Indústria 4.0 é realidade e, integrada a práticas sustentáveis, estimula inovação

A multiplicidade de tecnologias habilitadoras da Indústria 4.0 e os esforços feitos pelas indústrias para atender exigências vinculadas a ESG (sigla em inglês para Environmental, Social and Governance, que traduzida para o português significa Ambiental, Social e Governança) vêm sendo suportados por inovação, nos mais diversos campos.

Essa tríade – tecnologia, ESG e inovação – é propulsora de pesquisas e de desenvolvimentos por instituições diversas, governamentais e privadas, incluindo universidades e centros de pesquisa, promovendo, inclusive, o surgimento de muitas startups.

A implantação de soluções digitais também promove uma governança sustentável. Iniciativas diversas se destacam, algumas baseadas em Big Data que centralizam e automatizam a gestão de dados das diversas frentes de atuação, agilizando o acesso a informações críticas, permitindo decisões mais ágeis e eficientes, com reflexos positivos na eficiência operacional e no aumento da produtividade.

Especialistas garantem que a governança digital sustentável é fundamental às companhias que desejam se destacar num ambiente competitivo, reforçando o compromisso com a sustentabilidade e facilitando o acompanhamento de processos e a adaptação da organização aos princípios e às práticas de governança.

A digitalização da produção industrial, a chamada indústria 4.0, ainda engatinha no Brasil. A Sondagem Especial realizada em 2021 pela Confederação Nacional da Indústria (CNI) e divulgada em abril de 2022, detectara que apenas 7% das empresas usavam tecnologias como inteligência artificial, prototipagem 3D e automação em todas as etapas da cadeia. Passados dois anos, os dados seguem atuais, como computado por novos estudos.

O estudo da CNI também revelou que 69% das indústrias brasileiras já utilizam alguma tecnologia digital, contudo, a maioria está em estágios iniciais, com baixa integração de tecnologias.
Pesquisa intitulada “Governança Sustentável e Transformação Digital”, realizada pelo Grupo de Operações, Produtos e Estratégias Digitais (GOPED)1, integrante do Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção e Sistemas (PPGEPS) da Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR), mostra que no cenário corporativo atual, empresas que aliam práticas de governança sustentável a soluções tecnológicas não só aumentam a eficiência operacional, como também se destacam pela inovação e adaptabilidade.

Baseado em informações fornecidas por 402 empresas de transformação no Brasil, o estudo da PUCPR destacou como a integração de tecnologias de ponta e dos princípios de ESG pode transformar o desempenho organizacional em diversos setores. Entre as empresas analisadas, 62% possuem um departamento dedicado a práticas sustentáveis, 54% têm departamentos responsáveis pela transformação digital e 44% integram ambas as áreas. Das instituições participantes, 72,6% são grandes e médias empresas, com mais de 100 colaboradores, concentradas principalmente nos estados de São Paulo, Paraná, Rio Grande Sul e Minas Gerais.

“O uso de tecnologias avançadas como Internet das Coisas (IoT), inteligência artificial, blockchain e robótica colaborativa contribui significativamente para melhorias operacionais, financeiras e de inovação. No entanto, não é necessário implementar primeiramente uma base sólida, seja de transformação digital ou de sustentabilidade, mas é preciso buscar a integração dessas áreas para maximizar os resultados,” destaca o professor do PPGEPS da PUCPR, Guilherme Benitez.

O estudo também apontou que tecnologias Front-end, ou seja, de suporte, como realidade aumentada e virtual, impressoras 3D, simulação e robótica têm maior impacto quando integradas com práticas de governança sustentável. Ainda assim, o estudo alerta que muitas empresas enfrentam desafios culturais e estratégicos, o que dificulta a integração entre tecnologia e governança.
Pesquisa com 99 empresas nacionais capitaneada pela Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP) situa o acesso a novas tecnologias como o principal obstáculo para empresas de todos os portes.

Estimativa citada pela revista Pesquisa, da Fapesp (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo), de agosto de 2024, informa que “para alcançar o nível tecnológico da Alemanha, por exemplo, o Brasil precisaria de 165 mil robôs industriais, algo que, no ritmo atual, demoraria mais de 100 anos. Além disso, por se tratar de um conceito novo, faltavam padrões tecnológicos que orientassem os investimentos de acordo com as especificidades de cada setor.”

Pesquisas em andamento

Diversas pesquisas estão em andamento com o objetivo de desenvolver máquinas com menor impacto ambiental, via utilização de materiais mais leves e recicláveis, design de equipamentos com menor consumo energético ao longo de seu ciclo de vida e eletrificação de equipamentos móveis. Diversas são as soluções disponíveis no mercado.

“Máquinas com alta eficiência energética ajudam a reduzir as emissões indiretas de carbono, especialmente quando integradas a sistemas de automação e gestão que evitam desperdícios. A manutenção preditiva, por exemplo, contribui para que as máquinas operem sempre em condições ideais, o que reduz o uso de energia e aumenta a vida útil dos equipamentos”, afirma Marcello de Souza, gerente de Relações com o Mercado do Senai São Paulo – Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial.

No horizonte dos próximos anos, prevê Souza, “espera-se um avanço expressivo na eletrificação de equipamentos industriais, bem como uma integração mais forte com fontes de energia renovável. Também cresce a tendência da busca pela pegada de carbono neutra, seja por meio da adoção de tecnologias de captura de carbono ou mecanismos de compensação de emissões.”
As tecnologias são várias e os desafios são comuns. Cada empresa tem sua jornada, mas as buscas são semelhantes: controle de matéria-prima, rastreabilidade, performance de equipamentos, manutenção, qualidade e sustentabilidade.

A questão usualmente formulada pelos empresários é: Como a tecnologia industrial agrega valor à cadeia de produção e às pessoas?

Tecnologias digitais utilizadas pela indústria

A pesquisa da CNI, divulgada em abril de 2022, apresentou às empresas uma lista de tecnologias, incluindo “Projetos de manufatura por computador CAD/CAM”, totalizando 19 itens. A intenção foi marcar a diferença para a tecnologia digital “Sistemas integrados de engenharia para desenvolvimento e manufatura de produtos”.

Como os projetos CAD/CAM são licenças de softwares e, embora indiquem maior automação na fábrica, não são tecnologias digitais, a relação envolve 18 tecnologias digitais.

  • Sistemas integrados de engenharia para desenvolvimento e manufatura de produtos
  • Prototipagem rápida, impressão 3D e similares
  • Design assistido por inteligência artificial
  • Simulações/análise de modelos virtuais para projeto e comissionamento (Elementos Finitos, Fluidodinâmica Computacional, etc.)
  • Automação digital sem sensores, uso de Controlador Lógico Programável (CLP) sem sensores
  • Automação digital com sensores para controle de processo
  • Automação digital com sensores com identificação de produtos e condições operacionais, linhas flexíveis
  • Monitoramento e controle remoto da produção com sistemas do tipo MES e SCADA
  • Sistemas integrados de manufatura, como comunicação M2M (máquina-máquina)
  • Aplicações de Inteligência Artificial para soluções na fábrica
  • Simulação de processos e gêmeos digitais (Digital Twins)
  • Manufatura aditiva, robôs colaborativos (cobots)
  • Coleta, processamento e análise de grandes quantidades de dados (big data) do processo produtivo
  • Inspeção da qualidade automatizada ou avançada
  • Ferramentas digitais que aumentam as capacidades dos trabalhadores (smart glasses, smart watches, etc.)
  • Incorporação de serviços digitais nos produtos (Internet das Coisas ou Product Service Systems)
  • Coleta, processamento e análise de grandes quantidades de dados (big data) sobre o mercado; monitoramento do uso dos produtos pelos consumidores
  • Ferramentas digitais de relacionamento com o cliente (chatbots, atendimento ao cliente interativo etc.)

Fonte: CNI – Source: CNI