “lê” mentes (Hacker rastreando a internet):
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PRODUTO INTELIGENTE
 Tecnologias de rastreamento:
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 O produto “diz” para as máquinas como deve ser produzido;
 Flexibilização e customização das linhas de produção;
 Processo de manufatura com RFID:
• Um material bruto é inserido na linha de produção com um código de
barras ou RFID;
• Cada equipamento que irá manufaturar este produto lê as
informações contidas no código;
• Um programa ou receita é gerado a partir das especificações
contidas no código;
• A linha de produção passa a ser altamente flexível e customizada.
29
Vídeo: Manufatura Avançada: demonstração final na FEIMEC
https://www.youtube.com/watch?v=NF0MwKRidPg
PRODUÇÃO ON DEMAND.
 A existência de dados em nuvem, a análise de Big Data e linhas de
produção customizadas produzirão produtos com a “cara do cliente”;
 O cliente informará sua necessidade e a linha de produção irá se adaptar
para atende-lo de forma rápida, barata e com qualidade;
 Os produtos serão adaptados
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expressar diretamente
o que querem ;
PRODUÇÃO ON DEMAND – STRANGER THINGS - NETFLIX
ÁREAS DE TRABALHO NA INDÚSTRIA 4.0 – CURSOS FESTO
QUAIS HABILIDADES DEVERÁ TER UM PROFISSIONAL PARA A IND. 4.0?
 Habilidade para aprender e se adaptar à diversos cenários;
 Networking Thinking
• Entender que as suas ações
impactam em um cenário macro,
conectado, interligado;
 Competências para solução de problemas;
 Capacidade para tomar decisões;
 Lean Thinking – pensamento enxuto, sem
complicações, foco no que agrega valor;
 Making Lean – Fazer com menos, mas com
qualidade, sem utilizar recursos desnecessários;
 Com tantas tecnologias automatizadas, porque as pessoas ainda
são importantes?
A inovação é impulsionada por pessoas!!
 Criatividade;
 Inteligência;
 Relações interpessoais;
 As máquinas não substituem
a capacidade humana
de criar soluções, de
Inovar, de se reinventar.
FRASE DE ALVIN TOFFLER (ESCRITOR AMERICANO)
FRANKLIN ARISSON RODRIGUES DOS SANTOS
https://br.linkedin.com/in/franklinarisson
•HOMAG IND. E COM. DE MÁQUINAS PARA MADEIRA LTDA. Grupo HOMAG a caminho da Indústria 4
0. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=rk85qBmm2OM>. Acesso em: 25 set. 2016.
•SIEMENS. Industrie 4.0 - The Fourth Industrial Revolution. Disponível em:
<https://www.youtube.com/watch?v=HPRURtORnis>. Acesso em: 25 set. 2016.
• CHAPLIN, Charles; LIMA, Carlos. TEMPOS MODERNOS CHARLES CHAPLIN LEGENDA EM
PORTUGUES PARTE 1 DE 10. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=XolZOPk533w>. Acesso em:
25 set. 2016.
•AUTO, Your; QUALQUER, Um Canal. Linha de montagem da BMW. Disponível em:
<https://www.youtube.com/watch?v=n3tbCrIN58I>. Acesso em: 25 set. 2016.
•FRENZL, Carsten. Usina de força Staudinger. Disponível em:
<https://www.flickr.com/photos/cfaobam/10349685596/in/photostream>. Acesso em: 25 set. 2016.
•LICHTENBERGER, Thomas. Qualification for Industry 4.0: Berlin: Festo Didactic Inc, 2016
•VENTURELLI, Márcio. Indústria 4.0 - A Quarta Revolução Industrial: Sertãozinho - SP: Márcio Venturelli,
2016.
•VIRAL, O. ‘Stranger Things’ nasceu de algoritmos da Netflix, diz especialista. Disponível em:
<http://jc.ne10.uol.com.br/blogs/oviral//2016/07/28/stranger-things-nasceu-de-algoritmos-da-netflix-diz-
especialista/>. Acesso em: 25 set. 2016.
REFERÊNCIAS EXTRAS.
OBRIGADO!

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Indústria 4.0 Tecnologia e inovação

  • 1. Indústria 4.0 Conhecendo a Indústria 4.0. Franklin Arisson R. dos Santos
  • 2. TÓPICOS E OBJETIVOS:  Históricos da evolução da indústria: • Da primeira à quarta revolução;  Motivação para o surgimento da quarta revolução;  Principais tecnologias da indústria 4.0; • Iot • M2M; • CLOUD; • BIG DATA; • Produtos Inteligentes; • Produção ON DEMAND;  Exemplo de aplicações dos conceitos;  Oportunidades de trabalho;  Perfil do profissional;
  • 3. POR QUÊ USAMOS O NOME INDÚSTRIA 4.0?  A produção industrial sofreu mudanças ao longo dos séculos;  As mudanças da indústria impactam na sociedade, causando uma mudança na sociedade;  Se as indústrias mudam, a sociedade também mudará;  3 grandes revoluções já ocorreram na indústria,  Estamos no limiar da 4° revolução;
  • 4. PRIMEIRA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL (1780 – 1860)  Final do século XVIII (Século 18);  Impulsionada pela Invenção da Máquina a Vapor;  Utilização da água e do vapor como fontes de energia;  O ser humano e os animais não eram mais necessários para a produção da energia utilizada para o funcionamento das máquinas;  Era da produção Mecanizada.
  • 5. 5 Abertura do vídeo “Radio Ga Ga” Queen: https://www.youtube.com/watch?v=azdwsXLmrHE
  • 6. SEGUNDA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL (1860 - 1945)  Era da Eletricidade;  Utilização de motores elétricos e sistemas eletromecânicos;  Produção em massa;  Empresas implantam linhas de produção em série, diminuindo custos de produção;  Primeira linha de montagem – 1870
  • 7. 7 Trecho de “tempos Modernos” Charles Chaplin: https://www.youtube.com/watch?v=XolZOPk533w
  • 8. TERCEIRA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL (1970 - ATUAL)  Era da AUTOMAÇÃO;  Chegada da eletrônica e dos microprocessadores;  O computador passa a ser utilizado no chão de fábrica;  Controladores Lógico Programáveis (CLP) tornam linhas de produção flexíveis ( 1° CLP Siemens 1960);  Robôs substituem o homem na linha de montagem;
  • 9. 9 Vídeo: You car - BMW: https://www.youtube.com/watch?v=n3tbCrIN58I
  • 10. QUARTA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL (AGORA)  Sistemas Físico-cibernéticos  As máquinas passam a tomar as próprias decisões no processo produtivo;  Conexões Máquina-Máquina através de redes;  Uso de comunicação sem fio, (Wireless);  Produção customizada, determinada pelo produto inteligente. (Apresentação HOMAG Móveis)
  • 11. 11 Vídeo: Grupo HOMAG a caminho da Indústria 4 0: https://www.youtube.com/watch?v=rk85qBmm2OM
  • 12. O QUE MOTIVOU O SURGIMENTO DA INDÚSTRIA 4.0 ?  Miniaturização dos sensores eletroeletrônicos industriais;  Imensa quantidade de dados digitalizados;  Elevada capacidade de processamento dos computadores;  Novas estratégias de inovação combinando dados coletados em tempo real para tomada de decisões; Mudança de conceitos!
  • 13. PRINCIPAIS TECNOLOGIAS DA INDÚSTRIA 4.0  IoT- Internet das Coisas;  M2M - Machine to Machine communication;  Uso de CLOUD – Informações na Nuvem;  Análise de BIG DATA;  Produtos inteligentes e conectados;  Produção ON DEMAND;
  • 14. IOT – INTERNET DAS COISAS  Conexão direta de diversos aparelhos, máquinas e equipamentos;  Uso do protocolo IPv6 ampliando número de elementos conectados;  Transmissão de dados entre os equipamentos de forma independente;  Máquinas e equipamentos configurando parâmetros de comunicação, (plug and play);
  • 15. IOT – INTERNET DAS COISAS  Conexão direta entre sensores na planta produtiva;  Todos trocam informações por diversos caminhos, sem rota específica; (Instrumentos WirelessHart Emerson)
  • 16. M2M – MACHINE TO MACHINE  Conexão máquina à máquina para troca de informações de processo;  A parametrização das etapas à realizar no processo é feita pela máquina e não pelo operador.  Exemplos: • Softwares CAD-CAM; • Controle de temperatura, através do sistema de medição ultrassônico (PVC); • Receitas em fornos de fusão;
  • 17. M2M – EXEMPLO: FORNOS DE FUSÃO A ARCO ELÉTRICO Indústria 3.0  Operador carrega o forno com os metais para a fusão.  Operador calcula parâmetros de processo do forno de acordo com os metais adicionados: • Corrente elétrica e Tensão, (sucata ou material líquido); • Comprimento de arco elétrico; • Qual TAP do transformador utilizar em cada etapa. • Tempo de fusão;  Controla o forno através de um painel de controle;
  • 18. EXEMPLO DE UM PAINEL DE CONTROLE
  • 19. M2M – EXEMPLO: FORNOS DE FUSÃO A ARCO ELÉTRICO Indústria 4.0  Operador insere em um computador a massa dos metais que ele colocou no forno;  O sistema computadorizado, que contém informações sobre o forno e tabelas com características químico-físicos dos metais e ligas metálicas adicionadas, irá calcular todos os parâmetros necessários para a fusão dessas ligas e programar todo o processo de fusão, carregando dados no CLP do forno;  O operador irá monitorar o funcionamento e a máquina dirá ao operador o que fazer e quando fazer através do supervisório.  Exemplo: Voestalpine Mechatronics gmbh (vatron) – Arcos e Dynarcos
  • 20. M2M – EXEMPLO DE UM SUPERVISÓRIO
  • 21. CLOUD – A “NUVEM”  Nuvem é o termo utilizado para definir um local virtual de armazenamento de dados;  Dados em Nuvem estão acessíveis em todos os locais, a qualquer momento;  Dados de produção, parâmetros de processo, histórico de produção, informações de máquinas são inseridos na nuvem para serem acessados a qualquer momento;  Exemplo: Caso do voo MH370;
  • 22. CLOUD – MH 370 Informações sobre os motores enviadas à fabricante Rolls- royce estão a ser analisadas por investigadores americanos, segundo 'The Wall Street Journal'. A estimativa se baseia em informações enviadas automaticamente pelos motores do Boeing 777-200 à fabricante Rolls-royce, explicaram os investigadores à publicação. Download –Segundo o jornal americano, a fabricante Rolls- Royce recebe automaticamente downloads de dados sobre o funcionamento dos motores, além da altitude e velocidade das aeronaves como parte dos seus acordos de manutenção e monitoramento com as companhias aéreas. (E automóveis tem isso?)
  • 23. BIG DATA (RDBMS: Relational Database Management System)
  • 24. BIG DATA - CARACTERÍSTICAS  Grande Volume de dados armazenados em nuvem;  Grande Variedade de dados: • Maior quantidade para mitigar a baixa confiabilidade; • Não estruturados, aparentemente desconexos;  Grande Velocidade de análise;  Medir e mensurar tudo: • Geração de conhecimento sobre dados difusos;  Essencialmente Analítico; • Uso dos dados para a produção de informação;
  • 25. BIG DATA - ABRANGÊNCIA E APLICAÇÕES  Empresas: • Entende melhor o consumidor, concorrentes e o mercado; • Determina o plano de investimento pelas preferências;  Governos • Conhecimento dos costumes, comportamentos e preferências da população; • Previsão de epidemias, tragédias naturais e antecipação a necessidades futuras;  Ciência • Simulações mais complexas e confiáveis; • Construção de máquinas e equipamentos mais customizados;  Supermercados: • Analisar dados de consumo dos indivíduos da região para fornecer produtos focados ao perfil do consumidor.
  • 26. BIG DATA - ABRANGÊNCIA E APLICAÇÕES  Engenharia de Tráfego • Coletar dados da via, de clima, de fluxo e quantidade de veículos e traçar rotas e alterar funcionamento de semáforos e painéis de transito;  Seguros • Coletar dados de diversas fontes: clima, segurança pública, etc. Analisar e determinar valores de prêmios e compreender as necessidades de proteção de cada perfil;  Segurança Pública • Capturar e-mails, twiters, blogs, ligações telefônicas e prever atentados e crimes diversos;  Pessoas • Presença nas mídias sociais; • Produção de um “dossiê” sobre cada usuário;
  • 27. 27 Vídeo: Guru que “lê” mentes (Hacker rastreando a internet): https://www.youtube.com/watch?v=0TdHj9vruwU
  • 28. PRODUTO INTELIGENTE  Tecnologias de rastreamento: • RFID; • Código de barra e leitores;  O produto “diz” para as máquinas como deve ser produzido;  Flexibilização e customização das linhas de produção;  Processo de manufatura com RFID: • Um material bruto é inserido na linha de produção com um código de barras ou RFID; • Cada equipamento que irá manufaturar este produto lê as informações contidas no código; • Um programa ou receita é gerado a partir das especificações contidas no código; • A linha de produção passa a ser altamente flexível e customizada.
  • 29. 29 Vídeo: Manufatura Avançada: demonstração final na FEIMEC https://www.youtube.com/watch?v=NF0MwKRidPg
  • 30. PRODUÇÃO ON DEMAND.  A existência de dados em nuvem, a análise de Big Data e linhas de produção customizadas produzirão produtos com a “cara do cliente”;  O cliente informará sua necessidade e a linha de produção irá se adaptar para atende-lo de forma rápida, barata e com qualidade;  Os produtos serão adaptados aos desejos dos clientes, mesmo que eles não saibam expressar diretamente o que querem ;
  • 31. PRODUÇÃO ON DEMAND – STRANGER THINGS - NETFLIX
  • 32. ÁREAS DE TRABALHO NA INDÚSTRIA 4.0 – CURSOS FESTO
  • 33. QUAIS HABILIDADES DEVERÁ TER UM PROFISSIONAL PARA A IND. 4.0?  Habilidade para aprender e se adaptar à diversos cenários;  Networking Thinking • Entender que as suas ações impactam em um cenário macro, conectado, interligado;  Competências para solução de problemas;  Capacidade para tomar decisões;  Lean Thinking – pensamento enxuto, sem complicações, foco no que agrega valor;  Making Lean – Fazer com menos, mas com qualidade, sem utilizar recursos desnecessários;  Com tantas tecnologias automatizadas, porque as pessoas ainda são importantes?
  • 34. A inovação é impulsionada por pessoas!!  Criatividade;  Inteligência;  Relações interpessoais;  As máquinas não substituem a capacidade humana de criar soluções, de Inovar, de se reinventar.
  • 35. FRASE DE ALVIN TOFFLER (ESCRITOR AMERICANO)
  • 36. FRANKLIN ARISSON RODRIGUES DOS SANTOS https://br.linkedin.com/in/franklinarisson
  • 37. •HOMAG IND. E COM. DE MÁQUINAS PARA MADEIRA LTDA. Grupo HOMAG a caminho da Indústria 4 0. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=rk85qBmm2OM>. Acesso em: 25 set. 2016. •SIEMENS. Industrie 4.0 - The Fourth Industrial Revolution. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=HPRURtORnis>. Acesso em: 25 set. 2016. • CHAPLIN, Charles; LIMA, Carlos. TEMPOS MODERNOS CHARLES CHAPLIN LEGENDA EM PORTUGUES PARTE 1 DE 10. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=XolZOPk533w>. Acesso em: 25 set. 2016. •AUTO, Your; QUALQUER, Um Canal. Linha de montagem da BMW. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=n3tbCrIN58I>. Acesso em: 25 set. 2016. •FRENZL, Carsten. Usina de força Staudinger. Disponível em: <https://www.flickr.com/photos/cfaobam/10349685596/in/photostream>. Acesso em: 25 set. 2016. •LICHTENBERGER, Thomas. Qualification for Industry 4.0: Berlin: Festo Didactic Inc, 2016 •VENTURELLI, Márcio. Indústria 4.0 - A Quarta Revolução Industrial: Sertãozinho - SP: Márcio Venturelli, 2016. •VIRAL, O. ‘Stranger Things’ nasceu de algoritmos da Netflix, diz especialista. Disponível em: <http://jc.ne10.uol.com.br/blogs/oviral//2016/07/28/stranger-things-nasceu-de-algoritmos-da-netflix-diz- especialista/>. Acesso em: 25 set. 2016. REFERÊNCIAS EXTRAS.