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Indústria 4.0 (A era das fábricas inteligentes está começando)

A indústria mundial está diante de uma nova revolução, que será capitaneada por digitalização e cada vez mais automação. E isso vai mudar a relação de forças entre as nações. O Brasil está pronto para essa nova era?

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O que você vai ler aqui:

  • Modernização nas fábricas da Europa
  • Mercado de robôs industriais
  • A digitalização da indústria automotiva
  • Predição de falhas na Embraer
  • Computação cognitiva
  • A revolução que invade o chão de fábrica

A fábrica mais moderna da Europa em nada se parece com as descrições da U.S. Robots and Mechanical Men, a indústria inventada pelo americano Isaac Asimov, um dos maiores autores de ficção científica de todos os tempos.

Em vez do prédio sem graça e com paredes cinza dos textos de Asimov, o edifício que abriga a produção de carros da BMW em Leipzig, na Alemanha, tem forma arredondada, é todo envidraçado e lembra um museu de arte moderna.

Pode não produzir robôs, como a imaginária U.S. Robots and Mechanical Men, mas, na linha de montagem do i3, o primeiro modelo elétrico da BMW, tudo parece futurista. Não há barulho nem sequer faíscas. Como em uma dança sincronizada, braços mecânicos levantam carcaças, juntam pedaços e ali mesmo fazem testes de qualidade.

A indústria automobilística está entre as mais robotizadas do mundo, mas ainda assim a unidade mais moderna da BMW, com seus mais de 1 000 robôs, é um caso à parte. Os funcionários, todos de colete azul, acompanham tudo a distância pelas telas de computadores.

Os seres humanos só supervisionam o trabalho das máquinas. A unidade de Leipzig é uma prévia do futuro das fábricas. “Estamos no estágio inicial de uma mudança tão profunda na manufatura como aquela provocada pela Revolução Industrial”, afirma Erik Brynjolfsson, professor de tecnologia da informação do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT).

Junto com Andrew McAfee, também professor do MIT, Brynjolfsson é autor do livro A Segunda Era das Máquinas, com previsão de lançamento no Brasil para até o fim do ano e aclamado como a nova bíblia das tendências do setor industrial.

Para McAfee e Brynjolfsson, que teve uma conversa em junho com o presidente americano, Barack Obama, para discutir o tema da competitividade, o setor produtivo mundial está num processo movido por três forças: o avanço exponencial da capacidade dos computadores, a imensa quantidade de informação digitalizada e novas estratégias de inovação.

O progresso computacional fez com que as máquinas ficassem muito mais potentes, ágeis e, sobretudo, baratas. Em 1985, o computador mais rápido do mundo era o Cray-2, que custava 30 milhões de dólares. Em seus anos de glória, foi utilizado para pesquisas em energia atômica.

Hoje, um iPad tem capacidade de processamento superior à do Cray-2. Na última década, o preço de alguns modelos de sensores usados nos aparelhos eletrônicos caiu 85%. Na indústria, em geral, e no caso específico da fábrica da BMW, em Leipzig, essa tendência pode ser sentida pela forte expansão dos robôs.

Em 2013, as vendas de robôs industriais no mundo foram recorde: 179 000 unidades. A popularização é resultado do preço em queda e das novas habilidades que eles estão ganhando. De acordo com um estudo da consultoria americana McKinsey, o preço dos robôs vem caindo 10% ao ano nas últimas décadas. E a produtividade deles está aumentando.

Dependendo do tipo de aplicação, os modelos mais novos são 40% mais rápidos do que os das gerações anteriores. Máquinas de alta destreza que hoje são vendidas a 150 000 dólares deverão custar metade desse valor até 2025.

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A segunda característica dessa nova era industrial é a imensa quantidade de informação digital disponível. A concepção dos produtos, o design, os testes com novos materiais, os protótipos, a arquitetura da fábrica, a organização da linha de produção, o estoque de materiais, o manual de um equipamento, tudo é digital.

Isso permitiu criar e operar ambientes fabris virtuais em sincronia com a unidade física. Os ganhos já são visíveis antes mesmo de os primeiros produtos ficarem prontos.

Nas montadoras de automóveis Toyota, Fiat e Nissan, o tempo de desenvolvimento de um novo modelo caiu até 50% a partir do momento que designers e engenheiros passaram a usar informações digitalizadas e testes virtuais de peças.

Na fabricante de aviões Embraer, os operários responsáveis pela produção do jato Legacy 500, em São José dos Campos, no interior paulista, começaram a treinar, de forma virtual em 3D, o que fariam no chão de fábrica um ano antes do início da produção. O projeto teve 12 000 horas de testes antes de a aeronave fazer a primeira decolagem.

Defeitos que eram detectados somente com o avião no ar foram resolvidos ainda na fase de preparação. Na linha de montagem, os operários usam computadores e tablets. Em caso de dúvida, há sempre um vídeo para explicar como colocar uma peça. Com todos os ganhos da digitalização, o tempo de montagem já caiu 25%.

“Assim como os smartphones facilitaram a vida das pessoas, o uso de computadores e tablets está revolucionando o chão de fábrica”, diz Marco Túlio Pellegrini, presidente do segmento de aviação executiva da Embraer.

Os computadores mais potentes e a digitalização são tendências já amplamente visíveis em alguns segmentos da indústria. Mas a nova era das máquinas também deverá ser movida por avanços na área de inovação que ainda estão em gestação. Uma das tendências mais promissoras é a inovação colaborativa.

Pessoas sem nenhum contato com a indústria poderão recombinar tecnologias existentes e fazer contribuições nas áreas de design, novos materiais, gestão e produção. Algumas empresas já estão dispostas a apostar nessa estratégia.

Em novembro, a companhia de tecnologia IBM criou um fundo de 100 milhões de dólares para impulsionar a inovação tendo como base a plataforma do supercomputador Watson, famoso por ter vencido competidores humanos num programa de quiz da TV americana. Pela primeira vez, a tecnologia de inteligência artificial da IBM ficou disponível para a criação de novos aplicativos e novos negócios.

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O acesso à plataforma do Watson será gradual e começou com startups que submeteram à IBM projetos de aplicativos focados em diferentes setores. Em junho, a americana Tesla, fabricante de carros elétricos da Califórnia e considerada uma das empresas mais inovadoras do mundo, anunciou que abriu todo o seu portfólio de 160 patentes para outros inventores.

“Hoje em dia as patentes servem apenas para abafar a inovação”, escreveu Elon Musk, presidente da Tesla, em seu blog ao comunicar a decisão. O objetivo de Musk é que, com mais gente usando as tecnologias criadas pela Tesla, novas ideias surjam e ajudem a criar mais mercado para o ainda tímido segmento de carros elétricos.

Transformações incrementais fazem parte da história das fábricas desde o seu nascimento. O que mais impressiona hoje, além da extensão das mudanças, é o ritmo frenético. A Revolução Industrial, iniciada na Inglaterra no século 18, demorou mais de 100 anos para ganhar uma escala global. As máquinas a vapor levaram sete décadas para dobrar sua produtividade.

Em apenas 15 anos, a popularização dos computadores e da internet já deixou um rastro de transformação. É essa revolução que agora está invadindo o chão de fábrica. Embora seja um fenômeno mundial, ele é mais presente nos Estados Unidos e na Europa — e isso tem uma explicação.

Durante boa parte das duas últimas décadas, a manufatura dos países ricos se deslocou em direção ao mundo emergente em busca de custos mais baixos. Foi esse movimento que transformou a China na fábrica do mundo.

O modelo Made in China reinou absoluto enquanto o país tinha uma vasta reserva de mão de obra qualificada a preços irrisórios. Mas, nos últimos dez anos, os custos trabalhistas chineses aumentaram quase 190%.

Nesse mesmo período, a pressão política para que as empresas voltassem a produzir em seu país de origem aumentou devido à crise econômica. No caso específico dos Estados Unidos, houve ainda a queda do preço da energia em razão da exploração do gás e do petróleo de xisto.

A China continua tendo um dos mais poderosos parques fabris do mundo, mas a lista de empresas que estão promovendo o que está sendo chamado de renascimento da indústria nos países ricos inclui nomes como as europeias Philips e Zara, e as americanas Apple, GE, Ford e Whirlpool.

“Quando essas companhias voltam para casa, abrem fábricas com a tecnologia mais avançada que existe para se manter competitivas”, diz Terry Hannon, vice-presidente de estratégia da fabricante de robôs Adept Technology, com sede em Pleasanton, na Califórnia. Fábricas automatizadas e robotizadas significam indústrias com cada vez menos gente.

 

Esse dilema é antigo. Quase três décadas de desindustrialização eliminaram 6 milhões de postos de trabalho industriais nos Estados Unidos — fazendo com que o emprego nas fábricas atingisse o patamar dos anos 40. Mesmo com o retorno das indústrias, essa parece ser uma tendência sem volta.

Há um ano, a Philips construiu uma fábrica de barbeadores elétricos na Holanda com 126 robôs e algumas dezenas de pessoas. “Os empregos que envolvem funções repetitivas vão desaparecer rapidamente nos próximos anos”, diz o economista Michael Spence, ganhador do Prêmio Nobel e professor da Universidade de Nova York.

Nos países ricos, estima-se que 25% de todas as funções na indústria deverão ser substi­tuídas por tecnologias de automação até 2025. No mundo, a estimativa é que 60 milhões de postos de trabalho em fábricas sejam limados.

Em apenas 15 anos, a popularização dos computadores e da internet já deixou um rastro de transformação. É essa revolução que agora está invadindo o chão de fábrica. Embora seja um fenômeno mundial, ele é mais presente nos Estados Unidos e na Europa — e isso tem uma explicação.

Durante boa parte das duas últimas décadas, a manufatura dos países ricos se deslocou em direção ao mundo emergente em busca de custos mais baixos. Foi esse movimento que transformou a China na fábrica do mundo.

O modelo Made in China reinou absoluto enquanto o país tinha uma vasta reserva de mão de obra qualificada a preços irrisórios. Mas, nos últimos dez anos, os custos trabalhistas chineses aumentaram quase 190%.

Nesse mesmo período, a pressão política para que as empresas voltassem a produzir em seu país de origem aumentou devido à crise econômica. No caso específico dos Estados Unidos, houve ainda a queda do preço da energia em razão da exploração do gás e do petróleo de xisto.

A China continua tendo um dos mais poderosos parques fabris do mundo, mas a lista de empresas que estão promovendo o que está sendo chamado de renascimento da indústria nos países ricos inclui nomes como as europeias Philips e Zara, e as americanas Apple, GE, Ford e Whirlpool.

“Quando essas companhias voltam para casa, abrem fábricas com a tecnologia mais avançada que existe para se manter competitivas”, diz Terry Hannon, vice-presidente de estratégia da fabricante de robôs Adept Technology, com sede em Pleasanton, na Califórnia. Fábricas automatizadas e robotizadas significam indústrias com cada vez menos gente.

Adaptado de http://exame.abril.com.br/revista-exame/a-fabrica-do-futuro/

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