Estamos vivendo uma revolução industrial e talvez você nem esteja percebendo. É provável que daqui a 5 ou 10 anos o modo de fabricação que conhecemos não exista mais. Você se lembra de como era a internet nos anos 2000? Arcaica, apesar de atraente. Mas em 2010 já existia o iPhone 4 e a realidade era outra. O que isso tem a ver com a Indústria 4.0?
Se em dez anos houve um salto incrível em um setor tecnológico a partir do zero, imagine a evolução da indústria moderna, que não está na estaca zero, no mesmo período? E mais: contando com as potencialidades fornecidas pela internet e toda a sua estrutura de computação em nuvem e Big Data.
Estamos em um momento de mudança estrutural no capitalismo e em como a indústria funciona. E o que está por trás disso é a convergência de ferramentas já difundidas (tecnologia e internet) em um planejamento igualmente sólido e estruturado (fábricas).
O plano de fundo para a Indústria 4.0
Veja bem: a internet conquistou a confiança de, praticamente, todo mundo. Ninguém mais acha que a web é uma bolha ou uma estrutura que pode trazer problemas com fraudes e obtenção de dados pessoais de forma inadequada. Quanto à tecnologia digital em si, nem se fala, pois está entre nós desde a década de 50.
A terceira frente é a indústria. O chão de fábrica nunca ficou ultrapassado porque, justamente com o auxílio das inovações, os processos de fabricação se modernizaram.
Então observe que estamos falando de três fatores maduros: tecnologia, internet e indústria. O assunto deste artigo aborda um cenário onde esses três elementos se unem em prol da evolução.
O que é a Indústria 4.0
Nas fábricas, a tecnologia já está bem presente e automatiza vários processos, trocando, em muitos casos, o manuseio humano por máquinas. O objetivo é melhorar a qualidade da produção e obter escalabilidade, ou seja, fabricar em grandes quantidades em pouco tempo, diminuindo consideravelmente os custos.
Porém, o intenso aperfeiçoamento desse cenário, elevando os níveis tecnológicos nas indústrias às mais altas potências, é o que chamamos de Indústria 4.0. Isso é feito em conjunto com ferramentas impressionantes da área de TI, como Big Data, IoT, Inteligência Artificial e outras que falaremos daqui a pouco.
Dito isso, não entenda a Indústria 4.0 como uma mudança na essência das fábricas ou como a criação de uma nova tecnologia, tal qual fizeram as três primeiras revoluções industriais. Ela é um upgrade da Terceira, que introduziu a informática, a internet e as comunicações digitais no campo da produção.
Enquanto a Terceira Revolução Industrial se caracterizou pelo volume de informações estruturadas e não estruturadas, esta quarta consiste na aplicação de dados aos equipamentos fabris. A partir da análise desses dados, tomam decisões sozinhos, de forma automatizada.
Principais tecnologias da Indústria 4.0
Traga de volta as memórias da sala de aula na época em que você estava entre o Ensino Fundamental e o Médio. Desconsidere as aventuras e desavenças que teve com seus colegas e pense nas aulas de história.
Você estudou que, na Primeira Revolução Industrial, lá no século 18, houve uma transição de um sistema de manufatura artesanal para as máquinas a vapor. Depois, já no final do século 19 e começo do 20, a eletricidade foi a protagonista da Segunda Revolução Industrial. Pouco mais de meio século depois, a tecnologia computacional se apresentava para abrir as cortinas para a Terceira Revolução.
Todas elas foram marcadas por um novo “elemento” que mudou consideravelmente, para melhor, a forma de fazer as coisas. Aqui, nesta Quarta Revolução Industrial, não há algo essencialmente novo, mas um aprimoramento das técnicas aliadas à potência da internet e aos dados.
Já que o intuito deste guia é te deixar a par de tudo o que envolve a Indústria 4.0, separamos as principais tecnologias que a compõem.
IoT (Internet of Things, ou “Internet das Coisas”)
Aparelhos que se conectam à internet não são mais novidade. Mas que se hiperconectam, sim. A diferença está no que todos eles, em conjunto, produzem (ou melhor, agregam) a nós.
Lâmpadas inteligentes são um exemplo e tanto. Basta que você as conecte em uma interface, como Google Home, e do conforto da sua cama mandar o celular desligar a luz. Seu smartphone (conectado à rede) envia um comando para a interface (conectada à rede), que diz para a lâmpada (conectada à rede) desligar.
No ambiente residencial é possível conectar tudo: TVs, geladeiras, máquinas de lavar, etc, desde que cada dispositivo esteja equipado com tal tecnologia. Agora, imagine no ambiente industrial? As possibilidades se multiplicam.
Equipamentos podem gerar relatórios precisos a partir dos dados (Big Data) e enviar para o departamento de Business Intelligence. Só isso já é algo impressionante, pois uma pessoa levaria semanas ou até meses para converter números em algo plausível.
Mas a máquina pode ir além e otimizar, automaticamente, as linhas de produção de acordo com erros ou problemas que os dados mostraram. Estamos falando de síntese de dados, interpretação e tomada de decisão em frações de segundos.
Big Data
Talvez a referência à Big Data tenha lhe confundido no tópico anterior. Por isso, vamos falar sobre ela agora. O nome é bem sugestivo para quem compreende minimamente a língua inglesa. Mas caso não se aplique a você, saiba que essa expressão se refere ao enorme volume de dados gerados, principalmente “não-estruturados”.
Caracterizamos informações de uma lista telefônica como estruturadas, pois é possível organizar em linhas e colunas, como uma tabela. Mas como é que você vai organizar uma foto, uma página na internet e um jogo on-line?
Veja: não estamos falando do agrupamento. Fotos podem, muito bem, ser guardadas em uma pasta e organizadas em ordem cronológica. Mas cada foto é um arquivo, certo? Esse arquivo é composto pelo quê? Informações. Por isso, fotos em 4K demoram mais para passar da máquina ao computador. Vídeos então, nem se fala.
Enfim, essas informações que não tem como organizar chamam-se “não-estruturadas”. Basicamente tudo na internet não é estruturado. Você conseguiria agrupar, de alguma maneira, todos os dados do seu perfil no Facebook? Impossível. Porém, esses dados são importantes para que as empresas conheçam melhor o seu público-alvo, por exemplo.
Sendo assim, a Big Data é uma das matérias-primas mais abundantes e importantes da Indústria 4.0.
Inteligência Artificial (IA) e Robótica
Os robôs estão nas linhas de montagem dos maiores produtos do capitalismo. Sem eles, não seria possível a existência de milhões de objetos exatamente iguais espalhados pelo mundo. Uma marca de doces coloca na máquina todos os ingredientes — separados —, aperta o botão verde e, do outro lado da fábrica, retira as trufas embaladas.
Eles se encarregam de tudo: da dosagem de cada ingrediente ao passo-a-passo para embrulhar os doces, empilhá-los numa caixa e lacrá-la. Mas tudo isso é programado, de modo que cada robô faz aquilo que foi designado a fazer.
Isso muda quando unimos a inteligência artificial com a robótica, dando luz aos dados através de algoritmos. Ou seja, dentro desse contexto preditivo, eles fazem inúmeros cálculos a partir de informações pré-existentes (Big Data) e retornam “alguma coisa”. A partir deste resultado, novas conexões são feitas e o ciclo se repete até a obtenção de um denominador comum.
Basicamente, isso é a inteligência artificial. Quando um robô possui essa tecnologia de processamento e toma atitudes a partir dela, vemos a união da IA com a robótica.
Robótica Avançada
Se o que acabamos de falar já parecia surreal, a Indústria 4.0 possibilita algo ainda mais impressionante com a robótica avançada. O pretexto é o mesmo que descrevemos anteriormente, mas existe diferença na forma como informações externas se unem ao sistema.
Enquanto na robótica comum a Big Data, juntamente a outros dados inseridos manualmente, norteiam o robô, agora as informações são ainda mais voláteis e variáveis, pois invadem o campo da física: é o impacto, o equilíbrio, o alinhamento, a percepção do ambiente, e assim sucessivamente.
Isso possibilita que robôs inteiros ou recursos robotizados interajam com o mundo físico a partir de sensores. Eles geram os dados que estimulam o robô a agir ou reagir. Exemplo? Carros que estacionam sozinhos, se orientando a partir dos limites físicos da vaga.
Realidade Aumentada
Quem se lembra do Google Glass? Aquele periférico só se parecia com óculos porque tinha uma armação, mas ele era um dispositivo conectado com uma interface e uma microtela. Só depois é que ele se tornou, realmente, um par de óculos, mas hoje o seu público-alvo é a indústria.
Seu lançamento teve muita repercussão porque era algo totalmente novo, mas na prática a experiência não era tão boa assim. Mas o conceito nunca foi deixado de lado, tanto que esse ano a Xiaomi lançou seu próprio conceito de óculos inteligentes. As chances de dar certo são maiores, pois a tecnologia de hoje é mais interessante do que dez anos atrás.
Pela Xiaomi, Google ou qualquer outra empresa, a realidade aumentada mescla elementos virtuais interativos com a vida real. São como hologramas, mas só podem ser vistos por meio de algum dispositivo. Na prática, acaba sendo como se existisse um smartphone dentro da pessoa, enviando notificações e interagindo pelos olhos.
Trabalhando em conjunto com outras ferramentas da Indústria 4.0, esses óculos de realidade aumentada podem interagir com uma inteligência artificial e te mostrar dados em um piscar de olhos. Isso muda a maneira como a velocidade das informações afetam setores da economia.
Vantagens da Indústria 4.0
A trajetória da espécie humana consiste em cada vez mais moldar o mundo segundo suas vontades e necessidades. Essa ambição, no bom sentido, move nossa criatividade e, no final das contas, evoluímos.
Em 1995, numa emblemática entrevista para a TV estadunidense, Steve Jobs fez uma metáfora sobre a habilidade do ser humano em construir ferramentas e os benefícios que isso traz. Ele disse que foi feito um estudo para descobrir qual animal se locomove com maior eficiência, ou seja, percorre mais espaço gastando menos energia.
O vencedor foi o condor, uma ave. Nós ficamos lá embaixo nessa lista, até que alguém teve a brilhante ideia de nos colocar montados numa bicicleta. Derrotamos o condor e ficamos “completamente acima no gráfico”, ele diz. “Construímos ferramentas que podem amplificar drasticamente as capacidades humanas”, acrescenta.
Essa entrevista foi em 1995. Hoje, com a Indústria 4.0, vemos esse posicionamento se consolidar ainda mais, com a construção de grandes vantagens para nossa sobrevivência e evolução. Separamos três, veja a seguir.
- Produtividade
Com máquinas cada vez mais inteligentes, a produtividade da indústria aumenta consideravelmente. A começar pelo maior aproveitamento de matéria-prima, já que cortes e separações se tornam cada vez mais precisos e com menores “margens de sangria”.
Depois, a análise dos dados se antecipa a problemas. Imagine que um robô estoquista equipado com inteligência artificial percebe que está chegando uma época do ano que há mais demanda por determinado produto. Antes de acabarem os estoques locais e no fornecedor, ele faz a solicitação de uma quantidade extra.
O quanto extra depende do tamanho da loja, do quanto normalmente o estabelecimento vende naquela época e qual o comportamento dos clientes quando veem o produto exposto. De onde vêm esses dados? Big Data. Percebe como tudo se interliga em prol de mais eficiência produtiva em geral?
- Personalização
Quando uma empresa quer presentear seus parceiros comerciais ou funcionários que se destacaram, recorrem a um brinde. Mas, para a experiência ser gratificante para a pessoa, é fundamental que não seja algo comprado pronto. Nesse caso, personalizar os presentes é um excelente caminho.
Normalmente, esse tipo de produção é mais cara. Porém, com tecnologia de impressão 3D tudo fica mais acessível e especial. Isso se aplica não somente em caso de brindes, mas da reposição de uma peça de determinado maquinário.
Às vezes, um equipamento deixa de funcionar por conta de um pequeno elemento que se quebrou. A troca pode ser cara, pois a maioria das fabricantes efetuam trocas de módulos inteiros. Novamente a impressão 3D pode resolver o problema de maneira barata e customizável.
- Prevenção de erros
Um grande prejuízo pode acontecer se uma pessoa programar um robô erradamente. Pode haver uma grande perda de matéria-prima que o fornecedor não vai repor. Com insights desenvolvidos pela inteligência artificial, informações de risco e alertas aparecem para quem tem o poder de escolha.
É quando os analistas da empresa conferem o que há de errado e, respaldado por vários algoritmos, tomam uma decisão. Porém, dependendo do nível de complexidade, essa autonomia é passada ao sistema, que faz realocações pontuais para resolver alguns problemas.
Indústria 4.0 e impressão 3D
Já que a tecnologia evoluiu a ponto de ser possível fabricar objetos personalizados, como camisetas, canecas e brindes, a impressão 3D não ficou de fora. Porém, sua principal contribuição é para o desenvolvimento de protótipos e peças industriais, barateando todo o custo dessas empreitadas.
Agora que plástico e resina de alta qualidade são mais acessíveis, muitas peças de equipamentos moldadas em ferro poderão ser substituídas. Isso já é uma baixa vantagem para a manutenção, além de preencher algumas lacunas que deixariam um projeto mais eficiente.
Isso abre muitas oportunidades para as pessoas debruçarem suas criatividades na impressora 3D, fazendo suas ideias saírem do papel — mesmo que seja a caráter de prototipagem.
Inclusive, a própria produção de protótipos vai dar um salto enorme nos próximos anos. Ainda que a impressão 3D atue em maior parte no ramo industrial, sua adesão está longe da metade, o que indica um mercado muito promissor pela frente.
Como funciona a prototipagem em impressão 3D
Por definição, todo protótipo é o primeiro filho de uma possível linha de produção. Então ele deve ser feito manualmente, já que não há moldes. A menos que usem uma impressora 3D.
O nome do processo de qualquer impressão 3D é manufatura aditiva. Consiste em pequenas camadas que se sobrepõem e se fundem. Então, na hora de construir um protótipo, não há necessidade de manipular um molde com as próprias mãos. Inclusive, isso abre brechas para inúmeros erros.
O objeto a ser confeccionado deve estar no computador em formato 3D. Softwares como o Fusion 360 ou Solidworks são uma mão na roda para criá-los, mas o profissional pode utilizar qualquer programa de sua preferência. Com o arquivo tridimensional finalizado, basta enviá-lo para a impressora 3D.
Ela vai “cortar” o modelo criado, em inúmeras camadas horizontais. Em seguida, vai fabricar cada uma delas. Como já dissemos, à medida que as camadas se fundem umas às outras, o resultado é um objeto sólido. É a melhor forma de elaborar um protótipo, pois o nível de fidelidade é praticamente 100%.
A impressão 3D para reposição de peças
Empresas que confeccionam maquinários caros para fábricas devem oferecer suporte e garantia confiáveis. Sim, é óbvio que todas as empresas precisam fornecer garantia, mas no caso de equipamentos caros, a manutenção também custa altas cifras. E o que você faria se um dos seus clientes reportasse um problema com um produto que já saiu de linha?
Quanto mais tempo faz que um modelo foi descontinuado, sua manutenção encarece por conta da falta de peças para reposição. É a lacuna que a impressão 3D preenche. É muito mais barato fabricar um molde semelhante ao original, mas em plástico ou resina de alta resolução do que enviar a solicitação ao chão de fábrica.
Como a impressão 3D caiu como uma luva para o design de produtos
Além da criação de protótipos fiéis ao conceito original elaborado no computador, a impressora 3D é a mais nova aliada ao design de produtos. Imagine que você tem uma de um produto e recorre a uma empresa de design como a Produteca para avaliá-lo. Após aprovação do briefing, começa a produção.
Após várias pesquisas e análises, a Produteca define quantas peças precisa fabricar para, na união de todas, obter o produto desejado. O próximo passo é a escolha do material para confecção. As possibilidades que a resina e o plástico da impressora 3D proporcionam é impressionante e atendem muitos critérios.
Então, ao invés de só utilizar madeira e alumínio, o material da impressão 3D pode, perfeitamente, permanecer na versão final do projeto. O legal é que como sua produção é descomplicada e barata, as possibilidades são imensas, possibilitando muitas ideias saírem do papel.
Brindes premium personalizados
Voltando a falar dos brindes personalizados, com a impressão 3D as organizações podem proporcionar algo realmente único e característico para equipes e demais parceiros. Oferecer um troféu personalizado, com as cores da sua marca e o mesmo padrão de fontes da identidade visual, transmite solidez e organização.
Novamente falando da Produteca, uma equipe capacitada de designers podem auxiliar na composição da ideia, de modo que a empresa não fica encarregada da parte criativa. Óbvio que todas as referências serão consideradas, até porque essa é a razão do briefing. Mas eles fazem uma consultoria interna em busca de criarem uma peça harmônica e adequada.
A importância desses avanços tecnológicos para a indústria
Um artigo publicado pelo Portal da Indústria mostra que 22% das empresas aumentaram sua produtividade com os recursos da Indústria 4.0. Isso acontece porque, como dissemos anteriormente, as chances de erros são muito pequenas e o aproveitamento da matéria-prima aumenta.
Existe um ponto a destacar: quando uma empresa se adapta à Indústria 4.0, não necessariamente ela precisa contratar uma leva de mão de obra especializada. Se a fábrica já é equipada com recursos tecnológicos, a adequação custa a partir de R$3 mil, dependendo do porte da empresa e da linha de montagem.
Mesmo quando precisa agregar mais profissionais qualificados, o retorno financeiro compensa, e muito, o investimento. Isso abre portas para a criação de produtos cada vez mais eficientes para a humanidade, já que significam várias barreiras rompidas.
Já vimos muitas coisas impressionantes nesse sentido, mas a boa notícia é que estamos só no começo desse movimento. Podemos esperar para o futuro próximo uma indústria mais eficiente e responsável com as pautas de preservação do meio ambiente, fomentando a reciclagem e o uso consciente dos recursos.
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