Indústria 4.0: o que é, principais pilares e desafios

A indústria 4.0, ou Quarta Revolução Industrial, já abre caminhos para inovações significativas no mercado com o uso estratégico da tecnologia na geração de vantagens competitivas para empresas e para o cenário econômico.

As mudanças na indústria ao longo dos anos não alteraram apenas a maneira de fabricar e distribuir produtos, mas também as formas de gerir processos industriais e equipes a favor do desenvolvimento empresarial.

No Brasil, o setor industrial representa 23,6% do Produto Interno Bruto (PIB), além de ser responsável por 69,3% das exportações de bens e serviços do país e 66,4% do investimento empresarial em pesquisa e desenvolvimento, segundo dados de 2023 do Portal da Indústria.

Um setor tão crucial para a economia não ficaria parado no tempo, certo? A necessidade de evolução junto com o desenvolvimento de novas tecnologias físicas e digitais abrem um caminho novo com muitas possibilidades a serem exploradas.

Continue lendo o artigo para entender o que é indústria 4.0, suas características, principais pilares e como essas transformações estão acontecendo no Brasil.

Boa leitura!

O que é indústria 4.0?

A indústria 4.0 é um conceito que marca a nova fase do setor industrial, onde as tecnologias modernas como Internet das Coisas (IoT), Big Data, inteligência artificial, computação na nuvem e cibersegurança criam uma infraestrutura digital integrada para fornecer informações precisas para empresas e para o cotidiano da população.

Na Quarta Revolução Industrial, como também é chamada essa fase, a automação vai além de programar tarefas para uma máquina executar. 

A aplicação dos recursos tecnológicos transforma a maneira das pessoas trabalharem e também o funcionamento da sociedade com a inclusão da tecnologia no seu cotidiano.

Quando a indústria nasceu, a partir do desenvolvimento da energia a vapor e das novas máquinas no fim do século 18, até hoje, as empresas passaram por mudanças tanto na forma de fabricar produtos e bens quanto na maneira das pessoas consumirem.

Na edição 2020 da pesquisa ‘Indústria 4.0: Reimaginando as operações de manufatura pós COVID-19’ feita pela consultoria McKinsey, 90% dos entrevistados afirmaram estar  convencidos do valor da tecnologia e que a Indústria 4.0 faz parte dos planos de melhoria operacional.

Acompanhar essas mudanças e incluir tecnologia na estratégia, digitalizando as operações, são ações essenciais tanto para marcas consolidadas quanto para novas empresas que desejam crescer nesta nova etapa da indústria.

Quais são os pilares da indústria 4.0?

Os pilares da  indústria 4.0 são formados por cinco tecnologias fundamentais utilizadas para criar diferentes soluções que otimizam o trabalho das empresas e trazem novas soluções para o mercado, agregando valor à cadeia. 

Conheça as características de cada pilar da indústria 4.0 nos itens a seguir.

Conectividade, dados, poder de processamento

Para integrar processos de produção, gestão industrial e distribuição, a indústria 4.0 aposta na conectividade e na troca de dados automaticamente entre máquinas e equipamentos por meio de sensores e soluções baseadas na Internet das Coisas (IoT).

O compartilhamento dessas informações, o processamento e o monitoramento de operações acontecem por meio de soluções de tecnologia baseadas na nuvem ou em blockchain (rede descentralizada que processa e arquiva transações digitais).

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Analytics e inteligência artificial

As tomadas de decisão tanto as relacionadas ao posicionamento do negócio no mercado quanto sobre mudanças internas para melhoria de processos são baseadas em dados, analisados por soluções de análise avançada e Big Data.

Dessa forma, as empresas eliminam “achismos” e aumentam as chances de chegarem aos resultados desejados de crescimento e também de inovação.

O machine learning e as soluções baseadas em Inteligência artificial são outros tipos de tecnologia empregadas na criação de algoritmos que executam análises para identificar padrões. 

Esses dados servem para verificar, por exemplo, a eficiência de um sistema de produção e direcionar melhorias a partir dos resultados obtidos. 

Interação pessoas-máquina

A transformação digital da indústria 4.0 não eliminou o papel do ser humano no trabalho, que continua sendo o guia para a aplicação estratégica das tecnologias desenvolvidas.

Os recursos baseados em realidade aumentada são aplicados na indústria para realizar simulações e treinamentos de modelos de carros e aviões com o objetivo de, por exemplo, testar sua eficiência em diferentes contextos.

Já a realidade virtual (VR) é aplicada em atividades como demonstrações de produtos e guias para instalação ou manutenção de equipamentos com o uso de óculos de VR.

As soluções de robótica e automação também são muito interessantes, e agregam valor prático às atividades da indústria 4.0. Alguns exemplos são:

• robôs colaborativos: são máquinas projetadas para interagir com humanos e melhorar a agilidade na execução de processos;
• veículos autoguiados ou AGVs (Automated Guided Vehicle): são veículos usados em linhas de produção para levar produtos ou matéria-prima de um ponto a outro nas fábricas. São guiados por linhas ou fios no chão, câmeras ou lasers de navegação; 
• automação de processos de robótica – RPA: softwares utilizados para automatizar ou delegar tarefas baseado em regras executadas por bots;
• chatbots: softwares interativos configurados para dar respostas automáticas a partir de comandos pré-definidos e/ou inteligência artificial.

Engenharia avançada

As tecnologias de engenharia avançada são outro pilar característico da indústria 4.0. Esse recurso ajuda a planejar um processo de produção para que ele seja mais eficiente em diversas frentes.

As impressoras 3D, por exemplo, criam protótipos a partir de um modelo digital ideal, permitindo avaliar prós e contras da solução antes de produzi-las em grande escala. 

As fontes de energia renovável favorecem a criação de cadeias de produção com menor pegada de carbono ou carbono zero, ajudando as empresas a colaborarem com a diminuição dos impactos da indústria 4.0 no clima, no meio ambiente e na sociedade.

Outro tecnologia são as nanopartículas, que ajudam a criar soluções precisas e eficientes desde a área da saúde até a ambiental, como a despoluição da água.

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Segurança da informação

A segurança da informação também é um pilar estratégico da indústria 4.0. Com tantas tecnologias conectadas e interligadas entre si, os pilares da segurança da informação — confidencialidade, integridade e disponibilidade dos dados — criam camadas de acesso e controle aos bancos de dados.

O principal objetivo é evitar riscos e ameaças aos sistemas internos e ao das máquinas e equipamentos responsáveis pela produção e gestão das empresas.

Além disso, a estrutura de armazenamento dos dados é gerenciada para permitir a ampliação dos sistemas sem perdas, permitindo a evolução das análises Big Data conforme o banco de dados é enriquecido por novas informações. 

7 desafios da indústria 4.0 no Brasil

As possibilidades de mudança e evolução trazidas pela indústria 4.0 geram possibilidades, mas também desafios para os países se adaptarem a essa nova era. No Brasil não é diferente. 

Um detalhe importante sobre esse cenário no país é que os setores vão se adaptar em velocidades e de formas diferentes. 

Contudo, esse desafio não impede que cada setor se articule e explore as novas possibilidades nas atividades diárias. A atuação dos órgãos governamentais a favor do desenvolvimento da indústria 4.0 também é importante para incentivar que as mudanças saiam do papel.

A Confederação Nacional da Indústria (CNI) criou uma cartilha em 2016 sobre quais são os desafios da indústria 4.0 no Brasil e propostas para contorná-los, favorecendo o crescimento do país. Conheça cada um a seguir:

1. Aplicações nas cadeias produtivas e desenvolvimento de fornecedores

O primeiro desafio da indústria 4.0 no Brasil é a integração das cadeias produtivas para que elas sejam mais eficientes e melhorem a relação cliente-fornecedor.

Para isso, os setores precisam investir em recursos como tecnologias de hardware e software que ajudem a digitalizar e integrar processos, de acordo com a sua realidade de negócio.

Entre as propostas da CNI para driblar esse desafio no cenário nacional está o levantamento de quais são os setores e tipos de empresas com:

• maior potencial para adoção de tecnologias ligadas à indústria 4.0;
• mais pressão competitiva para adotar essas tecnologias em curto e médio prazo;
• potencial de gerar mais incentivos para outras empresas e maior impacto na competitividade ao longo da cadeia. 

2. Mecanismos para estimular a adoção das novas tecnologias

Para a indústria 4.0 prosperar no país, é preciso que os donos de negócio e profissionais aumentem o grau de conhecimento sobre as tecnologias digitais e seus benefícios.

Como a variedade de recursos é grande, o desafio para as pessoas é identificar os que são mais úteis para a realidade da empresa e como colocá-los em prática de maneira eficiente.

As propostas do estudo da CNI para driblar essas questões são:

• criar sistemas de demonstração das tecnologias da indústria 4.0 para os setores priorizados; 
• revisar a tributação nos setores selecionados, para evitar entraves nos investimentos; 
• determinar novas formas de financiamento em condições diferenciadas para o desenvolvimento e adoção dessas tecnologias.

3. Desenvolvimento tecnológico 

Outro desafio da indústria 4.0 no Brasil é superar a ideia de que para ter acesso a soluções avançadas e modernas é preciso importá-las de outros países.

Afinal, com o conhecimento sobre as diferentes áreas exploradas pela indústria 4.0, o movimento gera oportunidades para que essas criações venham das mãos dos profissionais de dentro do país.

Essa iniciativa aumenta o número de fornecedores de soluções inovadoras e incentiva o desenvolvimento do ambiente tecnológico. As propostas para esse objetivo são:

• criar programas de prospecção tecnológica; 
• listar os segmentos no Brasil com maior espaço para o desenvolvimento tecnológico; 
• incentivar a criação de programas de desenvolvimento de tecnologias específicas para as necessidades brasileiras; 
• implementar programas de intercâmbio tecnológico e comercial com países líderes em tecnologias relevantes para o Brasil.

4. Infraestrutura

Na indústria 4.0, o fluxo de informações precisa ser contínuo e seguro para se obter o melhor aproveitamento das tecnologias implementadas. 

Por isso, o desafio é ampliar e melhorar a infraestrutura de banda larga atual e as redes móveis para que não se tornem entraves para o desenvolvimento econômico do Brasil. As principais proposta são:

• reforçar programas de estímulo ao investimento em banda larga e rede móvel; 
• reavaliar o modelo de telecomunicações para que os recursos públicos viabilizem investimentos em infraestrutura de telecomunicação do país.

5. Regulação

A prestação de diferentes tipos de serviços e os novos modelos de trabalho geram demandas regulatórias específicas. 

Essa organização depende da listagem de serviços e dos profissionais envolvidos para levantar as regras necessárias para regulamentar os trabalhos. Nesse sentido, as propostas apresentadas são:

• reformular o modelo de telecomunicações para que os recursos públicos viabilizem investimentos de infraestrutura de telecomunicações, independentemente do regime de prestação do serviço; 
• disponibilizar proteção intelectual apropriada;
• assegurar que a LGPD não impeça o fluxo de dados internacional e nem a coleta e o tratamento de dados de sistemas entre máquinas; 
• implementar padrões de cibersegurança e legislação para prevenir e responder aos incidentes; 
• ter uma abordagem internacional de regulamentação técnica para evitar a falta de interoperabilidade.

6. Recursos humanos

Para operar tecnologias avançadas, a indústria 4.0 exige profissionais especializados e capacitados nas novas funções.

A criação de equipes multidisciplinares é um desafio para os setores de Recursos Humanos das empresas. A principais propostas para o incentivo profissional são:

• criar novos cursos técnicos para atender necessidades específicas; 
• atualizar cursos nas áreas de engenharia, administração e outros para adequá-los às novas necessidades;
• abrir cursos de gestão da produção multidisciplinar com ênfase na indústria 4.0; 
• promover programas de competências tecnológicas nas empresas.

7. Articulação institucional

A coordenação da indústria é composta por vários órgãos da administração pública e também do setor privado que trabalham pelo fortalecimento dessa área.

Mas para que a etapa 4.0 beneficie a economia brasileira, todos devem trabalhar de forma integrada, compartilhando propósitos e contribuindo para driblar os desafios presentes. Entre as propostas elaboradas pela CNI estão:

• criar grupos de trabalho para reunir os órgãos do governo envolvidos com o tema; 
• traçar um plano conjunto para o desenvolvimento da indústria 4.0 no Brasil e definir um órgão gestor central como forma de integrar instrumentos de política sob o controle de diferentes órgãos; 
• promover feiras, seminários e congressos sobre o tema.

Indústria 4.0: um incentivo à produtividade

A indústria 4.0 abre caminhos para que cada país explore seu potencial de inovação tecnológica e ainda compartilhe iniciativas com outros países. 

O programa Indústria Mais Avançada, um projeto piloto do SENAI que aconteceu entre 2018 e 2019, obteve resultados relevantes em relação a produtividade com a aplicação das tecnologias da indústria 4.0.

As micro, pequenas e médias empresas participantes ganharam, em média, respectivamente, 45%, 23% e 12% na capacidade produtiva.

Esses resultados reforçam a importância das empresas conhecerem seus processos produtivos de forma que as tecnologias da indústria 4.0 contribuam com a definição de ações realmente efetivas.

Quer saber mais sobre o tema? Leia também: ‘O que é inovação industrial? Importância e tendências atuais’.