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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS Faculdade de Engenharia Mecânica
ADRIANA YUMI SATO DUARTE
Proposta de integração entre ferramentas de
avaliação de ciclo de vida do produto e
Indústria 4.0 (Industrie 4.0): estudo de caso da
indústria têxtil e de confecção brasileira
CAMPINAS
2017
ADRIANA YUMI SATO DUARTE
Proposta de integração entre ferramentas de
avaliação de ciclo de vida do produto e
Indústria 4.0 (Industrie 4.0): estudo de caso da
indústria têxtil e de confecção brasileira
Orientador: Prof. Dr. Franco Giuseppe Dedini
CAMPINAS
2017
Tese de Doutorado apresentada à Faculdade de
Engenharia Mecânica da Universidade Estadual de
Campinas como parte dos requisitos exigidos para
obtenção do título de Doutora em Engenharia
Mecânica, na Área de Mecânica dos Sólidos e
Projeto Mecânico.
ESTE EXEMPLAR CORRESPONDE À
VERSÃO FINAL DA TESE DEFENDIDA
PELA ADRIANA YUMI SATO DUARTE, E
ORIENTADA PELO PROF. DR. FRANCO
GIUSEPPE DEDINI.
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA
COMISSÃO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA
MECÂNICA
DEPARTAMENTO DE SISTEMAS INTEGRADOS
TESE DE DOUTORADO
Proposta de integração entre ferramentas de
avaliação de ciclo de vida do produto e
Indústria 4.0 (Industrie 4.0): estudo de caso da
indústria têxtil e de confecção brasileira
Autor: Adriana Yumi Sato Duarte
Orientador: Prof. Dr. Franco Giuseppe Dedini
A Banca Examinadora composta pelos membros abaixo aprovou esta Tese:
Prof. Dr. Franco Giuseppe Dedini
Universidade Estadual de Campinas - Unicamp
Prof. Dr. Robert Eduardo Cooper Ordoñez
Universidade Estadual de Campinas - Unicamp
Profa. Dra. Maria Gabriela Caffarena Celani
Universidade Estadual de Campinas - Unicamp
Prof. Dr. Eduardo de Senzi Zancul
Universidade de São Paulo - USP
Profa. Dra. Zilda de Castro Silveira
Universidade de São Paulo - USP
A Ata da defesa com as respectivas assinaturas dos membros encontra-se no processo de vida
acadêmica do aluno.
Campinas, 23 de Fevereiro de 2017.
Agradecimentos
Aos meus pais, Bete e Danilo, pela dedicação, exemplo, confiança, apoio e amor
incondicional durante toda a minha existência.
Ao Fabio, por construir comigo um caminho em conjunto que me torna uma pessoa
melhor a cada dia.
Ao Professor Doutor Franco Giuseppe Dedini, por ter me acolhido e aceitado como
pesquisadora em seu laboratório e pelo seu dom de buscar soluções que estão além do senso
comum.
Às Professoras Doutoras Regina Aparecida Sanches e Claudia Garcia Vicentini, pela
orientação e amizade ao longo desses anos.
Ao grupo do Laboratório de Sistemas Integrados (LabSIn), pelos anos de convivência.
Aos Professores Kátia Cavalca Dedini e Rainer Nordmann por abrirem os caminhos
para o meu intercâmbio.
Ao Professor Doutor Klaus Schützer, pelo apoio durante o período do intercâmbio.
Ao Prof. Dr.-Ing. Reiner Anderl por me receber em seu laboratório e apresentar temas
de pesquisa ainda pouco exploradas no Brasil.
Ao grupo do laboratório Datenverarbeitung in der Konstruktion (DiK), pelo ano de
convivência.
Às Secretarias de Graduação e Pós Graduação da FEM, pelo apoio e suporte.
Ao programa Ciência sem Fronteiras, CNPq e CAPES pelo apoio financeiro para a
minha pesquisa.
“E quando eu tiver saído
Para fora do teu círculo
Tempo tempo tempo tempo
Não serei nem terás sido
Tempo tempo tempo tempo
Ainda assim acredito
Ser possível reunirmo-nos
Tempo tempo tempo tempo
Num outro nível de vínculo
Tempo tempo tempo tempo
Portanto peço-te aquilo
E te ofereço elogios
Tempo tempo tempo tempo
Nas rimas do meu estilo
Tempo tempo tempo tempo”
(Oração ao Tempo, Caetano Veloso)
Resumo
O objetivo principal desta tese foi propor um modelo para integrar ferramentas de
Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) de um produto têxtil no contexto da Indústria 4.0. O
modelo foi construído a partir do desdobramento funcional de quatro sistemas produtivos
têxteis para a produção de camisetas 100% algodão com a descrição dos fluxos de entrada e
saída relacionados a material, energia e informação e seus respectivos componentes e
tecnologias. O modelo contempla a ACV dos sistemas envolvidos e a projeção das mudanças
tecnológicas na produção e consumo de artigos têxteis a partir da contraposição entre a
tecnologia descrita em patentes, artigos científicos e as ferramentas tecnológicas da Indústria
4.0. Como resultados, obteve-se uma visão clara sobre os processos produtivos da Cadeia
Têxtil e de Confecção (TC) e a interdependência entre todos os componentes e fluxos. A
ACV indicou uma participação de todos os sistemas analisados na geração de impactos
negativos para a saúde humana, condição climática, atmosférica e do solo, porém a etapa de
transformação das fibras em fios apresentou os piores índices ambientais. A partir do
monitoramento tecnológico, foi possível inferir que a novidade conceitual e de complexidade
de configuração dos componentes da Cadeia TC encontram-se em um processo evolutivo, em
que há automação de partes das máquinas e processos. Para atingir a Quarta Revolução
Industrial, as ferramentas tecnológicas devem ser incorporadas tanto na produção como no
consumo de artigos têxteis. Cabe ressaltar que as ferramentas tecnológicas que caracterizam a
Indústria 4.0 ainda não foram totalmente integradas à produção têxtil e o desafio para este
setor será acompanhar essas inovações que irão repercutir não somente na produção, mas
também nos modelos de ensino, negócio, nos hábitos de consumo e em aspectos sociais e
culturais.
Palavras-chave: Ciclo de Vida do Produto – Aspectos Ambientais, Indústria Têxtil – Brasil,
Revolução Industrial, Inovações Tecnológicas – Previsão.
Abstract
The main purpose of this Dissertation was the proposal of a model to integrate the Life Cycle
Assessment of a textile product in the context of Industry 4.0. This model is based on a
functional deployment of four textile production systems that relates the input and output
flows (material, energy and information) to their respective components and technologies.
This model describes the Life Cycle Assessment of the four systems, and points the
technological changes in the production and consumption of textile articles from the contrast
between the technology described in patents, scientific papers and the technological tools of
Industry 4.0. As a result, it was obtained a panorama of the productive processes of the
Textile and Apparel Chain, and of the interdependence between all the components and flows.
The Life Cycle Assessment indicated that all systems contributed to the negative impacts on
human health, global climate change, atmospheric and soil conditions, however the system
that turns fibers into yarn presented the worst environmental index. From the technological
monitoring, it was possible to infer that the conceptual novelty and configuration complexity
of the components of the Textile and Apparel Chain are in an evolutionary process, in which
there are automation of parts of the machines and processes. To achieve the Fourth Industrial
Revolution, technological tools must be incorporated into both the production and
consumption of textile articles. It was noticed that the technological tools that characterize the
Industry 4.0 are not being fully integrated into textile production, and the challenge for the
textile industry will be to follow these innovations that will not only affect production but also
the didactic method, business models, the consumer habits, and the social and cultural
aspects.
Keywords: Product Lifecycle – Environmental Aspects, Textile Industry – Brazil, Industrial
Revolution, Technological Innovation - Forecasting.
Lista de Ilustrações
Figura 2.1: As Quatro Revoluções Industriais (adaptado de Kagermann et al, 2013) ............. 27
Figura 2.2: Ciclo de Vida do produto (acima à esquerda), Ciclo de Vida organizacional (acima
à direita), Ciclo de vida do consumidor (abaixo à esquerda) e Ciclo de Vida nacional (abaixo à
direita) (adaptado de Hellweg e I-Canals, 2014) ...................................................................... 38
Figura 2.3: Avaliação do Ciclo de Vida (adaptado de ISO 14040, 2006) ................................ 40
Figura 2.4: Mapa do Estado de São Paulo - setor têxtil e de confecção (adaptado de IEMI,
2014) ......................................................................................................................................... 44
Figura 2.5: Cadeia Têxtil e Confecção completa (adaptado de ABIT, 2014) .......................... 45
Figura 2.6: Lançadeira voadora – correspondente à década 1740 (Padgett, 2016) ................. 49
Figura 2.7: Spinning Jenny – correspondente ao ano de 1764 (Alamy, 2016) ........................ 49
Figura 2.8: Fiandeira Hidráulica (A) e Carda (B) - correspondente à década 1780 (Anirudh,
2015) ......................................................................................................................................... 50
Figura 2.9: Tear Jacquard – correspondente à década 1810 (PVCLOOM, 2016) .................... 50
Figura 2.10: Filatório de Anéis - correspondente à década 1830 (Wikimedia Foundation,
2016) ......................................................................................................................................... 51
Figura 2.11: Máquina de Costura - correspondente à década 1860 (Singer, 2016) ............... 52
Figura 2.12: Escaneamento (A) e Estamparia Digital (B) (Rahman et al, 2015; Flag Printing
Machine, 2016) ......................................................................................................................... 53
Figura 2.13: Previsão do mercado de dispositivos móveis conectados (CCS Insight, 2016)... 53
Figura 2.14: Ambiência das iniciativas do setor têxtil e de confecção para a produção e
consumo consciente (autora) .................................................................................................... 54
Figura 2.15: Processo autônomo na indústria têxtil (adaptado de Gloy et al, 2013) ................ 54
Figura 2.16: Interface home-máquina na manutenção de máquinas (adaptado de Gloy et al,
2013) ......................................................................................................................................... 55
Figura 2.17: Projeto Jacquard (adaptado de Project Jacquard, 2017) ..................................... 56
Figura 4.1: Ciclo de Vida no contexto da Indústria 4.0 ............................................................ 61
Figura 4.2: Estrutura funcional (adaptado de Pahl et al, 2007) ................................................ 63
Figura 4.3: Modelo de referência completo (adaptado de Pahl et al, 2007) ............................. 64
Figura 4.4: Passo 1 – especificação da função total (adaptado de Pahl et al, 2007) ................ 64
Figura 4.5: Passo 2 - especificação de subfunções (adaptado de Pahl et al, 2007) .................. 65
Figura 4.6: Passo 3 - especificação de componentes (autora) .................................................. 65
Figura 4.7: Passo 4 - especificação dos fluxos de entrada e saída (autora) .............................. 66
Figura 4.8: Passo 6 - monitoramento tecnológico dos componentes (autora) .......................... 67
Figura 5.1: Passo 1 – especificação da função total Cadeia TC (autora) ................................. 68
Figura 5.2: Passo 2 – especificação das subfunções da Cadeia TC (autora) ............................ 69
Figura 5.3: Passo 2 - desdobramento da subfunção "Obter Fibras Têxteis" (autora) ............... 69
Figura 5.4: Passo 2 - desdobramento da subfunção "Transformar Fibras em Fios" (autora) ... 70
Figura 5.5: Passo 2 – desdobramento da subfunção “Transformar Fios em Tecidos” (autora) 71
Figura 5.6: Passo 2 – desdobramento da subfunção “Transformar Tecidos em Peças Prontas
para Vestir” (autora) ................................................................................................................. 71
Figura 5.7: Passo 3 – especificação dos componentes da subfunção “Obter Fibras Têxteis”
(autora)...................................................................................................................................... 72
Figura 5.8: Passo 3 – especificação dos componentes da subfunção “Transformar Fibras em
Fios” (autora) ............................................................................................................................ 73
Figura 5.9: Passo 3 - especificação dos componentes da subfunção "Transformar Fios em
Tecidos" (autora) ...................................................................................................................... 74
Figura 5.10: Passo 3 - especificação dos componentes da subfunção "Transformar Tecidos em
Peças Prontas para Vestir" (autora) .......................................................................................... 75
Figura 5.11: Passo 4 - especificação dos fluxos de entrada e saída (autora) ............................ 76
Figura 5.12: Passo 5 – limites do sistema da Cadeia TC a serem analisadas (adaptado de
ABIT, 2014).............................................................................................................................. 78
Figura 5.13: Passo 5 – modelo da tela do programa openLCA (elaborado pela autora) .......... 80
Figura 5.14: Passo 5 – resultados da Avaliação do Impacto de Ciclo de Vida (elaborado pela
autora) ....................................................................................................................................... 81
Figura 5.15: RFID (à esquerda) e monitoramento (Gloy et al, 2013) ...................................... 91
Figura 5.16: Exemplo de mini-fábrica (AM4U, 2017) ............................................................. 91
Lista de Tabelas
Tabela 2.1 Etapas do processo produtivo têxtil (Senai, 2015; Ribeiro, 1984; Araújo e Castro,
1984; Pezzolo, 2007) ................................................................................................................ 46
Tabela 3.1: Autores-base para a ACV têxtil (autora) ............................................................... 57
Tabela 4.1: Megatendências mundiais (CIFS, 2015) ............................................................... 60
Tabela 5.1: Passo 5 – entradas e saídas do inventário (elaborado pela autora) ........................ 79
Tabela 5.2: Resultados da Avaliação do Impacto de Ciclo de Vida (elaborado pela autora) .. 81
Tabela 5.3: Passo 6 - Monitoramento tecnológico da subfunção "Obter Fibras Têxteis"
(autora)...................................................................................................................................... 85
Tabela 5.4: Passo 6 - Monitoramento tecnológico da subfunção “Transformar Fibras em Fios”
(autora)...................................................................................................................................... 86
Tabela 5.5: Passo 6 - Monitoramento tecnológico da subfunção "Transformar Fios em
Tecidos" (autora) ...................................................................................................................... 87
Tabela 5.6: Passo 6 - Monitoramento tecnológico da subfunção "Transformar Tecidos em
Peças Prontas para Vestir" (autora) .......................................................................................... 88
Lista de Abreviaturas e Siglas
ACV Avaliação do Ciclo de Vida
CAD Computer Aided Design
CAE Computer Aided Engineering
CAM Computer Aided Manufacturing
CIFS Copenhagen Institute for Futures Studies
CIM Computer Integrated Manufacturing
CPS Cyber-Physical Systems
CV Ciclo de Vida
DFE Design for Environment
ISO International Organization for Standardization
INPI Instituto Nacional da Propriedade Industrial
IoT Internet of Things
IoS Internet of Services
ONG Organização Não Governamental
PMA Projeto para Meio Ambiente
P&D Pesquisa e Desenvolvimento
QR Quick Response
RFID Radio-Frequency Identification
SETAC Society of Environmental Toxicology and Chemistry
TC Têxtil e Confecção
TI Tecnologia da Informação
TIC Tecnologia da Informação e Comunicação
UNEP United Nations Environmental Programme
WTO World Trade Organization
Sumário
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 15
1.1 Motivação e Justificativa ........................................................................................... 16
1.2 Hipótese e Objetivos .................................................................................................. 17
1.3 Contribuições da Tese ................................................................................................ 18
1.4 Estrutura do trabalho .................................................................................................. 19
2 CONTEXTUALIZAÇÃO DA PESQUISA ........................................................................ 20
2.1 Desenvolvimento de Produto e Metodologias de Projeto de Produto ................. 20
2.1.1 Engenharia Colaborativa .................................................................................... 22
2.2 Indústria 4.0 (Industrie 4.0) ....................................................................................... 27
2.3 Desenvolvimento Sustentável, Projeto para o Meio Ambiente (Design for
Environment) e Ecodesign .................................................................................................... 33
2.4 Ciclo de Vida e Avaliação do Ciclo de Vida do Produto .......................................... 37
2.5 Cadeia Têxtil e de Confecção (TC) ........................................................................... 41
2.5.1 Atividades Industriais da Cadeia TC .................................................................. 45
2.5.2 Cadeia TC e impactos ambientais ...................................................................... 47
2.5.3 As evoluções tecnológicas na Indústria Têxtil: da Primeira à Quarta Revolução
Industrial ........................................................................................................................... 48
3 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS ...................................................................... 57
4 MODELO DE REFERÊNCIA PARA A INTEGRAÇÃO ENTRE FERRAMENTAS
DE AVALIAÇÃO DO CICLO DE VIDA E INDÚSTRIA 4.0 ................................................ 59
4.1 Ciclo de Vida do produto no contexto Indústria 4.0 .................................................. 59
4.2 Modelo de Referência: Integração da Avaliação do Ciclo de Vida e Indústria 4.0 ... 62
5 ESTUDO DE CASO: PRODUÇÃO DE CAMISETAS 100% ALGODÃO ................... 68
5.1 Passo 1: Especificação da Função Total .................................................................... 68
5.2 Passo 2: Especificação de Subfunções ....................................................................... 68
5.3 Passo 3: Especificação dos Componentes.................................................................. 72
5.4 Passo 4: Especificação dos fluxos de entrada e saídas .............................................. 75
5.5 Passo 5: Implementação da Análise do Ciclo de Vida (ACV) .................................. 77
5.5.1 Definição do Escopo e Objetivo da ACV ........................................................... 77
5.5.2 Análise do Inventário de Ciclo de Vida (AICV) ................................................ 79
5.5.3 Avaliação do Impacto de Ciclo de Vida ............................................................. 80
5.5.4 Interpretação dos Resultados .............................................................................. 82
5.6 Passo 6: Monitoramento tecnológico dos Componentes ........................................... 83
5.7 Passo 7: Previsão tecnológica .................................................................................... 89
6 DISCUSSÃO ......................................................................................................................... 93
7 CONCLUSÕES .................................................................................................................... 97
8 TRABALHOS FUTUROS ................................................................................................... 99
REFERÊNCIAS......................................................................................................................... 100
APÊNDICE A ............................................................................................................................ 120
15
1 INTRODUÇÃO
No contexto competitivo da atualidade, o processo de desenvolvimento do produto
prevê a adoção de ferramentas tecnológicas (Big Data, Internet das Coisas, entre outras), a
necessidade de uma resposta rápida quanto ao processo de tomada de decisão técnica, uma
demanda por produtos funcionais e as devidas responsabilidades sociais e ambientais das
organizações (Lu et al, 2007).
Além disso, a globalização tem papel importante sobre como uma equipe de engenharia
enfrentará um ambiente em constante mudança para desenvolver novos produtos, processos,
serviços e sistemas com múltiplos stakeholders1. Este paradoxo de integração versus
distribuição é uma nova abordagem que pode facilitar a co-criação entre múltiplas partes em
uma organização.
O desenvolvimento de produto é um processo interativo que relaciona os requisitos
funcionais com os dos clientes, de modo a satisfazer as necessidades e desejos do usuário
final (Détienne et al, 2005). Em complemento, Zha (2002) salienta que as questões técnicas,
aspectos econômicos, gestão e ergonomia são tópicos importantes do processo de
desenvolvimento do produto.
Neste cenário, a engenharia colaborativa proporciona um resultado mais rápido,
integrando dados técnicos e especialistas de diferentes áreas, quando comparado aos métodos
tradicionais (Kamrani, 2008). A abordagem colaborativa é definida como uma troca de
informações e recursos entre as partes interessadas, por meio do compartilhamento de
experiências e conhecimentos individuais, de modo a maximizar a sinergia do grupo, a fim de
trabalhar em projetos tecnológicos (Lu et al, 2007). O compartilhamento de informações é a
base para a engenharia colaborativa. Assim, a quantidade de dados gerados deve ser
eficientemente administrada durante o processo de desenvolvimento de produtos entre as
partes interessadas.
Um modelo de produção que responde a este novo contexto produtivo tem a sua origem
nos serviços de internet, mídias sociais e uso do Big Data. Este modelo, denominado Indústria
4.0 (Industrie 4.0), é um sistema integrado baseado em modernos sistemas de controle,
software embarcado, internet e Sistemas Ciberfísicos. Considerada como a Quarta Revolução
1 Partes interessadas (clientes, funcionários, parceiros, fornecedores, concorrentes, sindicatos e comunidade) que
são afetadas diretamente pelas atividades organizacionais (Rocha e Goldschmidt, 2010).
16
Industrial, este sistema baseia-se na melhoria do trabalho intelectual, especialmente em
atividades de engenharia e de tomada de decisão (Schuh et al, 2014).
Outra tendência relacionada a este novo contexto produtivo e de consumo é a demanda
por produtos sustentáveis resultante de uma melhoria significativa na aplicação das leis
ambientais por parte das autoridades reguladoras e um cumprimento por parte dos fabricantes
(Parisi et al, 2015). Produtos interagem com o meio ambiente por meio dos fluxos de energia
e matéria em todas as fases do processo produtivo, desde a extração e coleta de matéria-prima,
fabricação, transporte e distribuição, uso e manutenção, reutilização e reciclagem, e,
finalmente, gestão de resíduos e disposição (Židonienė e Kruopienė, 2015).
Existem diversas ferramentas qualitativas e quantitativas para determinar o impacto
ambiental de determinado produto ou processo; um exemplo disso é a Avaliação do Ciclo de
Vida (ACV), definida pela norma ISO 14040 (2006) como uma técnica para identificar e
selecionar oportunidades para melhorar indicadores ambientais.
A Cadeia Têxtil e de Confecção (TC), que abrange diversas atividades industriais para a
produção de artigos dos segmentos vestuário, cama/mesa/banho e tecidos industriais, é
caracterizada pelo alto consumo de recursos naturais não renováveis e pelo impacto direto na
organização social e padrão de consumo coletivo. Neste sentido, a análise do binômio
produção-consumo de um produto têxtil pode indicar não somente a tecnologia e recursos
utilizados no seu processo produtivo, como também o comportamento do consumidor e a
representação simbólica do produto adquirido.
1.1 Motivação e Justificativa
Três aspectos são necessários para entender as modificações em curso da denominada
Indústria 4.0: a dinâmica social, a produção industrial e o padrão de consumo consciente.
Descrita por Castells (1999) e Bauman (2001) como uma sociedade em rede que
aproveita da infovia global, telecomunicações, cultura da virtualidade e quebra dos modelos
de tempo e espaço físico para que indivíduos estejam aptos para realizar múltiplas tarefas,
vive-se atualmente o paradigma técnico-econômico de “permanente inovação e acelerada
disseminação das ferramentas tecnológicas” (Macedo, 2007).
Castells (1999) descreve a existência de uma rápida difusão de Tecnologias de
Informação e Comunicação (TIC) e que a informação é considerada com uma “matéria-
17
prima” dos sistemas sociais. Floridi (2014) afirma que o volume de dados produzidos em
escala global será denominado de Era Zettabyte.
Quanto à produção industrial, percebe-se que a Primeira Revolução Industrial permitiu
uma mecanização geral das indústrias que estimulou o consumo e a necessidade de renovação
dos produtos. A Segunda Revolução Industrial representou a introdução de novas fontes de
energia e inaugurou a produção em massa e a revolução dos bens de consumo. A Terceira
Revolução Industrial caracterizou-se pela transição da tecnologia analógica para a digital e
pela segmentação dos mercados de consumo. Finalmente, a Quarta Revolução Industrial tem
como base o ambiente colaborativo e integrativo, a adoção de Sistemas Ciberfísicos e o papel
ativo dos consumidores no sistema produtivo (McNeil, 1990; Troxler, 2013; Flacher, 2005).
Por fim, a tendência de consumo consciente é fortemente observada no setor têxtil e de
confecção; entretanto, no Brasil, o setor como um todo ainda parece preso aos métodos de
produção tradicionais; em pesquisa de ampla base de indústrias brasileiras envolvidas em
alguma forma de inovação, Bruno e Valle (2014) afirmam que as empresas da cadeia Têxtil e
de Confecção raramente focam em questões sociais e ambientais, um grupo muito pequeno
investiu nestes aspectos e melhorou seus processos de produção para reduzir o consumo de
água e energia, e nenhuma das empresas pesquisadas utilizou métodos sistemáticos para
desenvolver novos produtos, apenas uma pequena parcela das empresas tinha algum vínculo
de colaboração com universidades ou outras instituições de ciência e tecnologia e poucas
empresas alinharam suas práticas aos regulamentos internacionais de sustentabilidade (Bruno
e Valle, 2014).
1.2 Hipótese e Objetivos
A seguinte hipótese norteia a presente pesquisa:
• É possível obter um modelo de referência para a Cadeia Têxtil e de Confecção no
contexto da Indústria 4.0.
O objetivo principal desta tese é propor um modelo de diagnóstico para identificação
do uso de tecnologias da Indústria 4.0 na avaliação do ciclo de vida de um produto. Adotou-se
a Cadeia Têxtil e de Confecção como objeto de estudo para aplicação deste modelo,
especificamente a produção de camisetas de algodão.
Para atingir o objetivo principal deste trabalho, foram determinados os seguintes
objetivos específicos:
18
• Descrever como o uso de ferramentas tecnológicas preconizadas pela Indústria 4.0
pode modificar o ciclo de vida de um produto;
• Descrever, sob forma de diagrama funcional, o processo produtivo da Cadeia Têxtil e
de Confecção;
• Aplicar a Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) para dimensionar os impactos ambientais
em diferentes etapas do processo produtivo têxtil brasileiro;
• Propor um modelo de referência para monitoramento e previsão das mudanças
tecnológicas na produção de produto têxtil integrando os impactos ambientais obtidos na
ACV, ciclo de vida e indústria 4.0.
1.3 Contribuições da Tese
Além de complementar os estudos sobre produção e consumo de produtos têxteis na
sociedade contemporânea, a presente Tese apresenta pontos de convergência entre as funções
das atividades industriais, componentes e seus respectivos impactos ambientais no contexto
da produção têxtil brasileira. Outro ponto chave da contribuição da presente pesquisa é a
apresentação de um ciclo de vida de um produto baseado nas diretrizes da Indústria 4.0.
Contribuição inédita desta pesquisa é a apresentação de um modelo que une a
decomposição funcional – com a descrição dos fluxos de entrada e saída relacionados a
material, energia e sinal – com ferramenta de avaliação do ciclo de vida de um produto. Este
modelo pode ser interpretado como uma forma de indicação do nível tecnológico de uma
unidade fabril, ao relacionar as funções de cada etapa do processo produtivo com seus
respectivos componentes e tecnologias, como uma forma de avaliação do estado-da-arte
tecnológico e como uma forma de apontamento das lacunas tecnológicas que ainda poderão
ser desenvolvidas e implementadas.
Em adição, há a possibilidade que este modelo auxilie no rastreamento dos impactos
ambientais gerados ao longo do ciclo de vida de um produto dada à inserção de ferramentas
tecnológicas advindas da Indústria 4.0, podendo ser transformado em uma ferramenta de
rotulagem ambiental (ecolabel).
19
1.4 Estrutura do trabalho
A presente tese é composta por 8 capítulos. O Capítulo 1 apresenta uma introdução que
engloba a contextualização e justificativa do trabalho, contribuições da tese para os temas
abordados, hipóteses e objetivos.
O Capítulo 2 descreve os temas que permeiam todo o trabalho. O conteúdo deste
capítulo inicia com os processos de desenvolvimento de produto, elenca os conceitos e
definições sobre a Indústria 4.0, descreve a sustentabilidade em suas diversas dimensões,
discorre sobre a Análise do Ciclo de Vida (ACV) e finaliza com a descrição da Cadeia Têxtil
e de Confecção e suas evoluções tecnológicas.
O Capítulo 3 apresenta os procedimentos metodológicos da presente pesquisa, em que
são apontados métodos adotados e classificação da pesquisa.
O Capítulo 4 descreve dois modelos. O primeiro diz respeito ao ciclo de vida do produto
no contexto Indústria 4.0 no qual se determina os fluxos e interações entre os atores; no
segundo modelo, denominado modelo de referência, são integradas ferramentas de avaliação
do ciclo de vida e componentes ao desdobramento funcional de um processo produtivo para
realização de um monitoramento tecnológico dos componentes e auxiliar na etapa de previsão
tecnológica, em que é possível apontar caminhos para o desenvolvimento de novas
tecnologias.
O Capítulo 5 apresenta o modelo de referência aplicado na produção de camisetas de
algodão.
A discussão do Capítulo 6 complementa os resultados apresentados nos dois capítulos
anteriores. Neste item, são apontadas as inter-relações entre o modelo de referência e os temas
pilares da Tese.
As conclusões são descritas no Capítulo 7 de forma a indicar os principais resultados e
aprendizados da tese.
Por fim, o Capítulo 8 destina-se a indicar a continuidade da pesquisa.
20
2 CONTEXTUALIZAÇÃO DA PESQUISA
Nesta seção serão tratados os temas pilares do presente estudo: as metodologias e
ferramentas para desenvolvimento de projeto de produto, conceitos e definições para Indústria
4.0, sustentabilidade, análise do ciclo de vida do produto e a Cadeia Têxtil e de Confecção.
2.1 Desenvolvimento de Produto e Metodologias de Projeto de Produto
O desenvolvimento de artefatos funcionais, que inclui produtos técnicos, serviços e
sistemas, é resultante da constante mudança das necessidades da sociedade ao longo do
tempo. A evolução biológica do homem pode ser analisada a partir do termo “tecnolução”, a
partir do momento em que as ferramentas se tornaram a base para o desenvolvimento de
armas e tecnologias para caça em conjunto com a habilidade de planejar, projetar e solucionar
os desafios cotidianos (Lundborg, 2014).
Recentemente, requisitos como funcionalidade, menor custo de produção, maior
qualidade do produto, menor tempo de entrega do produto final e maior responsabilidade
socioambiental foram incorporados por meio do apelo e conscientização do consumidor.
O desenvolvimento de novos produtos é um processo complexo devido à incerteza,
tecnologia disponível, inconstância de mercado, estrutura e design do produto. Peng et al
(2014) determinam a complexidade de um produto pela quantidade de componentes, inovação
e interação entre os componentes (interdependência dos componentes).
A inovação pode ser determinada no design do produto, na tecnologia usada no
processo produtivo e na escolha de um nicho de mercado. De acordo com Memmi (2014), a
indústria tradicional só poderá sobreviver com a troca de conhecimento e experiência entre os
vários atores envolvidos no processo produtivo.
O termo “projeto” refere-se às atividades envolvidas na criação da estrutura do produto
ao selecionar materiais, processos e componentes necessários para que o produto cumpra com
uma função pré-determinada. Por desenvolvimento entende-se um conjunto de processos que
se inicia na identificação das oportunidades de mercado, requisitos funcionais e testes,
modificações e refinamento do produto para posterior fabricação (Kamrani, 2008).
21
Além disso, devem-se constar no projeto as funções, processos de operações, elementos
necessários para processos e sistemas, ciclo de vida do produto, operadores, estado-da-arte do
tema, operação, distribuição, entrega, descarte, ecologia, estética e ergonomia, normas e
padrões, moral e cultura, economia e qualidade (Eder, 1995).
Um método comum na indústria para o desenvolvimento de produto é definir a
arquitetura e posteriormente alterar e melhorar o projeto durante o processo produtivo, o que
leva a um aumento de custos e tempo de entrega (Kamrani, 2008). Por este motivo, a
sistematização do desenvolvimento do produto é uma possível solução para minimizar o
tempo de entrega do produto, recursos humano e financeiro.
Kamrani (2008) afirma que uma metodologia de projeto deve priorizar a análise do
ciclo de vida de um produto durante as fases iniciais da concepção, aliar o conhecimento de
várias áreas distintas e integrar diferentes fases inerentes ao processo de desenvolvimento de
um produto.
A primeira conferência sobre metodologia de projeto de produto foi no ano de 1962 em
Londres e marcou o lançamento do movimento dos métodos de projeto que reconhecia
acadêmica e cientificamente esta disciplina. Estes métodos surgiram entre as décadas de 1950
e 1960 em razão das consequências negativas da Segunda Guerra Mundial, porém se
popularizaram entre as décadas de 1970 e 1980, quando ainda eram aplicadas com poucas
ferramentas e tecnologia.
A primeira geração de autores foi baseada na aplicação sistemática, racional e cientifica
da disciplina. A segunda geração se afastou da tentativa de otimização e da onipotência do
projetista para o reconhecimento de soluções satisfatórias ou apropriadas em que há um
trabalho em conjunto entre projetistas e clientes, consumidores, usuários e/ou comunidade. A
metodologia para engenharia se desenvolveu fortemente nos anos de 1980, com a “ICED e
VDI, Pahl e Beitz (1984), Pugh (1991) e ASME (1991)” (Cross, 1993, p. 64). A terceira
geração, a partir de 1990 até os dias de hoje, combina os dois métodos anteriores e propõe o
entendimento da natureza comutativa do problema e solução em design (Cross, 1993).
Atualmente, essas práticas estão sendo implementadas com o apoio de plataformas
tecnológicas. As diretrizes da metodologia de projeto organizam e coordenam as atividades
projetuais, enquanto as ferramentas de TI (Tecnologia da Informação) são aplicadas na
automação, tarefas de projeto e gerenciamento de fluxo de trabalho para auxiliar o
compartilhamento de informações. Assim, a metodologia de projeto e ferramentas de TI são
construções teóricas distintas e influenciam o projeto de forma independente (Peng et al,
2014).
22
Profundas mudanças na economia mundial e as práticas de produção industrial ao longo
das últimas décadas descontruíram o processo de desenvolvimento de novos produtos. A
aceleração da globalização e liberalização do comércio, apoiadas pelos avanços nas
tecnologias de informação, resultaram em economias cada vez mais interconectadas.
Em termos gerais, as atividades de projeto do produto começam com uma fase analítica,
em que os diversos parâmetros do problema são estudados juntamente com as demandas do
mercado. Em seguida, os recursos são alocados, requisitos de projeto são estabelecidos e
conceitos são gerados. Por fim, avaliações são realizadas e decisões são tomadas em matéria
de design (Luttropp e Laferstedt, 2006).
Eder (1995) afirma que as principais forças para desenvolvimento de produtos são: (a)
mudanças no estado-da-arte, (b) falhas no uso ou mudanças nas expectativas em algumas
funções, (c) necessidades, requisitos, restrições no produto/sistema/processo a ser
desenvolvido, (d) uso de métodos mais apropriados, (e) ferramentas e equipamentos, (f)
informações disponíveis, (g) administração do processo projetual e (h) ambiente do projeto.
O ponto de partida para a análise de qualquer problema é a identificação das funções2
necessárias e suas inter-relações. O processo de desenvolvimento de produto inclui um
conjunto de atividades e funções dispostas em uma ordem específica com entradas e saídas
claramente definidas. Este processo é considerado eficiente quando a saída satisfaz os
requisitos gerais de clientes e o produto cumpre os objetivos de gestão e de custos. No
contexto da metodologia de projeto, o estudo funcional permite a transcrição das necessidades
do consumidor em uma construção semântica que, posteriormente, pode ser decomposta em
subfunções até atingir o nível mais básico e simples.
Dois dos elementos fundamentais neste ambiente de transição de modelo produtivo
são o aumento da complexidade e variação do produto e a necessidade de custos e tempo de
desenvolvimento e entrega cada vez menores (Kamrani, 2008).
2.1.1 Engenharia Colaborativa
A adoção da TI mudou a forma como projetistas desenvolvem novos produtos.
Colaboração e troca de informações, conhecimento e recursos são exemplos de como os
2 Por função entende-se a descrição as características desejadas ou necessárias que faz com que o produto
cumpra seus objetivos (Duarte et al, 2015); para a descrição usa-se uma estrutura de verbo (ação) e substantivo
(objeto da ação) e a relação de entradas e saídas representadas por fluxos de matéria, sinal e energia (Pahl et al,
2007).
23
avanços tecnológicos contribuíram no projeto de produto. O ambiente de trabalho
colaborativo é um novo paradigma do projeto de produto ao integrar e permitir que os
projetistas construam rapidamente soluções para problemas complexos bem como ferramentas
para avaliar, otimizar e selecionar as melhores alternativas. Além disso, a solução de um
problema complexo construído a partir de componentes disponibilizados na Internet pode
facilitar a formação de redes de colaboração (Kamrani, 2008).
Para produtos altamente inovadores e complexos, especialistas de diferentes áreas
muitas vezes trabalham em conjunto para combinar as suas competências. Em um nível mais
concreto e prático, na maioria das empresas, o desenvolvimento de produtos é dividido em
sub-tarefas executadas por atores com diversas funções, tais como marketing, design,
produção e compra.
O fenômeno da globalização desafia o modelo tradicional do projeto, ao propor a
necessidade de descentralização dos grupos e distribuição ao redor do mundo de modo a
estarem próximos aos consumidores locais em um movimento descrito por Lu et al (2007)
como “paradoxo da integração versus distribuição”. A partir desse paradoxo, surge uma nova
abordagem que visa à criação de pesquisas compartilhadas entre todos os stakeholders dentro
de uma organização: a engenharia colaborativa.
A engenharia colaborativa é uma extensão das metodologias de projeto de produto
tradicionais que se diferencia por envolver stakeholders na definição dos objetivos do projeto
e execução das atividades projetuais (Peng et al, 2014). Esta modalidade visa permitir que os
projetistas tenham contato direto com todos os stakeholders para obter acordos, ações e trocas
de conhecimento que ultrapassam barreiras culturais, disciplinares, geográficas e temporais
(Lu et al, 2007).
A engenharia colaborativa facilita o estabelecimento de acordos técnicos entre uma
equipe multidisciplinar que trabalha em conjunto para atingir um objetivo comum. É uma
atividade centrada no ser humano e consiste em uma co-construção dinâmica para maximizar
a sinergia entre o trabalho técnico individual e o trabalho em conjunto dos grupos (Lu et al,
2007). A colaboração consiste na comunicação, coordenação das atividades e cooperação a
fim de realizar um objetivo global (Schuh et al, 2014).
Os esforços coletivos são classificados em coordenação (regulação de diversos
elementos ou atividades em uma operação integrada e equilibrada), cooperação (prática de
pessoas que trabalham em comum com recursos e métodos compartilhados, ao invés de
trabalharem individual e competitivamente) e colaboração (todos os processos em que as
pessoas trabalham em conjunto) (Lu et al, 2007).
24
Entende-se por colaboração a soma de esforços individuais em prol de um objetivo mais
amplo, que não seria atingido se os indivíduos trabalhassem isoladamente (Lu et al, 2007).
Schuh et el (2014) complementam que a definição clássica de colaboração como “trabalhar
em conjunto com outros” limita, implicitamente, a colaboração à esfera humana. Entretanto,
com o avanço tecnológico, percebe-se o aumento da colaboração entre homem e máquinas,
assim como a colaboração entre máquinas. Com isso, os autores classificam a colaboração
entre: homem-homem, homem-máquina e máquina-máquina.
Schuh et al (2014) propõem uma estrutura colaborativa que envolve coordenação,
cooperação e comunicação com duas práticas colaborativas em cada nível. Assim, a
comunicação provê meios de compartilhar e analisar informações; a coordenação é
responsável por gerir dependências entre as atividades e a cooperação indica a importância
dada pelos stakeholders na execução do trabalho em conjunto.
Dois comportamentos são associados à esfera da coordenação: recurso compartilhado –
que corresponde ao processo de identificação – e gerência de recursos e coerência da meta –
que descreve o acordo mútuo entre todos os stakeholders e indica a importância do
alinhamento dos objetivos de modo a aumentar a produtividade e evitar conflitos de interesse.
Com relação à cooperação, as atitudes colaborativas estão relacionadas com a promoção de
atividades multifuncionais nas organizações no processo dinâmico colaborativo e
empoderamento dos indivíduos para a tomada de decisão descentralizada (Schuh et al, 2014).
Kamrani (2008) afirma que o primeiro passo para o efetivo uso da engenharia
colaborativa é entender as necessidades do consumidor. A definição e arquitetura do produto
devem ser baseadas no acordo entre todos os departamentos relacionados ao processo de
desenvolvimento para resultar em uma perspectiva multifuncional do produto. A integração
de ferramentas CAD/CAM/CAE poderá diminuir o processo de desenvolvimento e otimizar o
design do produto. Com o avanço da TI, a modelagem do produto facilita a análise e uso dos
dados entre as equipes para simulação do desempenho do produto, verificação da interface e
viabilidade de fabricação.
Para Peng et al (2014), a adoção indiscriminada dessas novas tecnologias tendem a
prejudicar o andamento do projeto, pois é necessário analisar o contexto e ambiente em que o
produto está inserido. A relação entre TI e colaboração varia de acordo com a complexidade
do projeto, criando diferentes necessidades de processamento de informações que exigem ou
não a presença de ferramentas tecnológicas.
A partir deste cenário, Peng et al (2014) descrevem quatro cenários de ferramentas
tecnológicas existentes na literatura: ferramentas de comunicação, ferramentas de projeto,
25
ferramentas de gestão de projeto e ferramentas de gerenciamento de dados e gestão do
conhecimento. Além disso, os autores analisaram as múltiplas dimensões da complexidade
mediadoras de um projeto, classificados em tamanho (número de partes do produto), inovação
e interdependência das atividades projetuais (a influência de uma tarefa sobre outra). Os
autores complementam que as ferramentas de projeto e ferramentas de gestão de projeto
apresentam uma associação significante com a colaboração; por outro lado, as ferramentas de
comunicação e gerenciamento de dados são raramente associadas ao ambiente colaborativo.
As ferramentas de gestão de projeto facilitam a coordenação das atividades dos
membros de uma equipe para compartilhar e controlar prazos, cronograma, recursos e tarefas
do projeto. As ferramentas de comunicação, tais como reuniões formais, visitas a
fornecedores e clientes, promovem a interação direta entre os membros da equipe. A partir
dos dados coletados, Peng et al (2014) reforçam que a adoção de muitas ferramentas não
significa necessariamente um produto superior, uma vez que a tecnologia tem efeito limitado
na colaboração a partir do momento em que não há interação entre a equipe de projeto.
O processo de negociação é dado quando existem duas ou mais partes envolvidas em
um conflito de interesse e/ou recurso; os stakeholders utilizam do poder de persuasão para
influenciar a tomada de decisão coletiva. Os comportamentos associados ao processo de
negociação são a disposição de dar e, principalmente, receber algum benefício, buscar um
acordo fora do sistema pré-estabelecido para evitar conflitos ou quando as partes envolvidas
são capazes de gerir bens intangíveis para solucionar os tangíveis (Lu et al, 2007).
Embora os resultados da aplicação da engenharia colaborativa sejam notadamente
positivos, a habilidade de reprodução e conscientização da importância do processo
colaborativo ainda é limitada. Com o rápido aumento da complexidade e demandas, a
ausência da colaboração resulta em frequentes falhas no projeto, atrasos, desperdício de
recursos e alto custo de retrabalho. Colaborações efetivas podem, por exemplo, resolver
conflitos nas primeiras fases do projeto e reduzir o tempo de desenvolvimento e custos de
produção de um produto.
No quesito trabalho em equipe, o uso das diretrizes da engenharia colaborativa promove
maior comunicação entre os membros da equipe, possibilidade de trabalho a distância,
compartilhamento de conhecimentos, geração colaborativa de ideias, respostas rápidas,
respeito mútuo entre os integrantes da equipe e empoderamento dos participantes. Para as
atividades do processo projetual, a engenharia colaborativa promove uma diminuição do
tempo de desenvolvimento do produto, aumento da qualidade dos processos produtivos e
reafirmação do valor do produto final (Lu et al, 2007). Entretanto, a falha na comunicação
26
pode comprometer a produtividade, pois a troca e interpretação de dados são prejudicadas e
limitam decisões e esforços de colaboração (Schuh et al, 2014).
Para Lu et al (2007), os modelos matemáticos tradicionais não são adequados para
compreender a dinâmica sociotécnica que determinam as interações e preferências humanas.
Uma vez que a engenharia colaborativa é uma atividade técnica centrada no ser humano, a
pesquisa deve incorporar as ciências naturais e artificiais, abranger o conhecimento
transdisciplinar e reforçar requisitos multifuncionais. Além disso, a abordagem deve ser
sistemática e flexível a partir de pensamentos inovadores e teorias alternativas que
aprofundem o estudo do tema.
Um equívoco da pesquisa em engenharia colaborativa está no mito de que o processo de
tomada de decisão é caótico por haver inconsistência argumentativa entre os stakeholders ao
extrapolar as preferências individuais para um universo global cuja solução é determinada por
um único indivíduo em um processo unilateral que anula a participação do grupo (Lu et al,
2007).
Para ser legitimada, a engenharia colaborativa deve passar de “uma arte usada por
poucos” para uma “disciplina rigorosa entendida pela maioria”. O primeiro aspecto é o
reconhecimento que a engenharia colaborativa deve ser tratada como uma atividade técnica
mediada socialmente. Cientistas sociais há muito compreenderam que a dinâmica do
comportamento humano é cíclica, de modo que impacta nas decisões técnicas que incitam
mudanças sociais que, por sua vez, modelam as dinâmicas humanas e sociais para então
influenciar futuras decisões técnicas.
A não inclusão das interações sociais como parte integrante das decisões técnicas é um
obstáculo significativo para os estudos da engenharia colaborativa. Tomar decisões em
conjunto por meio de um processo de interação social para atingir um acordo comum é
fundamental para a engenharia colaborativa. Entretanto, decisões coletivas apresentam
dificuldades de implementação devido ao impacto inicial da preferência individual e pressão
de tempo, o impacto da dinâmica e política do grupo e a falta de objetivos iniciais no grupo
(Lu et al, 2007).
Outro desafio da engenharia colaborativa é quando uma atividade ou tarefa, devido a
sua complexidade e diversidade, requer participação e contribuição ativa de todos os
stakeholders ou quando a equipe de engenharia colaborativa necessita criar soluções a partir
de ideias inovadoras e criativas que vão além das experiências passadas e conhecimento
prévio sobre o tema (Lu et al, 2007).
27
2.2 Indústria 4.0 (Industrie 4.0)
A cada nova era industrial, os avanços tecnológicos têm impacto fundamental no
aumento da produtividade. Deste modo, três avanços tecnológicos mudaram profundamente a
dinâmica industrial que provocaram novas eras: a máquina a vapor, eletricidade, revolução
digital e sistemas Ciber-Físicos, conforme ilustrado na Figura 2.1.
Figura 2.1: As Quatro Revoluções Industriais (adaptado de Kagermann et al, 2013)
A Primeira Revolução Industrial, entre os anos 1760 e 1830, iniciou-se na Grã-Bretanha
e se espalhou pela Europa e Estados Unidos (Sabo, 2015). A introdução de máquinas a vapor
permitiu a mecanização geral das indústrias que substituiu o método artesanal do “saber-
fazer” de um indivíduo para a alta e rápida produção de bens de consumo (Schuh et al, 2014).
Foi também neste período em que o carvão começou a substituir outros combustíveis, como a
madeira.
A transição para a Segunda Revolução Industrial ocorreu entre os anos de 1840 a 1870 e
teve como principal catalisador a utilização da eletricidade para a produção em massa que
causou um impacto significativo na produtividade da economia no início do século 20 (Schuh
et al, 2014; Sabo, 2015). O exemplo clássico desta forma de produção foi a produção em série
implementada por Henry Ford até a década de 1910. Esta revolução começou não apenas nos
EUA, mas também na Grã-Bretanha e na Alemanha. Além disso, outro fator importante nesta
28
mudança foi o desenvolvimento tecnológico do Japão. Com isso, o resultado das mudanças
foi um rápido desenvolvimento industrial e um maior crescimento da qualidade de vida da
população (Sabo, 2015).
A Terceira Revolução Industrial, também conhecida como revolução digital, está
centrada na mudança da tecnologia analógica para a digital, tendo como símbolo máximo da
revolução a invenção dos circuitos integrados que permitem aumentar a capacidade
computacional e diminuir os custos de produção. Como consequência, houve uma ampla
adaptação da indústria frente à TI e tem um impacto significativo sobre o crescimento do
desempenho econômico até os dias de hoje (Schuh et al, 2014).
A tecnologia digital foi guia para esta mudança, assim como a tecnologia de
comunicação, em que fábricas adotaram circuitos lógicos digitais marcando o início da era da
informação. Os processos de fabricação de produtos complexos só foram gerenciáveis devido
à TIC, implantado em cerca de 90% de todos os processos de fabricação industrial (Sabo,
2015). De acordo com Memmi (2014), o uso da (TI) se tornou a base dos canais de
comunicação.
A Quarta Revolução Industrial, também denominada Indústria 4.0, representa uma
mudança profunda na estrutura organizacional das indústrias. Pela primeira vez, uma
revolução industrial é avaliada a priori e não ex-post, o que em outras palavras significa uma
previsão do que está para acontecer e não uma avaliação do que já se passou (Hermann et al,
2015).
O termo Industrie 4.0 (em alemão) se tornou público no ano de 2011 durante a feira de
Hannover, quando representantes da economia, política e academia promoveram a ideia de
reforçar a competitividade do setor industrial alemão. O Governo Federal alemão apoiou a
iniciativa e anunciou as primeiras recomendações para implementação da Indústria 4.0 que
posteriormente foram publicadas no ano de 2013 (Hermann et al, 2015).
Esta abordagem fornece diversas oportunidades para empresas e institutos de pesquisa
para modelar possíveis impactos desta revolução industrial, uma vez que haverá um aumento
substancial na eficiência operacional assim como uma mudança nos modelos de negócios,
serviços e produtos.
Para Hermann et al (2015), Indústria 4.0 é um termo coletivo para tecnologias e
conceitos da cadeia de valor de uma fábrica inteligente que monitoram os processos físicos
por meio de Sistemas Ciber-Físicos (Cyber-Physical Systems – CPS), criam cópias virtuais do
mundo físico e tomam decisões de forma descentralizada. Assim, os CPS comunicam e
cooperam entre si e com as pessoas em tempo real e tanto serviços internos como inter-
29
organizacionais são oferecidos e utilizados pelos participantes. Os stakeholders são essenciais
na produção, concepção, instalação e manutenção de Sistemas Ciberfísicos complexos e
determinam as regras de funcionamento do processo produtivo (Schuh et al, 2014).
Kagermann et al (2013) descrevem a visão da Indústria 4.0 como formadora de uma
rede global que incorpora às suas instalações existentes novas máquinas, sistemas de
armazenagem e de produção na forma de CPS, que compreendem máquinas inteligentes,
sistemas de armazenamento e instalações de produção capazes de trocar informações
autonomamente, desencadeando ações e controlando uns aos outros de forma independente,
processo que facilita os processos industriais envolvidos na fabricação, engenharia, uso de
material e cadeia de suprimentos e gestão do ciclo de vida.
Com isso, algumas tendências podem ser notadas como: componentes de tecnologia de
automação com especificações mecatrônicas que podem ser parametrizadas e monitoradas e,
portanto, necessitam de novas interfaces para o usuário; a amplitude funcional de
componentes e crescente complexidade do sistema tende a modificar os postos de trabalho e
aumento da distribuição e rede de componentes e da quantidade de comunicação sem fio para
rastrear as posições de componentes (Gorecky et al, 2014).
Sistemas Ciberfísicos são definidos como sistemas físicos e de engenharia cujas
operações são monitoradas, coordenadas, controladas e integradas por um núcleo de
computação e comunicação. A interligação entre ambientes cibernético e físico será
manifestada em escala nano e em várias escalas de tempo. Os CPS interligam o ambiente
físico com a tecnologia da informação ao “ciberificar o físico" e "fisificar o cibernético" (Lee,
2010), possibilitando especificar os subsistemas físicos com o comportamento controlado por
software (Anderl, 2015).
Uma estrutura ciberfísica é a relação entre seres humanos e CPS, que se divide em
componentes físicos, virtuais e digitais. A reciprocidade entre humanos e CPS acontece pela
manipulação direta ou com o apoio de interfaces mediadoras. Este fenômeno ainda levanta
questões sociotécnicas sobre autonomia e poder de decisão, uma vez que a função primária do
trabalhador será a determinação e implementação de uma estratégia de produção e o local de
trabalho fixo perderá seu significado clássico devido à extensa rede móvel e em tempo real da
disponibilidade das informações (Gorecky et al, 2014).
Para Hermann et al (2015), a integração entre processos computacionais e físicos,
computadores e redes de monitoramento e controle de processos são características
importantes dos CPS. A primeira geração de CPS é composta pela tecnologia da identificação,
30
a segunda geração é equipada com sensores e atuadores com funções limitadas e a terceira
geração armazena e analisa dados e são compatíveis com redes.
Estes sistemas são baseados na integração de duas tecnologias já existentes: sistemas
embarcados e Internet das Coisas (Internet of Things - IoT). Os sistemas embarcados operam
interligados e em cooperação em ambientes fechados; a IoT é a interligação dos objetos
físicos por meio de redes de dados globais ou locais. Com a IoT, os objetos podem ser
identificados individualmente e interagir uns com os outros, a fim de alcançar objetivos
comuns de forma autônoma.
Por meio da IoT, objetos físicos e processos reais têm representações virtuais que
permitem a interação entre si sem fatores limitantes do ambiente físico, como por exemplo
posição geográfica e tempo, tornando o processo colaborativo mais rápido e efetivo. Para
Sabo (2015), a Internet das Coisas é quando elementos físicos têm identidades e
personalidades virtuais e operam em espaços por meio de interfaces inteligentes para se
conectar e comunicar dentro de contextos sociais e ambientais.
A ideia de ubiquidade está presente na IoT. Segundo Santaella et al (2013), a
ubiquidade se refere à noção de algo que está presente em todos os lugares e em todos os
momentos, persistente, sempre disponível e atuante; em muitos aspectos supera as noções
tradicionais de espaço e tempo físico, como no caso do espaço e tempo do digital em rede, em
que muitos eventos ocorrem de modo simultâneo e em muitos lugares diferentes.
De acordo com o relatório “The Internet of Things Business Index” (The Economist
Intelligent Unit, 2013), 45% dos entrevistados acreditam que a adoção da IoT torna uma
empresa ambientalmente correta e 58% gostariam que os governos promovessem o
desenvolvimento e a adoção IoT, indicando que a consciência ambiental é parte do processo
de produção e políticas públicas são um fator chave para disseminar novas tecnologias.
A IoT é uma infraestrutura que coleta informações no espaço físico, enquanto o CPS
cria sinergia entre as entidades do espaço físico e virtual por meio da integração analógica.
Isto significa que a IoT conecta produtos diferentes entre si enquanto os CPS utilizam nuvem
e sensor para ajustar ativamente uma coisa física a um estado atual.
A Internet dos Serviços (Internet of Services - IoS) permite que os fornecedores
ofereçam serviços por meio da Internet e consiste em participantes, infraestrutura de serviços
e modelos de negócio. Além disso, os serviços são oferecidos e combinados com outros
fornecedores para agregar valor ao produto final e permitem que os consumidores entrem em
contato por diferentes canais de comunicação (Hermann et al, 2015).
31
Sistemas Ciberfísicos podem ser caracterizados por cinco dimensões que visam a
crescente abertura, complexidade e inteligência de sistemas: fusão do mundo físico e virtual,
formação dinâmica de sistema-de-sistemas, dependência do contexto e condições de operação
do sistema, sistemas de cooperação com controle descentralizado e extensa colaboração
homem-máquina. Estas características indicam que os Sistemas Ciberfísicos constituem as
bases tecnológicas para uma mudança fundamental na forma como as empresas e a sociedade
são hoje organizadas (Schuh et al, 2014).
Ter acesso a informações e dados não significa, necessariamente, que aquele conteúdo é
representativo e confiável (Desouza e Smith, 2004). O principal desafio deste sistema é a
criação de mecanismo que interliga dados de diferentes origens e que permita a transmissão
em tempo real de resultados de um módulo para outro para criar um banco de dados. Kamrani
(2008) afirma que este é um problema que requer uma solução rápida, principalmente pela
necessidade de manter relações e dependências entre os diferentes tipos de dados coletados.
A velocidade na qual ocorrem as inovações não tem precedente histórico, sendo
exponencial e não mais linear como ocorreu com as outras três revoluções anteriores. A
possibilidade de bilhões de pessoas se comunicarem por dispositivos móveis, com poder de
processamento, capacidade de armazenamento e acesso ao conhecimento, é ilimitada
(Schwab, 2015). Assim, outro termo relacionado emerge nesse contexto: Big Data. Existem
múltiplas dimensões do Big Data, que podem ser classificados em sete Vs:
1. Volume: considera o montante de dados gerados e coletados;
2. Velocidade: refere-se à velocidade de análise dos dados;
3. Variedade: indica a diversidade dos tipos de dados coletados;
4. Viscosidade: quantifica a resistência do fluxo dos dados;
5. Variabilidade: quantifica a taxa de fluxo e tipos de dados;
6. Veracidade: quantifica ruído e confiabilidade do conjunto de dados,
7. Volatilidade: indica a validade dos dados e por quanto tempo eles devem ser
armazenados (Desouza e Smith, 2004).
O Big Data surgiu com alternativa para o processamento de dados complexos e visa
capturar, armazenar, compartilhar, transferir e permitir a visualização de dados em diferente
ambientes e contextos (Nahcuongue e Ferneda, 2015).
Kitchin (2014) afirma que os dados são elementos chave para a sociedade
contemporânea. O Big Data inclui informações a partir de uma multiplicidade de fontes,
incluindo mídia social, smartphones, compartilhamento de dados, sensores e dispositivos que
interagem diretamente com o consumidor (wearable computers – computadores vestíveis). O
32
termo Big Data é capitalizado para distingui-lo de um termo meramente descritivo para uma
grande quantidade de dados, a fim de enfatizar uma mudança na qualidade dos dados e não
apenas a quantidade (Chandler, 2015).
O uso do Big Data encontra obstáculos devido ao entrelaçamento dos dados nos
sistemas administrativos, falta de padrões de governança, baixa confiabilidade e
consequências do mau uso dos dados. Além disso, existem grandes incoerências das
informações coletadas que, consequentemente, dificultam a análise posterior. Em muitos
casos, os dados necessitam ser previamente transformados para que possam ser usados, em
um processo financeiramente dispendioso (Desouza e Smith, 2004).
Gorecky et al (2014) afirmam que ao contrário do movimento ocorrido na década de
1980 – em que os trabalhadores foram substituídos por máquinas – a Indústria 4.0 preconiza
uma maior integração do homem à estrutura ciberfísica em que o esforço físico será
substituído pelo trabalho mental. Além disso, as habilidades e talentos individuais podem ser
plenamente aproveitados e o trabalhador assumirá responsabilidade em uma área de atuação
mais ampla e terá papel de solucionador de problemas quando confrontado com problemas
complexos. Entretanto, ao mesmo tempo em que existe a tendência de estimular a capacitação
dos trabalhadores, gerar mais 2 milhões de novos empregos, 5.1 milhões postos de trabalhos
poderão ser perdidos, principalmente nas atividades administrativas e de escritório (WEF,
2016).
Outra mudança advinda da Indústria 4.0 é o produto inteligente que contém informações
sobre seu processo produtivo, comunica-se com a cadeia produtiva e decide quais os passos a
serem dados. Os impactos ambientais pode ser disponibilizado por meio da IoT para apoiar a
tomada de decisão no momento da compra. Esses produtos podem ser rastreados durante toda
a etapa de produção e descrever a sua própria história, status atual e rotas alternativas para
alcançar seu destino final (Hermann et al, 2015).
Máquinas inteligentes que antecipam a ocorrência de falhas ou problemas de qualidade
no processo produtivo e organizam o processo de decisão e auto otimização são outros
cenários para a Indústria 4.0 (Gölzer et al, 2015).
Na Indústria 4.0, os sistemas de produção são verticalmente incorporados em rede com
os processos dentro das fábricas e empresas e horizontalmente conectados às redes de valor
dispersas que podem ser gerenciados em tempo real - a partir do momento que o pedido é
feito até à logística de distribuição (Hermann et al, 2015).
Além disso, outra mudança gerada com a introdução do conceito de Indústria 4.0 será
nos modelos de ensino. Vrignat et al (2015) descrevem as próprias experiências de ensino em
33
uma Universidade da França entre os anos de 1998 até 2015 e como a evolução tecnológica
influenciou o projeto pedagógico do curso de Elétrica e Informática Industrial. Até o ano de
2004, utilizava-se o conceito de CIM (Computer Integrated Manufacturing); a partir de 2005,
diferentes tipos de informações eram validados em conjunto, e a realidade virtual foi adotada
a partir do ano de 2010.
As diretrizes da Indústria 4.0 indicam ainda uma mudança profunda na análise do ciclo
de vida do produto, devido à inclusão da sustentabilidade como um requisito de projeto e
monitoramento remoto da produção.
2.3 Desenvolvimento Sustentável, Projeto para o Meio Ambiente (Design for
Environment) e Ecodesign
A degradação dos recursos naturais tem como fatores potencialmente agravadores o
consumo desenfreado de bens, aumento na desigualdade entre países produtores e
consumidores e diminuição do ciclo de vida de produtos (Borchardt et al, 2008). Em resposta
a esta tendência, diversas nações estabeleceram metas e normas para atenuar os efeitos
deletérios das alterações climáticas por meio da redução das emissões de gases com efeito de
estufa, substituindo o fornecimento de energia tradicional por recursos energéticos renováveis
e aumentando a eficiência energética (Crul et al, 2009).
Outras questões ambientais também são relevantes na discussão sobre sustentabilidade
como a disponibilidade de água potável, o aumento do desmatamento, a redução da
biodiversidade e a destruição de ecossistemas. Uma inversão destas tendências exige
mudanças drásticas na produção e consumo de produtos e serviços (Crul et al, 2009).
Estratégias corporativas incluem a responsabilidade social, econômica e ambiental; estes
tópicos são relevantes para todos os stakeholders, incluindo investidores, fornecedores e as
comunidades locais.
Os impactos ambientais podem ser divididos em três categorias principais: danos
ecológicos, danos à saúde humana e esgotamento dos recursos. Outra maneira de classificar
os diferentes tipos de impactos ambientais é de acordo com a escala geográfica: local,
regional, fluvial, continental ou global. Os impactos sociais podem incluir lesões aos
trabalhadores por movimentos repetitivos, exposição a substâncias química, exploração do
trabalho infantil, entre outros (Crul et al, 2009).
34
Requisitos ambientais devem ser integrados no processo de tomada de decisão durante o
desenvolvimento de produtos, especialmente nas primeiras etapas do processo projetual, de
modo a atingir um maior grau de sustentabilidade. A redução de matéria-prima, componentes
e subsistemas, o reuso de partes por meio de manutenção e reparo, a reciclagem de materiais e
os 5Rs (Repensar, Retornar, Reduzir, Reusar, Reciclar) são conceitos que deveriam ser
considerados para o desenvolvimento de um produto mais sustentável (Platcheck et al, 2007).
O desafio para desenvolver produtos sustentáveis é satisfazer uma necessidade ou
fornecer um benefício para o usuário com o menor custo ambiental e econômico possível. O
conhecimento ambiental deve ser implementado desde a etapa inicial do desenvolvimento de
um produto, caso contrário as demandas ambientais não serão devidamente abordadas. Os
valores econômico e monetário da maioria dos produtos existentes são claros, mas os custos,
impactos e valores ambientais ainda são ignorados (Luttropp e Larfestedt, 2006).
Como resultado da globalização, um produto pode ser composto de muitos elementos
vindos de origens diferentes que, após a montagem, é enviado para consumidores espalhados
por diferentes localidades. Assim, ao discutir a sustentabilidade neste contexto, deve-se
atentar para três níveis diferentes: processo de fabricação de elementos, fabricação do produto
e cadeia de distribuição (Ramani et al, 2010).
Entre as décadas de 1980 e 1990, a sustentabilidade era uma questão amplamente
divulgada. Inicialmente, o foco era as tecnologias de produção, especialmente aquelas que
tratavam resíduos e poluentes. Em meados de 1990, a sustentabilidade visava o melhoramento
da produção por meio de tecnologias limpas, produção mais limpa e eco eficiência levando
em conta todo o ciclo de vida do produto (Crul et al, 2009).
O termo ficou conhecido mundialmente no relatório Nosso Futuro Comum da Comissão
Mundial de Desenvolvimento e Meio Ambiente (World Comission on Environment and
Development) publicado no ano de 1987. Assim, o desenvolvimento sustentável "atende às
necessidades do presente sem comprometer a capacidade das gerações futuras satisfazerem as
suas próprias necessidades" (Brundtland, 1987, p.43).
Apesar da existência de mais de 200 definições diferentes encontradas na literatura, é
consenso que sustentabilidade relaciona economia, sociedade e meio ambiente (Tobler-Rohr,
2011). Para IUCN, UNEP e WWF (2013), o desenvolvimento sustentável mantém os recursos
naturais dentro dos limites de capacidade do planeta, preservando a vitalidade e diversidade,
cria uma aliança global e empodera as comunidades no cuidado com o ambiente local.
De acordo com Sachs (2008), a sustentabilidade deve ser analisada em cinco dimensões:
social, econômica, ecológica, cultural e espacial. A dimensão social pretende desenvolver
35
uma sociedade igualitária, que está intimamente relacionada com a dimensão econômica,
sugerindo uma maior eficiência de recursos. A utilização dos recursos naturais com o mínimo
de danos aos sistemas ecológicos, substituindo recursos finitos por renováveis, reduzindo o
volume de resíduos e poluição por meio da conservação de energia e reciclagem, limitando o
consumo de matérias-primas naturais, intensificando a investigação tecnológica são possíveis
soluções para as questões ecológicas. O autor continua a descrever a dimensão espacial,
propondo uma configuração equilibrada na distribuição territorial, com ênfase na redução da
concentração em grandes centros urbanos. Finalmente, a dimensão cultural contribui para a
sustentabilidade ao propor o processo de modernização local.
De acordo com Crul et al (2009), sustentabilidade é a combinação entre ambiente,
sociedade e economia. Esses três elementos são componentes fundamentais para a inovação
por integrar expectativas sociais, distribuição equitativa da cadeia de valor e capacidade dos
ecossistemas. No quesito social, há a possibilidade de criação de melhoria na condição de
trabalho. Para o ambiente, os autores afirmam que o foco é atentar à capacidade dos
ecossistemas de suprir recursos quanto à redução do uso de energia de combustíveis fósseis,
utilização de energias renováveis, aumento na eficiência energética, redução do uso de
substâncias tóxicas, reciclagem e reutilização dos produtos e componentes e minimizar
desmatamento, perda de solo, erosão e destruição do ecossistema. Por fim, o aspecto
econômico contempla a criação de valores justos para clientes e stakeholders ao longo da
cadeia produtiva ao criar valor para a empresa/stakeholders, adotar um modelo de negócio
justo, vincular desde pequenas e médias empresas às grandes empresas transnacionais em
desenvolvimento, adotar um preço justo para commodities e matérias-primas e fornecer
crédito e oportunidades para as empresas.
O entendimento dos aspectos sociais da sustentabilidade varia de acordo com a
localização geográfica e situação econômica. Em países industrializados, em que as condições
de trabalho são negociadas por contratos, a tendência é a ética social, que visa aumentar a
segurança no trabalho, ergonomia e saúde ocupacional. Já em países em desenvolvimento, o
movimento ainda é de atender as diretrizes dos direitos humanos (Tobler-Rohr, 2011).
Ao constatar o aumento da consciência ambiental por parte dos consumidores, a
abordagem sustentável é adotada como alternativa para competir em um mercado global. Com
isso, a tendência da produção de bens de consumo está na busca de novas soluções que
abordam questões sociais e ambientais. Bakshi e Fiksel (2003) afirmam que um produto ou
processo sustentável é aquele que restringe o consumo de recursos e geração de resíduos a um
36
nível aceitável, contribui positivamente para a satisfação das necessidades humanas e fornece
valor econômico para a empresa.
Em suas decisões de compra, os indivíduos estão começando a considerar o seu sentido
de responsabilidade com o meio ambiente, trazendo considerações de curto e longo prazo.
Uma vez que os consumidores se tornaram agentes ativos, as novas demandas e conjunto de
valores influenciam o sistema de produção. Assim, muitas empresas adaptaram os requisitos
de sustentabilidade à sua estratégia de negócio (Bruno e Valle, 2014).
A família das normas ISO 14000 visa à determinação de um padrão internacional de
gestão ambiental de produtos e avaliação das consequências ambientais das atividades
industriais. Baseada em indicadores ambientais, é possível estabelecer políticas e objetivos
para um uso otimizado dos recursos naturais bem como o tratamento de efluentes gerados no
processo produtivo (Alencar et al, 2015; Soledade et al 2007; Hayashi e Silva, 2015).
Na década de 1990, conceitos como Ecodesign e Projeto para o Meio Ambiente (Design
for Environment - DFE) foram adotados no planejamento estratégico de diversas empresas
para reduzir os impactos ambientais associados à produção e reforçar a posição da empresa
em um mercado em que o foco estava sendo direcionado à gestão ambiental. Além disso, a
vantagem competitiva é creditada à adoção de medidas sustentáveis no processo produtivo
(Crul et al, 2009).
A recuperação e reuso de uma variedade de recursos industriais foram comuns no início
do século 20, porém se tornaram um desafio à medida que materiais, componentes e produtos
ficaram mais complexos. No fim da década de 1980, um movimento organizado por diversas
empresas resultou no desenvolvimento de métodos que avaliavam aspectos ambientais como a
minimização do desperdício e a busca por materiais sustentáveis, denominado Design for
Environment (DFE) (Graedel e Lifset, 2016).
Design for Environment (DFE) ou Projeto para Meio Ambiente (PMA) é uma prática
em que as considerações ambientais são integradas nos projeto de produtos e processos
produtivos. A DFE tem como objetivo desenvolver produtos e processos compatíveis com o
ambiente, mantendo os padrões de qualidade, preço e desempenho do produto (Ramani et al,
2010).
No ano de 1997, um manual intitulado “Ecodesign: a promising approach to sustainable
production and consumptions” publicado pelo United Nations Environment Programme
(UNEP) foi um marco para a popularização dos conceitos de Ecodesign para desenvolvimento
de políticas públicas, programas oficiais e projetos.
37
De acordo com a norma ISO 14006:2011, Ecodesign é entendido com um processo
integrado no projeto de produto que objetiva reduzir os impactos ambientais tendo como base
o estudo do ciclo de vida de um produto. Para tanto, as organizações devem atentar às áreas
de gerência e desenvolvimento de produto.
Platcheck et al (2008) adota uma visão holística, ao problematizar o impacto ambiental
do momento da concepção do produto, seleção de materiais, produção, uso e reuso,
reciclagem e descarte final. Karlsson e Luttropp (2006) afirmam que Ecodesign objetiva o
desenvolvimento de produtos com menor impacto ambiental a partir de processos mais
eficientes. A relação entre aspectos sociais, econômicos e ambientais determinou a criação
deste termo: Eco(nomics) x Eco(logy) + Design = Ecodesign (Luttropp e Lagerstedt, 2006).
2.4 Ciclo de Vida e Avaliação do Ciclo de Vida do Produto
O termo “ciclo de vida de um produto” pode ser interpretado de diferentes maneiras.
Para Kotler e Keller (2006), ciclo de vida de um produto corresponde às etapas de
desenvolvimento e introdução do produto no mercado, crescimento no volume de vendas,
maturidade e estabilização, e declínio e retirada do produto do mercado. Percebe-se, assim, o
caráter econômico e estratégico do ciclo de vida de um produto.
Para Barbieri et al (2009), o termo contempla as transformações de material, energia e
sinal relacionadas às etapas de fabricação, uso e descarte do produto. Com esta definição,
nota-se a ênfase nos impactos ambientais e sociais de um produto caracterizando o aspecto
físico do ciclo de vida de um produto. Por abranger aspectos ambientais, esta definição será
adotada na presente pesquisa.
De acordo com Hellweg e I-Canals (2014), o ciclo de vida (CV) apresenta quatro
configurações típicas: CV do produto, CV organizacional, CV do consumidor e CV nacional.
Segundo os autores, o principal objetivo da aplicação da ACV em diferentes níveis é a
identificação dos pontos críticos que darão suporte à tomada de decisão na produção e
estratégia corporativa, hábitos de consumo e políticas públicas nacionais. O CV do produto
está relacionado com a melhoria de sistemas específicos de produção, o CV organizacional
analisa os impactos ambientais, o CV do consumidor permite que os consumidores controlem
os impactos nas fases de compra e uso e, por fim, o CV nacional orienta estratégias
econômicas e políticas, conforme Figura 2.2.
38
Figura 2.2: Ciclo de Vida do produto (acima à esquerda), Ciclo de Vida organizacional (acima
à direita), Ciclo de vida do consumidor (abaixo à esquerda) e Ciclo de Vida nacional (abaixo à
direita) (adaptado de Hellweg e I-Canals, 2014)
Produtos da engenharia interagem com o ambiente por meio de energia e fluxos de
materiais em todas as fases do seu ciclo de vida, desde a extração e coleta de matéria-prima,
fabricação, transporte e distribuição, uso e manutenção, reutilização e reciclagem, e,
finalmente, gestão de resíduos e disposição. Os impactos ambientais tornaram-se um aspecto
crítico no processo de desenvolvimento de um produto e uma parte intrínseca de qualquer
planejamento de negócios e estratégia global (Židonienė e Kruopienė, 2015).
A simulação de ciclo de vida de um produto emergiu como um campo promissor para
diminuir a diferença entre a estimativa de custos da cadeia de suprimentos e decisões de
projeto (Ramani et al, 2010). Um exemplo dessa ferramenta de simulação é a Avaliação do
Ciclo de Vida (ACV), definida de acordo com a ISO 14040 (2006) como uma técnica para
identificar e selecionar oportunidades para melhorar indicadores ambientais.
Para Aurich et al (2006), a ACV une as visões do projetista, produto e do consumidor. O
projetista analisa o projeto do produto, a manufatura, os serviços associados, a disposição
final e a remanufatura. Por sua vez, o consumidor exige que o produto seja definido por
características específicas, o que requer soluções individualizadas. A ACV surgiu como a
ferramenta para avaliar o perfil ambiental de um produto ou processo (Ramani et al, 2010).
Guinée (2002) afirma que a ACV é aplicada para analisar o gerenciamento ambiental ao
longo da cadeia produtiva e evitar a transferência de problemas, i.e., evitar que um problema
seja solucionado ao transferi-lo para o próximo elo da cadeia produtiva. Hellweg e I-Canals
39
(2014) sugerem que a aplicação da ACV deve ir além dos portões de uma empresa e incluir
diferentes atores de modo a criar uma rede de colaboração.
Desde os anos de 1970, várias organizações internacionais direcionam suas pesquisas para
o desenvolvimento e aplicação da ACV. A SETAC (Sociedade da Toxicologia Ambiental e
Química – Society of Environmental Toxicology and Chemistry) é uma sociedade profissional
sem fins lucrativos fundada em 1979 para promover uma plataforma interdisciplinar de
comunicação sobre os problemas ambientais. A missão da SETAC é apoiar e promover
princípios e práticas para a integridade do ambiente e ecossistema. O Programa Ambiental das
Nações Unidas (UNEP – United Nations Environmental Programme) publicou dois livros
sobre ACV e tem como foco principal a aplicação de ACV em países em desenvolvimento.
De acordo com a ISO 14040: 2006, a ACV deve ser executada em quatro fases:
• Objetivo e escopo: a abrangência e os limites do estudo são estabelecidos em três
dimensões: extensão (define início e término), largura (define quantos e quais subsistemas
serão incluídos na análise) e profundidade (define nível de detalhe do estudo);
• Análise do inventário: contempla a coleta e quantificação das variáveis (matéria-
prima, energia, transporte, emissões gasosas, efluentes e resíduos líquidos) relevantes no ciclo
de vida;
• Avaliação do impacto: consiste na medição ou julgamento da magnitude ou severidade
dos impactos ambientais das variáveis inventariadas;
• Interpretação: baseada na análise dos resultados das fases anteriores (ISO 14040,
2006).
A Figura 2.3 ilustra a relação entre as quatro fases.
40
Figura 2.3: Avaliação do Ciclo de Vida (adaptado de ISO 14040, 2006)
A definição do objetivo e escopo da ACV deve ser clara e assegurar que a comunicação
do estudo para uma audiência determinada seja inequívoca. São prioridades desta etapa a
descrição dos sistemas estudados, a unidade funcional adotada, os limites do estudo, os
impactos e metodologias e qualidade dos dados quanto à coleta, o tempo/espaço e a incerteza
dos dados. A análise do inventário quantifica as entradas e saídas do sistema analisado e
descreve a existência de alocação3 do sistema (ISO 14040, 2006).
A avaliação do impacto relaciona os resultados obtidos na análise do inventário com
diferentes impactos ambientais escolhidos pelo usuário. A avaliação do impacto associa os
dados coletados na análise do inventário para determinar os impactos ambientais e categorizá-
los de acordo com o os impactos e metodologias de análise escolhidos. Por fim, a
interpretação do ciclo de vida é associação entre a análise do inventário e avaliação do
impacto com objetivo de apoiar a tomada de decisão das ações subsequentes (ISO 14040,
2006).
Para Giannetti e Almeida (2006), a ACV permite identificar os processos, materiais e
sistemas que mais ameaçam o ambiente, comparar opções de minimização de risco e traçar
uma estratégia de longo prazo para o projeto e o uso de materiais de um produto.
No Brasil, a história da ACV começou nos anos 1990 e o primeiro livro sobre o assunto
foi publicado no ano de 1997 (Willer e Rodrigues, 2014). A Associação Brasileira de Ciclo de
3 Alocação é o fracionamento dos fluxos de entrada ou saída de um processo que envolve múltiplos produtos,
como por exemplo, múltiplos produtos resultantes do refino de petróleo (ISO 14040, 2006).
41
Vida (ABCV) foi fundada em 2002 para difundir e consolidar as práticas da ACV em
empresas e universidades (Cherubini, 2015). Ao analisar as publicações científicas no Brasil,
Willers e Rodrigues (2015) observaram que a dificuldade em obter dados reais locais e a falta
de uma base de dados nacionais são os principais motivos para a aplicação da ACV sem
auxílio de software.
O uso da ACV para quantificar impactos ambientais e sociais ou para formular
procedimentos de desenvolvimento de produtos ainda não é uma prática comum nas empresas
brasileiras. As limitações para aplicação da ACV são observadas na incerteza dos parâmetros
no inventário de ciclo de vida, valores imprecisos ou ainda inexistentes, avaliação superficial
dos impactos e uso de fatores simplificados, que não consideram as características espaciais e
temporais (Ramani et al, 2010; ISO 14040, 2006).
2.5 Cadeia Têxtil e de Confecção (TC)
Por ser considerado uma necessidade humana básica, o vestuário nunca desaparecerá
(Ha-Brookshire e LaBat, 2015). Além disso, por ser uma manifestação de auto expressão,
pertencimento e até mesmo autorrealização, o vestuário se torna ainda mais importante para
indivíduos e grupos sociais (Reilly e Kaiser, 2015).
Fragmentos de fibras de linho foram encontrados datando de 30000 anos em
Dzudzuana. O uso de fibras naturais pode ser um dos motivos pelos quais o homem se fixou e
combinou diferentes ferramentas. Além disso, achados incluem fibras fiadas e corantes
naturais, bolsas para carregar alimentos, água, pequenas quantidades de materiais e até bebês
e crianças (Lundborg, 2014).
Desde o período pré-industrial, em que os produtos têxteis eram fabricados
artesanalmente, de forma autônoma e os artesãos tinham total controle da produção e
propriedade de suas ferramentas; passando por uma mudança de configuração do modelo de
negócio cujo papel intermediário do comerciante determinava o fluxo das matérias-primas e
produtos em circulação e culminando com a substituição do trabalho manual pelo industrial, a
Cadeia TC teve um importante papel na história da industrialização no mundo.
Park et al (2015) afirmam que o estudo da Cadeia TC como disciplina abrange diversos
assuntos, incluindo história, cultura, psicologia social, comportamento do consumidor, varejo,
merchandising, fabricação, ciência têxtil, desenvolvimento de produto e design criativo.
42
Estudam-se paradigmas teóricos e práticos, incluindo matérias-primas, bens de consumo,
artefatos, símbolos e meios criativos. Neste campo, utilizam-se métodos de pesquisa
quantitativos e qualitativos e, por vezes, estratégias híbridas.
Em complemento, Coates (2005) afirma que inúmeros fatores influenciam a produção
têxtil, como a cultura, moda, fatores sociais, mídia e propaganda, urbanização, imigração,
economia, ocupação e trabalho, medicina, tecnologia e clima e meio ambiente.
A indústria têxtil, à medida que evoluía, conseguiu diminuir os custos de produção. A
disponibilidade de máquinas de costura industriais e a produção em massa, a ascensão das
lojas de departamento, economias de escala, uniformidade da produção, estilo e fabricação
resultaram na diminuição do custo de produção de vestuário (Coates, 2005). Para suprir as
atividades industriais inexistentes em seus parques, a maior parte das indústrias têxteis
terceiriza etapas do processo produtivo, principalmente a confecção (Alencar et al, 2015).
No Brasil, este setor se originou no período colonial, desenvolveu-se partir do século
XX e chegou à maturidade na década de 1940 (Kon e Coan, 2009). Em sua história recente, a
indústria têxtil brasileira passou por diversas crises econômicas devido à concorrência externa
e diminuição do volume de produção dos seus principais polos têxteis.
O Acordo Multifibras impôs quotas na quantidade de insumos têxteis e confeccionados
que um país em desenvolvimento poderia exportar para países desenvolvidos. Ao expirar no
ano de 2004, a produção mundial passou a ser baseada na competição pelo menor custo que,
na maioria dos casos, só era oferecido por organizações que oferecem poucas - ou nenhuma –
condições de trabalho e ambiental (Bruno e Valle, 2014).
A falta de investimentos ocorrido na década de 1980, devido à estagnação econômica
que o Brasil atravessava, afetou diretamente o parque industrial brasileiro e, em especial, a
indústria têxtil. O parque industrial deste setor ficou obsoleto e, em consequência, criou sérias
dificuldades para a implementação de novas tecnologias e processos levando, nos anos 1990,
ao fechamento de muitas unidades fabris, principalmente no setor de tecidos artificiais e
sintéticos (Kon e Coan, 2009).
Durante as décadas de 1980 e 1990, a gestão da qualidade total era o foco da produção
industrial. Em seguida, novos métodos foram desenvolvidos levando em consideração os
princípios de gestão de recursos humanos. Entretanto, estes novos métodos ainda
apresentavam baixas vantagens competitivas, seja nos custos ou na diferenciação dos
produtos.
Com o fim do Acordo Multifibras, as indústrias brasileiras se reorganizaram em
resposta ao aumento da concorrência dos produtores asiáticos. A cadeia de suprimento sofreu
43
grandes alterações e as maiores empresas passaram por uma sequência de fusões e aquisições;
em termos gerais, as pequenas e médias empresas ainda estão no início do processo de
mudança e demonstram claramente a dificuldade na adoção de estratégias de diferenciação de
negócios (Bruno e Valle, 2014).
De acordo com a WTO (World Trade Organization, 2015), no ano de 2013 o total de
exportações de têxteis e vestuário foi de US$ 766 bilhões, a China foi líder nas exportações
tanto de têxteis (39%) quanto vestuário (35%) enquanto a União Europeia é a maior
importadora de bens (38%). Prospecções indicam que no ano de 2020 este volume deve
movimentar US$ 851 bilhões (ABIT, 2014).
O Brasil é quinta maior indústria têxtil do mundo, a quarta em confecção e a quinta em
produção de algodão. Entretanto, participa com menos de 0,4% desse mercado marcado pela
hegemonia asiática. Cerca de 50% da produção mundial de têxteis está concentrada na Ásia,
com destaque para a China. Os países asiáticos lideram todas as estatísticas do setor:
exportação, produção, vínculo empregatício, produção de algodão, investimentos e número de
empresas (ABIT, 2014).
O setor têxtil e de confecção é uma atividade com cerca de 200 anos no Brasil. Foi
responsável pelo surgimento de muitas outras indústrias e motor da revolução industrial no
Brasil. Atualmente, emprega 1,7 milhão de pessoas de forma direta, das quais 75% são
mulheres. A indústria da Moda é o segundo maior empregador na indústria de transformação
e também segundo maior gerador do primeiro emprego (ABIT, 2014). Devido às sucessivas
crises no setor, a Cadeia TC vem perdendo sua competitividade. No ano 2000, as importações
representaram cerca de 2% de todos os insumos têxteis consumidos, enquanto que no ano de
2014 o valor chegou a 17,5% (Alves e Conceição, 2015).
No Brasil, existem diferentes polos têxteis concentrados nas regiões Sul, Sudeste e
Nordeste. A região Sul, que abrange os estados do Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do
Sul, concentra a produção de malha e artigos cama/mesa/banho e, em termos de tecnologia, é
um dos polos mais avançados do País. A proximidade com os consumidores e os incentivos
fiscais tornaram a região Sul o segundo maior polo têxtil do Brasil. Além disso, é nessa região
que se encontra o “Vale da Seda”, em que diversos municípios estão envolvidos na atividade
de produzir casulos de seda. A região Nordeste tem como pontos fortes a produção de denim
(jeans), tecidos de algodão e fios de poliéster, principalmente nos estados do Ceará e
Pernambuco (Bezerra, 2014; Obiettivobrasil, 2016).
A região Sudeste é o maior centro de produção têxtil do Brasil com grande diversidade
de artigos. O Estado do Rio de Janeiro tem seu polo têxtil na região serrana, principalmente
44
em Nova Friburgo e Petrópolis, na produção de lingerie, linha praia e esportiva. Minas Gerais
apresenta grandes malharias e pequenos distritos industriais de fiação e confecção de artigos
de algodão. O Estado de São Paulo concentra as maiores confecções e os grandes centros de
comércio de atacado e varejo do País. As empresas instaladas neste Estado representam 29%
do total nacional e apresentam todos os segmentos têxteis. Além disso, cidades da Região
Metropolitana de Campinas compõem a “Região do Polo Têxtil”, que abrange as cidades de
Americana, Santa Bárbara d'Oeste, Nova Odessa, Sumaré e Hortolândia. Neste polo é
possível encontrar grandes fiações, tecelagens e confecções, além de manufatura de têxteis
técnicos e industriais, conforme mapa da Figura 2.4 (IEMI, 2014; Sinditêxtil, 2011;
Obiettivobrasil, 2016).
Figura 2.4: Mapa do Estado de São Paulo - setor têxtil e de confecção (adaptado de IEMI,
2014)
Santos e Valentim (2015) apontam alguns gargalos que dificultam as exportações
brasileiras do setor: ausência de parceiras/alianças estratégicas, ausência de redes integradas,
baixa informatização e ausência de sistemas, dificuldades para produzir em lotes menores e
baixa agilidade, comercialização ineficiente, inexperiência no mercado internacional e baixos
investimentos para o desenvolvimento de produto.
45
2.5.1 Atividades Industriais da Cadeia TC
A Cadeia TC (TC) é composta pela obtenção de matéria prima, fiação, tecelagem ou
malharia, beneficiamento e acabamento, confecção e venda, conforme Figura 2.5.
Figura 2.5: Cadeia Têxtil e Confecção completa (adaptado de ABIT, 2014)
A Tabela 2.1 resume as etapas das atividades da cadeia TC.
46
Tabela 2.1 Etapas do processo produtivo têxtil (Senai, 2015; Ribeiro, 1984; Araújo e Castro, 1984; Pezzolo, 2007)
Etapa Objetivo Especificidades da Etapa
Fibras Obter matéria-prima têxtil de origem natural, química ou
sintética
Fibras naturais: podem ser de origem vegetal (algodão), animal (lã) ou mineral (amianto) e são obtidas diretamente da natureza
Fibras artificiais: obtida pela união de matéria-prima vegetal (lâminas de celulose) e insumos químicos (solventes)
Fibras sintéticas: obtida pela sintetização de um ou mais subprodutos do petróleo
Fiação Transformar as fibras têxteis em
fios
Fiação convencional ou anel: produz fios penteado (fios mais finos e regulares) ou cardado (fios mais grossos e irregulares)
Fiação Open End ou a rotor: produz fios mais grossos e mais regulares que os fios cardados, maior capacidade de alongamento
Eletrofiação (Eletrospinning): produz filamentos poliméricos com diâmetro em escala nanométrica usando força
eletrostática
Fiação química: produz fios por meio da fusão ou dissolução da massa de polímeros que passam por pequenos orifícios
(fieiras), solidificação dos fios e posterior tratamento e acabamento dos fios
Malharia Transformar fios em tecidos por
meio de laçadas
Malharia de Trama: um mesmo fio alimenta todas as agulhas da máquina, movimento das agulhas é individual, artigos são desmalháveis;
Malharia de Urdume: cada agulha é alimentada por um fio diferente, movimento das agulhas é coletivo, artigos não são desmalháveis.
Tecelagem
Transformar fios em tecidos por meio do cruzamento entre dois
conjuntos distintos de fios: trama
(disposto no sentido horizontal do tear) e urdume (disposto no sentido
vertical do tear)
Preparação do urdume: Conicaleira (máquina que produz embalagem própria para tear); Urdideira (equipamento que
reúne os fios de forma paralela contendo a quantidade necessária para a formação do tecido); Máquina para Tingimento
(equipamento para tingir as embalagens ou rolos); Engomadeira: máquina que reúne os rolos da Urdideira e reveste os fios com uma solução de goma a fim de torná-los mais resistentes; Remeteção: processo manual ou automático de
ordenar os fios passá-los nos liços e nas puas do pente e emendá-los;
Preparação da trama: Conicaleira (máquina que produz embalagem própria para tear), Espuladeira (equipamento que
produz uma embalagem capaz de se alojar na lançadeira e desenrolar com facilidade)
Acabamento Modificar características dos
tecidos
Beneficiamento Primário: preparar o substrato têxtil para a etapa de tingimento
Beneficiamento Secundário: dar cor ao substrato têxtil
Beneficiamento final: modificar, de forma permanente ou não, as características dos tecidos
Vendas Distribuir tecido pronto Logística e Setor de Compras
Planejamento de
Coleção de Moda
Desenvolver conceito e croquis
(desenhos) da coleção Pesquisa de tendência em sites especializados, bureau de estilo e consumidores
Engenharia do
Produto
Transformar o conceito e croquis (desenhos) da coleção em peças
prontas para vestir
Modelagem: traspor os desenhos desenvolvidos para um molde plano ou tridimensional
Enfesto: colocação de camadas de tecido para facilitar o corte simultâneo de várias partes de uma peça
Corte: separação do tecido em diversas partes usando instrumento cortante
Costura: união entre as diversas partes de uma peça
Acabamento: arremate e inspeção da peça pronta
Vendas Distribuir peças prontas para vestir
para o mercado consumidor Logística e Setor de Compras
47
2.5.2 Cadeia TC e impactos ambientais
A Cadeia TC está crescendo em volume e produtividade ao mesmo tempo em que
enfrenta vários problemas com impactos ambientais e sociais. O comportamento do
consumidor, durabilidade dos produtos, preço, modelos de negócios, desenvolvimento de
tecnologia, infra-estrutura, políticas governamentais e acordos internacionais são vistos como
fatores-chave para garantir um futuro sustentável (Allwood et al, 2006).
A produção de têxteis é caracterizada por um elevado consumo de recursos, tais como
água, combustível e uma variedade de produtos químicos em um processo produtivo longo e
complexo que gera uma carga significativa para o meio ambiente. Dentro da indústria têxtil, o
principal consumo desses produtos químicos é devido ao processamento úmido relacionado
aos processos de preparação, tingimento e acabamento do produto (Parisi et al, 2015).
O Instituto Ethos indica estratégias para a sustentabilidade na indústria têxtil quanto ao
uso e qualidade da água, energia e emissões de gases estufa, uso de químicos e geração de
resíduos e condições de trabalho (Uniethos, 2013). No Brasil, as principais resoluções que
regulam este setor são Resolução Conama no. 357/2005 (classificação dos corpos de água,
condições e padrões de lançamento de efluentes); política nacional do meio ambiente, seus
fins e mecanismos de formulação e aplicação (Lei no. 6.938/1981), implantação de taxas
ligadas a Política Nacional do Meio Ambiente (lei no. 10.165/2000), Resolução Conama no.
313/2002 (destino de resíduos sólidos industriais), política nacional dos recursos hídricos e o
sistema de gerenciamento (Lei no. 9.984/2000), Código Florestal (lei no. 4.771/65) e
Resolução Conama no. 237/1997 (licenciamento ambiental incorporado aos instrumentos de
gestão ambiental) (CNI/ABIT, 2012).
Bruno e Valle (2014) confirmam que a eco-inovação está numa fase embrionária na
indústria brasileira. Os autores relatam que grandes empresas tendem a concentrar a sua
sustentabilidade na melhoria contínua dos seus sistemas de produção, buscando reduzir os
seus impactos ambientais e sociais, a fim de cumprir a legislação. Os métodos sistemáticos de
desenvolvimento de novos produtos não são usados nas empresas; a falta de procedimentos
formais de desenvolvimento de produto ainda é negligenciada tanto em grandes como em
pequenas empresas, fato que dificulta a incorporação da sustentabilidade na produção e na
disseminação dos princípios da sustentabilidade entre os fornecedores.
As projeções para o setor indicam que as inovações estarão relacionadas ao consumo
consciente, à busca por novos materiais, integração com tecnologias de informação e de
48
comunicação, novas tecnologias de produção, gestão do ciclo de vida, gestão de cadeias de
suprimento, liderança do design e integração de cadeias produtivas. Até o ano de 2023, a
Cadeia TC brasileira estará imersa na cadeia global em outras áreas do conhecimento, como
engenharia civil, aeronáutica, automobilística, agricultura e medicina, e integração com
dispositivos eletrônicos e digitais (Bruno e Bruno, 2009).
Além disso, a visão de futuro do setor é “ser reconhecido e admirado pela relevância
econômica, política e social de suas atividades, competitivo globalmente e exportador de
destaque no cenário mundial, possuindo como diferencial a utilização ética e sustentável da
diversidade de recursos naturais e de competências humanas, enfatizando com criatividade a
identidade brasileira, interagindo com outras cadeias produtivas e formando uma rede de valor
ágil e versátil, intensiva em conhecimento e integrada desde a concepção até a disposição
final de seus produtos – customizados, funcionais e inovadores - que despertem a emoção e
atendam às exigências dos diferentes segmentos de consumo” (CNI/ABIT, 2012).
Braga Jr. et al (2009) afirmam que a aquisição de uma nova tecnologia deve ser
precedida de uma preparação técnico-econômica da organização em um processo denominado
transferência de tecnologia. Este processo tem como base o compartilhamento de uma
inovação entre organizações, institutos de pesquisa e universidade. A tendência é deixar a
ciência encarregada de prover dados e conhecimento, porém é necessário treinar usuários com
habilidades necessárias de modo a criar grandes conjuntos de dados (Desouza e Smith, 2014).
Quanto à transferência tecnológica na cadeia têxtil brasileira, Braga Jr. et al (2009)
afirmam que uma tendência na aquisição de novas tecnologias, porém ainda sem um
planejamento prévio da organização. Em consequência, pode haver a subutilização da
tecnologia adquirida, falta de capacitação de mão-de-obra e ausência de inovações nos
sistemas gerenciais.
2.5.3 As evoluções tecnológicas na Indústria Têxtil: da Primeira à Quarta Revolução
Industrial
2.5.3.1 Primeira Revolução Industrial
A Primeira Revolução Industrial foi particularmente marcante para a indústria têxtil. No
ano de 1733, John Kay patenteou a lançadeira voadora impulsionada por uma corda que
aumentou o consumo de artigos produzidos em teares, conforme Figura 2.6. Antes dessa
49
invenção, o fio era transportado manualmente de um lado para outro no tear, fato que limitava
a largura do tecido. Entretanto, foi somente no ano de 1760 que a invenção tornou-se popular
com possibilidade de uso de fios com diferentes cores (McNeil, 1990).
Figura 2.6: Lançadeira voadora – correspondente à década 1740 (Padgett, 2016)
James Hargreaves inventou a Spinning Jenny no ano de 1764 (Figura 2.7), uma máquina
de fiar que substituiu o método manual de produção de fios. De acordo com McNeil (1990),
um acidente com sua roda de fiar e o movimento das mãos dos artesãos foram inspirações
para o desenvolvimento desta máquina. Após 36 anos da invenção, o número de fusos
aumentou mais de quinze vezes (Ribeiro, 1984).
Figura 2.7: Spinning Jenny – correspondente ao ano de 1764 (Alamy, 2016)
Arkwright apresenta diversas contribuições no maquinário têxtil. Ele patenteou em 1769
a fiandeira hidráulica, uma máquina de fiar que combinava o sistema da Spinning Jenny com
uma roda d’água e cilindros (Figura 2.8A) que possibilitava a obtenção de um fio mais regular
e a carda (Figura 2.8B), no ano de 1775, que consistia em um sistema preparatório para iniciar
a produção têxtil (McNeil, 1990; Ribeiro, 1984).
50
(A) (B)
Figura 2.8: Fiandeira Hidráulica (A) e Carda (B) - correspondente à década 1780
(Anirudh, 2015)
Uma das invenções mais importantes do sistema de fiação foi a introdução do fuso
mecânico na fiandeira hidráulica (Mula Selfatina) no ano de 1779 que permitiu a produção de
um fio de alta qualidade e substituiu a produção doméstica pela produção em massa (Ribeiro,
1984; McNeil, 1990).
Joseph-Marie Jacquard, em 1801, combinou mecanismos já existentes para desenvolver
o Tear Jacquard, ilustrado na Figura 2.9. Ele também foi o inventor dos cartões perfurados
que, mais tarde, foram considerados a base para os cartões de memória usados nos
computadores (McNeil, 1990).
Figura 2.9: Tear Jacquard – correspondente à década 1810 (PVCLOOM, 2016)
51
A Primeira Revolução Industrial teve o carvão como a principal fonte de energia e a
extração do minério de ferro foi efetivamente explorada no século XIX. Braudel (1996) e
Hobsbawn (1986) afirmam que o ferro começou a ser utilizado na fabricação de máquinas
somente no final do século; a metalurgia se restringia a produção de ferramentas, pregos,
parafusos, barras de ferro, entre outros. Em algumas localidades da Inglaterra, berço da
Primeira Revolução Industrial, o maquinário têxtil ainda era fabricado de madeira. As fábricas
têxteis eram locais insalubres, sem iluminação, segurança e leis trabalhistas. Conforme Beaud
(2005), a industrialização se desenvolveu as custas da massa operária das indústrias têxtil,
metalúrgica e de carvão.
2.5.3.2 Segunda Revolução Industrial
A transição para a Segunda Revolução Industrial foi marcada pelo aumento na
produtividade e na introdução de novas fontes de energia na indústria têxtil. John Thorp criou
um novo método de fiação no ano de 1828: o filatório de anéis (Figura 2.10). A característica
mais importante deste filatório está relacionada com a possibilidade de fiar uma quantidade
maior de fios simultaneamente e possibilitar a combinação de várias etapas em um único
processo (McNeil, 1990; Ribeiro, 1984).
Figura 2.10: Filatório de Anéis - correspondente à década 1830 (Wikimedia Foundation,
2016)
Além disso, a primeira máquina de malharia circular foi patenteada em 1816 (McNeil,
1990). Alguns anos mais tarde, em 1847, a malha tubular tornou-se popular devido ao padrão
Rib (ou Ribana), ponto mais usado em suéteres, meias, golas e punhos (Frings, 2012). Em
52
1856, Matthew Townsen inventou a agulha de lingueta que simplificou a produção de malhas.
No ano de 1864, William Cotton adaptou uma máquina de propulsão mecânica capaz de
tricotar simultaneamente várias meias (McNeil, 1990).
Um dos primeiros bens de consumo produzidos em massa foi a máquina de costura,
como mostrado na Figura 2.11. Apesar de ter sido inventada anteriormente, Isaac Singer
patenteou a primeira máquina de costura doméstica no ano de 1851, que mudou drasticamente
o consumo e produção de roupas. Em consequência, esta máquina de costura foi adaptada
para outros segmentos, como o setor calçadista (McNeil, 1990).
Figura 2.11: Máquina de Costura - correspondente à década 1860 (Singer, 2016)
2.5.3.3 Terceira Revolução Industrial
A Terceira Revolução Industrial, também conhecida como Revolução Digital, é
caracterizada pelo uso de microprocessador, projeto auxiliado pelo computador (Computer-
Aided Design – CAD), fibra óptica, telecomunicação, biogenética e laser (Finkelstein e
Newman, 1984). A customização em massa, em que se produz em grandes quantidades com
itens individualizados de acordo com o usuário, foi um desafio para a indústria têxtil (Davis,
1989; Fralix, 2001; Troxler, 2013). De acordo com Fralix (2001), o ajuste do vestuário e cor
são duas limitações para a adoção de customização em massa na indústria têxtil. Por outro
lado, algumas soluções tecnológicas, tais como escaneamento (Figura 2.12A), modelagem 3D
e estamparia digital (Figura 2.12B) estão sendo gradualmente adotadas pela indústria têxtil.
53
(A) (B)
Figura 2.12: Escaneamento (A) e Estamparia Digital (B) (Rahman et al, 2015; Flag
Printing Machine, 2016)
2.5.3.4 Quarta Revolução Industrial
A Quarta Revolução Industrial indica a necessidade de integração entre o vestuário e
ferramentas de Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC). De acordo com o CCS
Insight (2016), haverá um grande crescimento dos dispositivos móveis conectados e
computadores vestíveis, conforme Figura 2.13.
Figura 2.13: Previsão do mercado de dispositivos móveis conectados (CCS Insight, 2016)
A tendência de consumo consciente é mostrada na Figura 2.14, com as iniciativas de se
buscar a origem das roupas, com a substituição das embalagens plásticas por de papel
reciclado, o uso de algodão orgânico na composição dos tecidos, na fiscalização por parte de
Institutos e Organizações Não Governamentais (ONGs).
54
Figura 2.14: Ambiência das iniciativas do setor têxtil e de confecção para a produção e
consumo consciente (autora)
A Quarta Revolução Industrial preconiza a necessidade de conexão entre todos os
fluxos de informação ao longo do processo produtivo. Deste modo, Gloy et al (2013)
desenvolveram o sistema autônomo de produção têxtil, que permite uma produção rápida e
flexível. Este sistema prevê o uso de tecnologias digitais e CPS para que as máquinas se
comuniquem entre si e com os operadores informando status e possíveis problemas de
funcionamento e manutenção. Assim, é possível que as máquinas se reconfigurem e adaptem
a um novo pedido, como mostra a Figura 2.15.
Figura 2.15: Processo autônomo na indústria têxtil (adaptado de Gloy et al, 2013)
55
Quanto à interação homem-máquina, o uso de dispositivos pessoais (Smartphones,
tablets) torna a produção transparente ao indicar os parâmetros mais relevantes no processo
produtivo. Além disso, uma vez que as diretrizes do processo já são programadas, os
problemas de interrupção ou quebra de máquinas podem ser facilmente resolvidos, como
ilustra a Figura 2.16 (Gloy et al, 2013).
Figura 2.16: Interface home-máquina na manutenção de máquinas (adaptado de Gloy et
al, 2013)
Fazem parte da pesquisa de Gloy et al (2013) o desenvolvimento de um sistema de auto
otimização da tensão do urdume na tecelagem plana e um sistema automático de detecção de
falhas na fabricação de malhas. Ainda segundo os autores, áreas como têxteis inteligentes,
fabricação de tecidos 2D e 3D e têxteis médicos são áreas promissoras para o uso da Indústria
4.0. Bruno (2016) descreve o futuro da produção e consumo de artigos têxteis com o fim de
vantagens do baixo custo no sistema da produção têxtil em países em subdesenvolvidos e em
desenvolvimento, uso intensivo de tecnologia ubíqua nos denominados computadores
vestíveis (wearables), novos sistemas de produção (mini-fábricas, fábricas digitais,
impressoras 3D) e uso da biotecnologia e nanotecnologia na fabricação de tecidos funcionais.
O Projeto Jacquard, parceria do Google com a fabricante de jeans Levis®, utilizou o
conceito de wearables para desenvolvimento de um tecido de malha interativo feito a partir de
fios têxteis condutivos, que pode ser conectado ao smartphone, como ilustrado na Figura 2.17
(Project Jacquard, 2017).
56
Figura 2.17: Projeto Jacquard (adaptado de Project Jacquard, 2017)
57
3 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
Os procedimentos metodológicos adotados na presente pesquisa têm caráter
predominantemente exploratório, baseado em um estudo de caso cujo principal objetivo é a
prospecção tecnológica do setor têxtil para a fabricação de camisetas de algodão.
A pesquisa exploratória visa esclarecer conceitos e ideias para torná-los mais
explícitos e precisos. Este tipo de pesquisa proporciona maior familiaridade com o problema
apontado que pode ser analisado por meio de levantamento bibliográfico e estudo de caso
(Gil, 2007).
O levantamento bibliográfico iniciou-se com a busca por pesquisas já publicadas sobre
Avaliação do Ciclo de Vida de processos produtivos têxteis. Além disso, os artigos foram
selecionados de acordo com o ano de publicação (a partir do ano de 2011) tendo como
temática indústria têxtil brasileira. O ano de 2011 foi escolhido por ser o mesmo ano da
formalização do termo “Indústria 4.0” na feira da Hannover; assim, pôde-se analisar se as
mudanças previstas pela Indústria 4.0 foram concretizadas. As pesquisas que atenderam os
requisitos supracitados são apresentadas na Tabela 3.1.
Tabela 3.1: Autores-base para a ACV têxtil (autora)
Desta maneira, quatro processos produtivos para a produção de camisetas 100% foram
delimitados: Obtenção de Matéria-Prima, Fiação, Malharia e Confecção. A escolha deste
objeto de estudo deveu-se também pela preferência dos consumidores brasileiros por roupas
produzidas com fibras naturais, especialmente de algodão ou misturas de algodão para o dia-
a-dia (Cotton Council International, 2011) e importância do País na produção mundial de
algodão.
Autor(es) Processo Produtivo Limite da Pesquisa
Barbosa (2012) Fiação Matéria-prima/Transporte/ Fiação
Donke (2013) Fibra de Algodão Cultivo/Colheita/Transporte
Pimenta e Gouvinhas (2011) Confecção Modelagem/Enfesto/Corte/Costura/Acabamento
Santos e Fernandes (2012) Malharia Matéria-Prima/Malharia/Embalagem
58
Para cada processo produtivo, aplicou-se o desdobramento funcional descrito por Pahl
et al (2007). Esta técnica relaciona entradas e saídas, que correspondem a
material/energia/informação, às funções e subfunções. Esta técnica, por ser descritiva e
quantitativa, apresenta uma visão geral de encadeamento dos processos produtivos, bem como
indica as perdas de material/energia/sinal de cada processo.
Os dados coletados foram novamente simulados no programa openLCA. Este software
foi desenvolvido em 2006 pela empresa GreenDelta e tem sido atualizado periodicamente.
Com isso, novos resultados foram gerados, permitindo a comparação dos impactos ambientais
entre os quatro sistemas produtivos.
Por fim, o modelo de prospecção da tecnologia contemplou dois métodos:
Monitoramento (Assessment), cujo intuito é acompanhar a evolução dos fatores que podem
ser agentes de mudança, e Previsão (Forecasting), que consiste na projeção das mudanças
tecnológicas. A etapa de Monitoramento Tecnológico teve como base documentos obtidos em
bancos de patentes, abrangendo patentes nacionais e estrangeiras, desde o ano de 2011 até os
dias atuais. A Previsão foi realizada com informações históricas e modelagem teórica das
tendências (Amparo et al, 2012). O Monitoramento e Previsão foram realizados em cada
processo produtivo, para todos os componentes de cada subfunção.
59
4 MODELO DE REFERÊNCIA PARA A INTEGRAÇÃO ENTRE
FERRAMENTAS DE AVALIAÇÃO DO CICLO DE VIDA E
INDÚSTRIA 4.0
Na presente Tese, notou-se a necessidade de construir dois modelos. O primeiro diz
respeito ao ciclo de vida do produto no contexto Indústria 4.0 no qual se determina os fluxos e
interações entre os atores (seção 4.1). Com base neste modelo pôde-se delinear o modelo de
referência em que são integradas ferramentas de avaliação do ciclo de vida e Indústria 4.0
(seção 4.2).
4.1 Ciclo de Vida do produto no contexto Indústria 4.0
Hellweg e I-Canals (2014) descrevem quatro configurações de ciclo de vida (ver Figura
2.2) em que os atores de todas as configurações são semelhantes e modificam sua posição de
acordo com a configuração analisada. Portanto, pode-se inferir que as quatro configurações
são passíveis de união. Além disso, os fluxos apresentados pelos autores não contemplam as
perdas do sistema produção-consumo, as entradas e saídas quantitativas de matéria, sinal e
energia e a influência de cada ator no sistema.
A intersecção entre Indústria 4.0 e ciclo de vida do produto se faz necessária
principalmente na gestão de informação. Enquanto as ferramentas de Avaliação do Ciclo de
Vida (ACV) organizam dados de entrada e saída relacionados ao ciclo de vida de um produto,
as ferramentas tecnológicas da Indústria 4.0 preconizam meios de obter, armazenar e
comunicar os dados coletados ao longo do processo produtivo.
Neste contexto, a ACV se beneficiaria dos CPS, da informação vinda em tempo real da
IoT e do histórico de informações do Big Data de forma a recalcular-se ou atualizar-se em
tempo real para cada estágio de produção de cada componente. Por sua vez, a Indústria 4.0
ganharia uma ferramenta consagrada e estudada a exaustão para quantificação do impacto
ambiental de um processo e/ou produto e, dada sua ubiquidade, estender esta análise para
esferas mais abrangentes e em tempo real.
60
Além disso, as tendências mundiais descritas pelo Instituto CIFS (Copenhagen Institute
for Futures Studies) contemplam ciência, tecnologia, ambiente e sociedade, conforme a
Tabela 4.1 (CIFS, 2014).
Tabela 4.1: Megatendências mundiais (CIFS, 2015)
Megatendências Subtendências
Desenvolvimento Demográfico Urbanização; Crescimento da População e Envelhecimento
Crescimento Econômico Mudança na Hegemonia Econômica; Crescimento da Classe
Média, Papel das Mulheres na Economia
Sustentabilidade Mudança Climática; Escassez de Recursos e Eco-segurança
Desenvolvimento Tecnológico Difusão da Tecnologia; Inovação Tecnológica e Ciências da
Vida
Foco na Saúde Saúde "faça você mesmo"; do Tratamento à Prevenção e
Percepção de Bem-Estar
Globalização Privatização; Economia de Serviços e Aumento da Consciência
Global
Individualização Crescimento dos Micromercados; Estilo de Vida do Século 21 e
Economia "faça-você-mesmo"
Sociedade em Rede Mercado P2P; Poder do Grupo e Mídias Sociais
Democratização Empoderamento Individual; Transparência e Diversidade dos
Valores
Polarização Polarização Corporativa; Crescente desigualdade de renda e
Polarização do Mercado
Imaterialização Economia de Experiência; Aumento da Responsabilidade Social
e "Voltar ao básico"
Sociedade do Conhecimento Hiper-especialização; Economia de Conhecimento e
"Googlelização"
Aceleração Aceleração dos Negócios; da Reação à Proatividade e
Gratificação instantânea
61
Como consequência do cenário das diferentes mudanças em curso nos âmbitos
social-cultural-econômico, o ciclo de vida de um produto proposto na Figura 4.1 apresenta
seis fluxos (1-6), quatro atores principais (Matéria-Prima, Indústria, Consumo e Descarte),
ferramentas de tecnologia da informação e comunicação da Indústria 4.0 e Recursos
Financeiros.
Figura 4.1: Ciclo de Vida no contexto da Indústria 4.0
O fluxo 1 refere-se à Matéria-Prima e à Indústria de transformação. Nesta etapa, é
possível coletar e acessar os dados relativos à exploração de insumos e recursos naturais, local
de origem da matéria-prima, condições de trabalho e recursos empregados.
Por sua vez, o fluxo 2 engloba a Indústria de Transformação e o Consumo, em que a
matéria-prima é transformada em produtos a serem entregues ao consumidor final. Neste
contexto, os dados rastreados advêm do processo de desenvolvimento, fabricação e transporte
de um produto. Assim, as estratégias corporativas são aplicadas por meio do levantamento de
dados sobre as preferências do consumidor, tendo como base os CPS, IoT e Big Data para
dinamizar os modelos de produção e negócios.
Já o fluxo 3 interliga o Consumo com o Descarte relativo ao pós-uso de um produto. O
ponto ideal de descarte é quando um produto atinge seu fim de vida (end-of-life) (Chang et al,
2014); entretanto, na maioria dos casos, o produto é descartado com pouco ou nenhum uso,
62
devido ao seu curto ciclo de vida, indução do consumo de novos produtos e rápida
substituição do produto adquirido, em um processo conhecido como obsolescência
programada (Echegaray, 2015). Neste fluxo, esta lógica pode ser modificada ao adotar a
comunicação como ferramenta de interface entre produção e consumidor.
O fluxo 4 relaciona a Matéria-Prima com o Descarte, em que os dados dos resíduos
descartados durante a exploração da matéria-prima são analisados para que haja a
possibilidade de geração de subprodutos que podem ser refornecidos à Indústria (fluxo 5) ou
Consumo (fluxo 3). Enquanto o fluxo 4 aproveita os descartes da matéria-prima, o fluxo 5 os
direciona para a indústria como forma de reaproveitamento de material que seria descartado.
O fluxo 4 representa a matéria-prima retrabalhada (alocação de subprodutos), enquanto que o
fluxo 1 representa a matéria-prima virgem.
Por fim, o fluxo 6 é pontuado pelo gerenciamento individual dos impactos gerados.
Neste ponto, uma mudança da forma como a ACV deve ser aplicada é necessária, uma vez
que a dinâmica de produção e consumo é alterada radicalmente e a ética e impactos
ambientais e sociais são priorizados. Este fluxo representa um movimento ainda em expansão,
mas que deve ser considerado como parte atuante na sociedade contemporânea: movimento
slow (Honoré, 2009). São exemplos deste movimento o “slow fashion”, “from farm to table” e
“slow cities” (Osbaldiston, 2013).
4.2 Modelo de Referência: Integração da Avaliação do Ciclo de Vida e Indústria 4.0
O modelo de referência da presente pesquisa inicia-se com a descrição das funções de
um produto por meio de uma estrutura funcional descrita por Pahl et al (2007). A função é
entendida como objetivo do produto, definida por uma construção semântica de verbo,
indicando a ação, e um substantivo, objeto sobre o qual a ação atua. Complementando esta
definição, Rozenfeld et al (2006) afirmam que a função descreve uma capacidade desejada ou
necessária para que o produto exerça seu objetivo e especificações predeterminadas.
Pahl et al (2007) determinam a função total como a relação global entre entradas e
saídas de uma planta, uma máquina ou uma montagem. Assim, as entradas e saídas que
consistem em fluxos de material, sinal e energia, são representadas por linhas diferenciadas
em um diagrama de blocos. Se a função geral é complexa, é necessário dividí-la em
63
subfunções, a fim de procurar soluções simples e inequívocas. Os autores indicam que as
subfunções devem ser estruturadas em torno de um fluxo principal. Quando a estrutura de
função atinge o menor nível de complexidade, o próximo passo é detalhar fluxos auxiliares e
suas subfunções. Assim, o desdobramento funcional segue até atingir um nível mais simples,
tal como ilustra a Figura 4.2.
Figura 4.2: Estrutura funcional (adaptado de Pahl et al, 2007)
Por energia entende-se as energias mecânica, térmica, química e nuclear, além de força,
corrente e calor. Material indica um gás, fluido, sólido, pó, matéria-prima, material, corpo-de-
prova, objeto de tratamento, produto acabado e componente. Por fim, informação representa
uma grandeza mensurável, indicação, impulso de comando, dados e informações (Pahl et al,
2007).
Pahl et al (2007) propõem uma metodologia para determinar as funções, subfunções e
componentes de uma planta, uma máquina ou uma montagem. O modelo de referência será
adaptado desta metodologia, com acréscimo de ferramentas de avaliação do ciclo de vida e
mudanças no contexto produção-consumo do cenário da Indústria 4.0, conforme Figura 4.3.
64
Figura 4.3: Modelo de referência completo (adaptado de Pahl et al, 2007)
O primeiro passo é descrever uma função total, que consiste em atender uma tarefa
global, relacionando variáveis de entrada e de saída, conforme Figura 4.4.
Figura 4.4: Passo 1 – especificação da função total (adaptado de Pahl et al, 2007)
O segundo passo consiste em desdobrar a função total em subfunções, correspondentes
à maneira como a função total é executada, ilustrado na Figura 4.5. Vale ressaltar que nesse
passo é necessário encadear todas as subfunções, fato que pode ser influenciado pelo contexto
sócio-econômico-cultural em que os sistemas estão inseridos.
65
Figura 4.5: Passo 2 - especificação de subfunções (adaptado de Pahl et al, 2007)
O terceiro passo é relacionar os componentes físicos (maquinário, por exemplo) que
executam as subfunções, como mostrado na Figura 4.6.
Figura 4.6: Passo 3 - especificação de componentes (autora)
O passo 4 fundamenta-se em quantificar os fluxos de entrada, saída e perdas do
sistema das subfunções (Figura 4.7). A coleta de dados pode ser de origem primária – dados
ainda não publicados coletados no local da pesquisa – ou secundária – em que se buscam
informações de dados existentes em fontes como banco de dados de uma empresa,
publicações de órgãos governamentais, relatórios setoriais, entre outros (Sebrae, 2013).
66
Figura 4.7: Passo 4 - especificação dos fluxos de entrada e saída (autora)
No quinto passo, a ACV é implementada conforme descrito na norma ISO 14040:
2006 (ver item 2.4). Assim, é possível comparar os impactos ambientais entre as variáveis de
uma mesma entrada ou comparar os impactos ambientes das várias subfunções que formam
um sistema. Como resultado desse passo, serão identificadas as subfunções que não atendem
aos requisitos ambientais desejados que, por meio do monitoramento tecnológico, poderão
modificar o seu componente correspondente.
Como consequência da identificação da subfunção crítica de um sistema (Passo 5) e
dos componentes físicos relacionados a essa subfunção (Passo 3), é possível modificar os
componentes físicos tendo como suporte a descrição do desenvolvimento científico e
tecnológico dos mesmos. Esta modificação corresponde ao sexto passo (Figura 4.8). Sugere-
se analisar cada componente de acordo com critérios pré-estabelecidos, de acordo com as
diretrizes de cada pesquisador, para facilitar a comparação entre os componentes.
67
Figura 4.8: Passo 6 - monitoramento tecnológico dos componentes (autora)
O último passo é a expansão do monitoramento tecnológico dos componentes. A
Previsão (Forecasting) determina as diversas tendências tecnológicas baseadas no contexto
sócio-econômico-cultural e identifica oportunidades de pesquisa e desenvolvimento que
atenda às subfunções.
68
5 ESTUDO DE CASO: PRODUÇÃO DE CAMISETAS 100%
ALGODÃO
Nesta seção serão apresentadas e discutidas as etapas da elaboração do modelo de
referência para produção de camisetas de algodão, dentro dos limites dos sistemas produtivos
adotados na presente pesquisa (obtenção de matéria-prima, fiação, malharia e confecção)
descritos no capítulo 3.
5.1 Passo 1: Especificação da Função Total
No primeiro passo, determinou-se a função total da Cadeia TC. A produção industrial
deve atender a uma determinada demanda ou nicho de mercado; no caso da indústria têxtil, a
função total corresponde a “suprir demanda têxtil”, conforme Figura 5.1.
Figura 5.1: Passo 1 – especificação da função total Cadeia TC (autora)
5.2 Passo 2: Especificação de Subfunções
O passo 2 requer a especificação das subfunções. Adotando os limites da pesquisa dos
sistemas de obtenção de fibras de algodão, fiação, malharia-acabamento-embalagem e
confecção, as subfunções são apresentadas na Figura 5.2.
69
Figura 5.2: Passo 2 – especificação das subfunções da Cadeia TC (autora)
Devido à complexidade das subfunções dos sistemas, é necessário desdobrar novamente
as subfunções para obter um nível mais detalhado. A subfunção “Obter Fibras Têxteis” (S1)
está relacionada às etapas de cultivo do algodão, separação das fibras pós-colheita, eliminação
das impurezas das fibras, produção de fardos de algodão e distribuir os fardos para
comercialização, como mostra a Figura 5.3.
Figura 5.3: Passo 2 - desdobramento da subfunção "Obter Fibras Têxteis" (autora)
70
A subfunção “Transformar Fibras em Fios” (S2) é desdobrada em abrir os fados de
algodão advindos da etapa de obter fibras têxteis para separar as fibras compactadas, eliminar
impurezas das fibras (cascas, folhas, etc), prover paralelização das fibras ao escovar em
sentido único as fibras e organizá-las em feixes, prover estiramento da fibra e título4, prover
torção às fibras para dar maior resistência aos fios, reunir os fios em embalagens específicas
que serão distribuídos para os fabricantes de tecido (Senai, 2015). A Figura 5.4 ilustra as
subfunções e fluxos de energia, material e sinal.
Figura 5.4: Passo 2 - desdobramento da subfunção "Transformar Fibras em Fios" (autora)
Para ser executada, a subfunção “Transformar Fios em Tecidos” (S3) tem como base a
Malharia. O tecido de malha é formado por um só fio (tecimento por trama) ou por vários fios
(tecimento por urdume), tendo como base a laçada. A formação da laçada consiste na
movimentação da agulha e inserção do fio na agulha, em que uma laçada passa por dentro da
anterior sem que exista um ponto de ligamento fixo entre elas (Senai, 2015). Após o tecido ser
construído, é necessário executar a etapa de acabamento. O objetivo desta etapa é agregar
características funcionais e/ou estéticas ao substrato têxtil para atender o mercado
consumidor. É necessário preparar o substrato têxtil para um posterior tratamento químico
com corantes e/ou acabamentos físico, químico e físico-químico. A preparação do tecido,
conhecido como Beneficiamento Primário, é composta por um conjunto de operações para
limpeza e eliminação de substâncias (graxas, óleos, entre outros) que poderão dificultar a
afinidade do substrato com corantes ou outros produtos químicos (Senai, 2015; Ribeiro,
1984). Esse processo é descrito na Figura 5.5.
4 Título é a relação entre um determinado comprimento e o peso correspondente de um fio (Ribeiro, 1984).
71
Figura 5.5: Passo 2 – desdobramento da subfunção “Transformar Fios em Tecidos” (autora)
A última subfunção da cadeia estudada, “Transformar Tecidos em Peças Prontas para
Vestir” (S4), é composta por diversas atividades, conforme Figura 5.6. Esta subfunção
contempla as etapas do desenvolvimento da ficha técnica, que contém os desenhos técnicos,
amostra de tecidos, metragem e grade de tamanhos das peças, aviamentos usados e tem gasto
em cada etapa da confecção da peça (Manoel e Pereira, 2016). A modelagem, que
corresponde à subfunção “Criar Molde das Peças”, é a execução dos riscos e graduação das
peças; o corte do tecido separa as partes das peças em lotes, enquanto que a união dessas
partes fica a cargo da costura. A coloração do tecido, denominado também como
Beneficiamento Secundário, pode ser feito na superfície total (Tingimento) ou parcial
(Estamparia) do substrato têxtil. No recorte adotado na presente pesquisa, somente a
Estamparia será contemplada. A finalização das peças corresponde à revisão, inspeção de
qualidade e revisão do produto final (Andrade et al, 2015).
Figura 5.6: Passo 2 – desdobramento da subfunção “Transformar Tecidos em Peças Prontas
para Vestir” (autora)
72
5.3 Passo 3: Especificação dos Componentes
O passo 3 requer a especificação dos componentes para cada subfunção. Na presente
pesquisa serão usadas as subfunções mais desdobradas.
A subfunção “Cultivar Algodão” exige uma ampla gama de máquinas agrícolas, que
executam tarefas de preparação do solo, distribuição das sementes no solo em uma
profundidade e espaçamento específicos e a colheita dos produtos. A subfunção “Separar
Fibras” consiste no uso de um conjunto de máquinas para receber e separar as fibras da
semente de algodão, representadas pela algodoeira e o descaroçador, respectivamente. A
eliminação das impurezas das fibras fica a cargo do limpador. Por fim, o enfardamento do
algodão é realizado pelo condensador, alimentador e prensa. O condensador inicia o processo
de retirada do ar das fibras e forma uma manta, o alimentador encaminha as fibras até a
prensa para, finalmente, formar o fardo na prensa (Ampasul, 2010). Para a distribuição dos
fardos de algodão, são necessários o meio de transporte e o sistema de monitoramento. Todos
os componentes e suas respectivas subfunções são mostrados na Figura 5.7.
Figura 5.7: Passo 3 – especificação dos componentes da subfunção “Obter Fibras Têxteis”
(autora)
73
A subfunção “Abrir Fardos” é realizada na Sala de Abertura, composta pelos
equipamentos Abridor e Batedor, que abrem os fardos de algodão para separar as fibras de
modo a facilitar a formação do fio. A carda promove o rearranjo individual das fibras para
eliminar impurezas e paralelizá-las. O conjunto Reunideira, Laminador e Penteadeira também
compõem o sistema de paralelização das fibras e retirada das fibras curtas. No Passador, as
fibras são estiradas e a relação peso/unidade de comprimento é determinada. A Maçaroqueira
e o Filatório aplicam torção ao fio (Ribeiro, 1984). Por fim, o meio de transporte e o sistema
de monitoramento executam a distribuição dos fios, conforme Figura 5.8.
Figura 5.8: Passo 3 – especificação dos componentes da subfunção “Transformar Fibras em
Fios” (autora)
A especificação dos componentes da subfunção “Transformar Fio em Tecidos” diz
respeito à descrição dos elementos de máquina da máquina circular monocilíndrica, que
produz tecidos de ligamento meia malha ou Jersey simples destinados para a produção de
camisetas. Nessa máquina, a preparação dos fios para a formação da malha corresponde à
ação dos componentes: guia-fio (responsável por orientar o fio até as agulhas) e frontura
(placa de aço onde são alojadas as agulhas). O movimento das agulhas para a formação das
malhas é realizada pelo conjunto de componentes: excêntrico, agulhas e platina. Os
excêntricos acionam as agulhas, as platinas retém o tecido formado e garantem que as malhas
formadas tenham sempre o mesmo tamanho, e as agulhas são o elemento principal da
formação das malhas. Por fim, o mecanismo puxador do tecido enrola o tecido formado para
74
evitar formação de vincos ou quebras (Senai, 2015). A preparação do tecido para a etapa de
acabamento é iniciada com o Foulard, equipamento que impregna o tecido com uma solução
química para retirada da goma dos fios que dificultam a absorção dos corantes e pigmentos
nas fibras (Ribeiro, 1984). A distribuição do tecido pronto fica a cargo dos componentes meio
de transporte e sistema de monitoramento. Os componentes e suas respectivas subfunções são
ilustrados na Figura 5.9.
Figura 5.9: Passo 3 - especificação dos componentes da subfunção "Transformar Fios em
Tecidos" (autora)
A execução da subfunção “Elaborar Ficha Técnica” pode ser feita manualmente ou com
auxílio de um software, como por exemplo, os programas Audaces Idea, Kaledo Lectra e
CorelDraw (Manoel e Pereira, 2016). A criação de moldes, também pode ser executada
manualmente ou com auxílio de software, como por exemplo, os programas Audaces
Vestuário, Lectra, Investronica, Moda 01, RZ CAD Têxtil e Gerber (Silveira e Silva, 2011). A
subfunção “Cortar Tecido” engloba o planejamento do corte e corte propriamente dito,
havendo a possibilidade de realizar esta etapa de forma manual ou com auxílio de programas
de computador e máquinas automáticas. O planejamento do corte requer o conhecimento das
características do tecido e o encaixe dos moldes de forma otimizada, também conhecido como
nesting, e pode ser executado nos programas Audaces Encaixe, RZ CAD Têxtil, entre outros.
Por fim, o corte propriamente dito pode ser executado com auxílio ferramentas elétricas,
como serras ou facas, ou com uma máquina automática (Nishida, 2015). A estamparia,
especificamente a estamparia à quadro, são necessários os quadros e secadores. Um desenho é
75
gravado no quadro e decomposto de acordo com as cores necessárias para a formação da
imagem, e a preparação da tela depende da moldura e forma de fixação; a alimentação da
máquina é manual e a termofixação é feita por secadores (Senai, 2015; Ribeiro, 1984). Os
componentes e as subfunções são ilustrados na Figura 5.10.
Figura 5.10: Passo 3 - especificação dos componentes da subfunção "Transformar Tecidos em
Peças Prontas para Vestir" (autora)
A visão geral da função total com os desdobramentos das subfunções e seus respectivos
componentes encontra-se no APÊNDICE A.
5.4 Passo 4: Especificação dos fluxos de entrada e saídas
A especificação dos fluxos de entrada e saída relacionam quantitativamente energia,
material e sinal de acordo com cada subfunção desdobrada. Para os quatro sistemas estudados,
os fluxos de entrada e saída são mostrados na Figura 5.11. O detalhamento dos dados será
mostrado no item 5.5.1.
76
Figura 5.11: Passo 4 - especificação dos fluxos de entrada e saída (autora)
77
5.5 Passo 5: Implementação da Análise do Ciclo de Vida (ACV)
Santos e Fernandes (2012) relataram uma análise do ciclo de vida de uma malharia, que
produz a malha Jersey, 100% algodão, cardada, gramatura 330g/m2. Os autores concluíram
que a produção e beneficiamento da fibra de algodão estão fortemente relacionados com os
impactos no solo, acidificação e eutrofização. A malharia impacta nas radiações, emissões
inorgânicas e mudança climática. Por fim, os principais impactos no processo de
beneficiamento da malha são a emissão de ozônio, emissões orgânicas e combustíveis fósseis.
Pimenta e Gouvinhas (2011) conduziram uma pesquisa operacional e ambiental em uma
confecção. Nesta pesquisa, os autores notaram que 20% de todo o tecido usado na confecção e
30% da energia elétrica eram desperdiçados. Os autores não apresentam os impactos
ambientais, pois focam somente nos aspectos econômicos, especificamente nos custos de
produção.
Barbosa (2012) e Donke (2013) concluíram que a cotonicultura é responsável pela
maior parte dos impactos ambientais na cadeia TC, devido ao uso de insumos agrícolas
químicos e uso da terra para cultivo. Barbosa (2012) aplicou a ACV em uma fiação em que
analisou a produção de fios e transporte. Por sua vez, Donke (2013) analisou a produção
agrícola do algodão para produção de fibras.
A seguir, a aplicação da ACV na Cadeia TC conforme a norma ISO 14040:2006, tendo
como base de dados os autores supracitados.
5.5.1 Definição do Escopo e Objetivo da ACV
- Objetivo e escopo do estudo: este estudo tem como objetivo analisar os
impactos ambientais em quatro sistemas produtivos da Cadeia TC e pretende ser um
relatório adicional à ACV na indústria têxtil;
- Unidade Funcional: 1 kg camisetas, 100% algodão;
- Processo de alocação: alocação de massa, de acordo com dados originais;
- Limites do sistema: berço ao túmulo, os sistemas e limites do sistema
analisados no presente trabalho são ilustrados na Figura 5.12:
78
Figura 5.12: Passo 5 – limites do sistema da Cadeia TC a serem analisadas (adaptado de
ABIT, 2014)
- Os processos adotados neste trabalho foram divididos em quatro grupos:
Sistema 1 (S1): correspondente à subfunção “Obter Fibras Têxteis”, que
inclui o processamento de algodão;
Sistema 2 (S2): correspondente à subfunção “Transformar Fibras em
Fios”, que inclui o processo de fiação;
Sistema 3 (S3): correspondente à subfunção “Transformar Fios em
Tecidos”, que inclui os processos de malharia, acabamento e embalagem;
Sistema 4 (S4): correspondente à subfunção “Transformar Tecidos em
Peças Prontas para Vestir”, que inclui os processos de confecção e
acabamento;
- Metodologia de avaliação de impacto: openLCA software (versão 1.4.2), base
de dados ecoinvent 3.1, Eco Indicator 99;
- Limitações: dados baseados em literatura acadêmica;
- Qualidade dos dados: os artigos foram selecionados de acordo com o ano de
publicação (a partir do ano de 2011) tendo como temática indústria têxtil brasileira.
79
5.5.2 Análise do Inventário de Ciclo de Vida (AICV)
Os valores de entradas e saídas adotadas na simulação são apresentados na Tabela 5.1.
Tabela 5.1: Passo 5 – entradas e saídas do inventário (adaptado de Donke, 2013; Barbosa,
2012; Santos e Fernandes. 2012; Pimenta e Gouvinhas, 2011)
Sistema Unidade Entradas Saídas
S1
Ocupação – terra ha*a 0,00105 0 Arável – terra ha 0,00105 0 Transformação - terra ha 0,00105 0 Água kg 6,09974 0 Glifosato kg 0,00379 0 Fungicidas kg 0,00256 0 Gipsita kg 1,11387 0 Semente de Algodão Ureia Sulfato de Amônia Inseticidas Sulfato de Zinco
kg kg kg kg kg
0,3285 0,14889 0,21065 0,03349
0,001053
0 0 0 0 0
Diuron kg 0,00568 0 Superfosfato triplo kg 0,30802 0 Diesel kg 0,17693 0 Cal kg 1,11387 0 Herbicidas kg 0,00917 0 Borax kg 0,01913 0 Reguladores de Crescimento kg 0,42433 0 Cloreto de potássio kg 0,00023 0 Fibra de Algodão kg 0 3,78866
S2 Fibra de Algodão kg 3,78866 0 Eletricidade MJ 40,0606 0 Transporte T*km 3,72161 0 Perdas kg 0 0,43586 Emissões ar kg 0 4,45922*10-8 Produção Fio kg 0 3,35280
S3
Produção de Fio kg 3,35280 0 Malharia kg 3,35280 0 Acabamento kg 3,35280 0 LDPE kg 0,09469 0 LDPE – Extrusão kg 0,17983 0 Beneficiamento - branqueamento kg 0,00018 0 Eletricidade - alta tensão MJ 156,46400 0 Eletricidade- baixa tensão MJ 36,57600 Calor MJ 103,63200 0 Transporte, carga >16t T*km 0,04724 0 Reciclagem kg 0 0,50292 Tecido de Algodão kg 0 2,84988
S4
80
Tecido de Algodão kg 2,84988 0 Consumo de Água L 72 36 Pigmentos Eletricidade
kg MJ
0,35 53,1
0,028
1,591 Acabamento Têxtil kg 0,3 0,05 Papel - molde Kg 0,5 0
Camiseta 100% Algodão Kg 0 1
5.5.3 Avaliação do Impacto de Ciclo de Vida
Uma visão geral do processo de produção construído em digrama de blocos pelo
programa openLCA é mostrada na Figura 5.13.
Figura 5.13: Passo 5 – modelo da tela do programa openLCA (elaborado pela autora)
81
Os resultados da Avaliação do Impacto de Ciclo de Vida estão resumidos na Tabela 5.2
e na Figura 5.14.
Tabela 5.2: Resultados da Avaliação do Impacto de Ciclo de Vida (elaborado pela autora)
Categoria do Impacto S1 S2 S3 S4 Unidade
Qualidade do Ecossistema – Conversão de terra
0,0004 0,0894 0,0629 0,0714 PDF*m2
Qualidade do Ecossistema – Ocupação de terra
0,0009 0,1350 0,0840 0,0954 PDF*m2*a
Qualidade do Ecossistema – Acidificação e Eutroficação
0,0255 3,3158 2,3171 2,5957 kg SO2 eq
Qualidade do Ecossistema - Ecotoxicidade 0,0026 0,0168 0,0086 0,0135 kg 1.4-DB
Ecossistema – Total 0,0271 3,5419 2,4649 2,7639 kg 1.4-DB
Saúde Humana – Mudança clima 0,0062 0,4806 0,3638 0,3046 kg CO2 eq
Saúde Humana – Destruição da camada de ozônio
7,9899E-10 5,3777E-09 2,8927E-09 2,0701E-09 kg CFC-11 eq
Saúde Humana – Total 0,0063 0,4815 0,3645 0,3052 kg 1.4-DB
Recursos – Combustíveis fósseis 0,9793 15,5289 9,7365 8,3715 MJ surplus
energy
Recursos – Minerais 0,0032 0,0793 0,0554 0,0536 MJ surplus
energy
Recursos – Total 0,9825 15,6082 9,7918 8,4251 MJ surplus
energy
Figura 5.14: Passo 5 – resultados da Avaliação do Impacto de Ciclo de Vida (elaborado pela
autora)
82
5.5.4 Interpretação dos Resultados
O efeito da acidificação aumenta a acidez da água e do solo que forma as "chuvas
ácidas", enquanto a eutrofização promove uma produtividade anormal dos elementos de um
ecossistema devido à concentração de nutrientes químicos. Ambos os impactos estão
relacionados com a diminuição da qualidade da água e da biodiversidade dos ecossistemas e
estão fortemente relacionados com o uso de fertilizantes (Acero et al, 2015). A produção de
matérias-primas, em particular as fibras naturais como é o caso do algodão, é uma das
principais causas de acidificação e eutrofização. No entanto, nota-se na Tabela 5.2 que os
sistemas S2, S3 e S4 apresentam valores elevados devido aos produtos químicos utilizados no
processo de acabamento e a falta de tratamento de efluentes, em acordo com os resultados
descritos por Yuan et al (2012) e Terinte et al (2014).
De acordo com Middlebrook e Tolbert (2000), muito tem sido feito contra o uso de
substâncias que destroem a camada de ozônio, especialmente com políticas globais como o
Protocolo de Montreal (1987), Londres (1990) e Copenhagen (1992). No entanto, os
resultados da Figura 5.14 indicam que todos os quatro processos contribuem para a destruição
da camada de ozônio, que pode ter consequências danosas à saúde humana, aos ecossistemas
naturais, à vida marinha e aos animais devido à crescente entrada de raios UVB na atmosfera
terrestre (Acero et al, 2015). Bhaumik e Dimova (2014) afirmam que a indústria têxtil não
apresenta um desenvolvimento tecnológico significante desde a virada do século nos países
em desenvolvimento, o que pode ser um argumento para a manutenção de práticas industriais
incompatíveis com a realidade ambiental insustentável contemporânea.
Ecotoxicidade é o impacto de substâncias tóxicas no ecossistema (Guinée, 2002), e
influencia significativamente na perda de biodiversidade e extinção de espécies. Sua unidade
de referência é expressa em unidade, kg, 1,4-diclorobenzeno (1,4 DB) (Acero et al, 2015). Os
resultados da Figura 5.14 indicam que todos os processos apresentam impacto de
ecotoxicidade, principalmente por estarem relacionados com produtos químicos orgânicos e
inorgânicos, pesticidas e combustíveis fósseis.
A mudança climática é uma alteração da temperatura global causada pelas emissões de
gases de efeito estufa resultantes principalmente das atividades industriais em escala global.
Este impacto é expresso como Potencial de Aquecimento Global (Global Warming Potential -
GWP) na unidade de referência, kg, CO2 equivalente (Acero et al, 2015). A mudança
83
climática é observada nos sistemas de S2 e S3, como mostrado na Tabela 3, principalmente
por causa do processo de tingimento, também descrito por Zhang et al (2015).
A conversão de terra refere-se a uma mudança da cobertura de uma área e ocupação de
terra refere-se a uma utilização contínua de uma área (Mattila et al, 2011). As unidades
expressas nestes casos são a "fração potencial de desaparecimento de espécies" (PDF) vezes
m2 e por PDF*m
2*ano, respectivamente (Acero et al, 2015). Ambos os impactos analisam a
área de terra alterada e perda de solo e espécies na agricultura, silvicultura, mineração e
transporte (Finnveden et al, 2009) que são observados em S2, S3 e S4.
A taxa de consumo de energia, incluindo a eletricidade e os combustíveis fósseis, é alta
na indústria têxtil. A quantidade de consumo de recursos na Tabela 5.1 corresponde a um
paradigma não sustentável descrito por Wang et al (2015) como uma contribuição da indústria
para a degradação ambiental e a exploração de recursos não renováveis.
5.6 Passo 6: Monitoramento tecnológico dos Componentes
O monitoramento tecnológico fundamenta-se na pesquisa por patentes em bancos de
dados nacionais e internacionais de cada componente. Para tanto, é necessário determinar
parâmetros de busca como palavras-chave, países depositantes, período, entre outros. O
monitoramento tecnológico demarca o estado-da-arte dos componentes e auxilia na previsão
de tecnologias futuras.
Na presente pesquisa, foram selecionadas duas bases de dados, uma internacional em
língua inglesa (Google Patents) e outra nacional (Instituto Nacional da Propriedade Industrial
- INPI). Foram analisadas as patentes depositadas a partir do ano de 2011, em acordo com o
período adotado no escopo da ACV.
Assim, todos os componentes especificados no passo 3 (vide item 5.3) foram
contemplados na busca por patentes. Para uma melhor leitura do monitoramento tecnológico,
quatro tabelas foram organizadas de modo a descrever os componentes, suas respectivas
tecnologias aplicadas e/ou evolução dos elementos construtivos, e exemplos de patente para
cada subfunção.
Para a análise das patentes, foram adotadas as tipologias de projeto descritas por
Fonseca (2000) como:
84
Projeto original: possui alto grau de novidade conceitual e alto grau de
complexidade de configuração;
Projeto variante ou reprojeto: possui baixo grau de novidade conceitual e baixo
grau de complexidade na mudança de configuração;
Projeto adaptativo: possui alto grau de novidade conceitual e baixo grau de
complexidade de configuração;
Projeto de desenvolvimento: possui baixo grau de novidade conceitual e alto grau
de complexidade na sua configuração;
Os componentes vinculados à subfunção “Obter Fibras Têxteis” são como projeto
variante, uma vez que muitas patentes descritas são adaptações de máquinas existentes ou
aperfeiçoamento do método. São exemplos dessas adaptações os diversos dispositivos
acopláveis às máquinas de preparo de solo, colhedora e alimentador (Bertino, 2013; Klein,
2014; Rylander, 2013; Marchesan, 2016; Silva et al, 2015; Orlanda, 2014;) e as mudanças na
configuração das máquinas (Seki e Balestri, 2017; Henkels (2015); Yang et al (2013). Os
dispositivos automáticos para auxílio na colheita e descaroçamento manual de algodão (Jun e
Liang, 2016; Xiuyun, 2012) são considerados projetos de desenvolvimento, pois auxiliam na
execução de uma função com variáveis complexas sem acrescentar novidades conceituais.
Nesta mesma linha de raciocínio estão o uso de robôs para colhedora (Kahani, 2016) e a
plataforma robótica para preparo do solo (Cavenders-Bares e Bares, 2016). Ainda nesta
subfunção, são considerados projetos originais os sistemas de comunicação, controle e
monitoramento em tempo real dos meios de transporte (Foster et al, 2013; Santos, 2016;
Ferguson, 2013), por apresentarem alto grau de complexidade e de novidade conceitual.
Todas as informações relativas aos componentes, tecnologias e patentes são apresentadas na
Tabela 5.3.
85
Tabela 5.3: Passo 6 - Monitoramento tecnológico da subfunção "Obter Fibras Têxteis"
(autora)
Componente Elementos de Construção e Tecnologia Exemplos de Patente
Máquina de Preparo do Solo
Plataforma robótica multifuncional Cavender-Bares e Bares (2016); Rylander (2013); Foster (2013)
Implemento agrícola para conformação do solo
Marchesan (2016); Silva (2015);Orlanda (2014)
Semeadeira
Evolução do sistema de controle da semeadeira
Bergen (2016); Liu (2012); Mariman et al (2014)
Evolução dos elementos construtivos da semeadeira
Rylander et al (2012); Garner et al (2015); Souza (2014); Tavares e
Giangola (2015); Garner et al (2016)
Colhedora
Dispositivo para acoplamento em tratores convencionais
Bertino (2013); Klein (2014);
Dispositivo automático para colheita manual de algodão
Jun e Liang (2016)
Utilização de robôs para mapeamento da plantação e localização de frutos prontos
para colheita Kahani (2016);
Plataformas completas para colheita Seki et al (2017)
Descaroçador
Dispositivo manual para descaroçamento de algodão em pequenas propriedades
Xiuyun (2012)
Dispositivo separador de fibras de algodão e impurezas
Tong (2016); Ruscheng (2014)
Evolução dos elementos construtivos do
descaroçador Jin-tu (2013); Zhikui (2013)
Limpador
Ferramenta para desacoplar rolos do limpador
Meng e Wang (2013)]
Evolução dos elementos construtivos do limpador
Li (2013)
Condensador Evolução dos elementos construtivos do
condensador Yu (2011); Pan e Zhang (2012)
Alimentador Dispositivo para fornecimento e descarga
de material fibroso Jacobs e Tammen (2014)
Prensa Evolução dos elementos construtivos da
prensa Henkels (2015); Yang et al (2013)
Meio de Transporte
Dispositivo para transporte autônomo Marins et al (2016); Ferguson e Dolgov
(2013)
Dispositivo regenerador de energia Mcalister (2014)
Sistema de Monitoramento
Evolução do sistema de comunicação Santos (2016); Yu et al (2012); Lowell et
al (2013)
86
Na subfunção “Transformar Fibras em Fios”, a maioria das patentes descrevem um
projeto variante, ao indicar a evolução dos elementos construtivos e dos métodos de execução
da função com baixo grau de novidade conceitual; exemplos desse projeto são os sistemas de
abertura do fardo de algodão (Huazhong, 2014), o dispositivo adicional de cardagem (Muller,
2015) e a evolução dos elementos construtivos da maçaroqueira (Morandi et al, 2013),
filatório (Havliczek, 2013) e foulard (Zhao et al, 2013). Por outro lado, o sistema de controle
de qualidade da Penteadeira (Zhi et al, 2011) é entendido como um projeto de
desenvolvimento, ao apresentar um alto grau de complexidade e baixo grau de novidade
conceitual. A Tabela 5.4 apresenta os componentes, tecnologias e patentes dessa subfunção.
Tabela 5.4: Passo 6 - Monitoramento tecnológico da subfunção “Transformar Fibras em Fios”
(autora)
Componente Elementos de Construção e Tecnologia Exemplos de Patente
Abridor
Evolução dos elementos construtivos do abridor
Yang et al. (2011)
Dispositivo para desembalar fardos de algodão
Vanke et al. (2012); Huazhong (2014)
Plataforma automática para abrir fardos Tong-Gang (2014)
Batedor Não há registros -
Carda
Dispositivo adicional de cardagem Muller (2015); Kriegler (2012);
Leinders (2015)
Evolução do dispositivo de recolhimento de manta cardada
Pischel e Leinders (2013); Weber, Friedrich e Leinders (2013)
Reunideira Dispositivo compressor para reunideira Stahlecker e Huber (2016)
Laminador Evolução do dispositivo formador de fitas Elegant (2014);Chen e Huang
(2015); Li (2015)
Penteadeira
Evolução dos elementos construtivos da penteadeira
Zhang et al. (2012); Ling (2013)
Evolução do sistema de controle de qualidade da penteadeira
Zhi et al. (2011)
Maçaroqueira Evolução dos elementos construtivos da
maçaroqueira Zhang et al. (2013);
Morandi et al. (2013)
Filatório de Anel
Evolução dos elementos construtivos do filatório
Havliczek (2013)
Evolução do método Wen et al. (2011)
87
As patentes das componentes da subfunção “Transformar Fios em Tecidos” apresentam
características de projeto de desenvolvimento (Wu, 2013; Min Zhou et al, 2013; Aramaki e
Shimasakoda, 2013) e projeto variante (Chen, 2011; Gao, 2013; Mayer Karl, 2012). Além
disso, há também exemplos de projeto adaptativo, com mudança conceitual no componente e
baixo grau de complexidade, como no caso das patentes de agulha e platina que evitam o
acúmulo de fibrilas de algodão (Tian, 2013; Hong, 2016). As informações são compiladas na
Tabela 5.5.
Tabela 5.5: Passo 6 - Monitoramento tecnológico da subfunção "Transformar Fios em
Tecidos" (autora)
Componente Elementos Construtivos e Tecnologia Exemplos de Patente
Guia-Fio Evolução do dispositivo guia-fio Mayer Karl (2012)
Frontura
Evolução dos elementos construtivos da frontura
Li-Ping et al. (2011)
Dispositivos ajustáveis para frontura Gao (2013); Zhuang (2014)
Agulha de lingueta Evolução dos elementos construtivos
da agulha Tian (2013); Yu-Jun (2011); Hong
(2011)
Excêntricos Evolução dos elementos construtivos
dos excêntricos Giminchan (2016); Li (2011)
Platina Evolução dos elementos construtivos
da platina Huang (China); Li (2013); Chen
(2011)
Mecanismo Puxador de Tecido
Evolução dos elementos construtivos do puxador
Min et al. (2013); Wu (2013)
Dispositivo eletrônico para controle do puxamento do tecido
Aramaki e Shimosakoda (2013)
Foulard Evolução dos elementos construtivos
do foulard
Zhao et al. (2013); Franchetti (2014); Christ e Marzinkowski
(2013)
Por fim, na subfunção “Transformar Tecidos em Peças Prontas para Vestir”, os
componentes são classificados como projeto variante e projeto de desenvolvimento. As
patentes dos componentes relacionadas ao projeto variante são as adaptações dos elementos
do quadro para estamparia (Sedrez, 2013), secadores (Zonggen, 2012; Hwa, 2016), mesa de
corte (Tong, 2012), máquina de costura (Chen, 2015; Medeiros, 2015) e ferro de passar (Ong,
88
2016; Soares, 2013). Os projetos de desenvolvimento estão relacionados ao sistema de
controle do posicionamento do quadro para estamparia (Xingxing, 2012) e posicionamento
das peças de tecido na máquina de costura (Guerreschi, 2016). O projeto de desenvolvimento
fica a cargo da mesa de corte automática, cuja complexidade é alta e o grau de novidade
conceitual é baixo. A Tabela 5.6 descreve os componentes, tecnologias e patentes desta
subfunção.
Tabela 5.6: Passo 6 - Monitoramento tecnológico da subfunção "Transformar Tecidos em
Peças Prontas para Vestir" (autora)
Componente Elementos Construtivos e Tecnologia Exemplos de Patente
Mesa de Corte Evolução dos elementos construtivos
da mesa Lanlan et al. (2013); Wenwu e Sheng
(2012); Tong (2012)
Máquina de Costura
Evolução do sistema de controle da máquina de costura
Guerreschi (2016); Shuwei e Bin (2013); Nakamura (2013)
Evolução dos elementos construtivos da máquina de costura
Chen (2015); Medeiros (2015); Dokoupil (2016)
Quadro para Estamparia
Dispositivo de posicionamento do quadro
Xingxing (2012)
Evolução do método Sedrez (2013); Yafu et al. (2012)
Secadores para estamparia a
quadro
Evolução dos elementos construtivos do secador
Hwa (2016)
Evolução do método Zonggen (2012)
Ferro de Passar
Evolução do método Guerreschi (2012)
Evolução dos elementos construtivos do ferro de passar
Ong (2016); Soares (2013); Gomes (2015); Sakai (2015); Jobory Fawaz
(2013); Kai (2013); Wenquan e Lixin (2015); Ducruet e Gameiro (2014)
Em termos gerais, percebe-se que há poucos projetos originais dentre os componentes
descritos; as patentes analisadas indicam adaptações das máquinas ou adição de componentes
no sistema de controle do equipamento. Assim, é notável a importância da previsão
tecnológica na determinação de tecnologias que já foram desenvolvidas, mas ainda não são
aplicadas em sua totalidade, e na identificação de possíveis novas tecnologias que atendam as
demandas da Quarta Revolução Industrial.
89
5.7 Passo 7: Previsão tecnológica
Nota-se que as patentes da subfunção “Obter Fibras Têxteis” relacionadas a
implementos agrícolas para o cultivo de algodão não descrevem uma mudança conceitual e/ou
aumento da complexidade, mas optam pela manutenção do projeto original com acréscimo de
elementos automatizados. Pode-se inferir que tais implementos representam a revolução
digital ocorrida na Terceira Revolução Industrial. As patentes dos componentes da etapa de
formação dos fardos de algodão descrevem um processo evolutivo dos elementos
construtivos, em que há progressiva inserção de dispositivos tecnológicos, caracterizando uma
passagem da Segunda para a Terceira Revolução Industrial. Por fim, os sistemas de
comunicação, controle e monitoramento em tempo real dos meios de transporte indicam a
presença de elementos tecnológicos da Quarta Revolução Industrial.
Os componentes da subfunção “Transformar Fibras em Fios” apresentam
características fortemente relacionadas a Segunda Revolução Industrial, principalmente no
desenvolvimento de dispositivos para aumento da capacidade produtiva das máquinas e
evolução do método; um exemplo disso é o Filatório, cuja patente original data da Segunda
Revolução Industrial e, até os dias atuais, seu projeto conceitual não foi radicalmente
modificado. Entretanto, há descrições de patentes que indicam um movimento inicial de
mudança na configuração das máquinas e sistemas de controle, que conduzirão os
componentes à Terceira Revolução Industrial.
A subfunção “Transformar Fios em Tecidos” tem como componente principal a
máquina circular. As patentes analisadas pontuam a evolução dos elementos construtivos da
máquina, que objetivam o aumento da capacidade produtiva e o desenvolvimento de novos
tecidos. Assim como no caso do Filatório, a máquina circular também tem sua origem na
Segunda Revolução Industrial e seu conceito ainda permanece similar ao projeto original. Os
os sistemas eletrônicos de controle de qualidade, velocidade de puxamento do tecido pronto e
modificação das agulhas inserem tecnologias da Terceira Revolução Industrial. As patentes
do Foulard, componente que executa a subfunção de preparar o tecido para a estamparia,
indicam modificações dos elementos construtivos, mas baixo grau de inovação conceitual.
As patentes do conjunto de componentes da subfunção “Transformar Tecidos em Peças
Prontas para Vestir” apresentam sistemas automatizados que caracterizam a Terceira
Revolução Industrial, como a automação do corte do tecido, os dispositivos para auxiliar o
posicionamento do tecido na máquina de costura e dos quadros de estamparia sobre o tecido e
90
as plataformas automáticas de secagem. Entretanto, percebe-se que não houve mudanças
radicais no conceito dos componentes.
Em termos gerais, nota-se que grande parte dos componentes da Cadeia TC encontra-se
entre a Segunda e a Terceira Revolução Industrial. Poucos componentes apresentam
integração com ferramentas tecnológicas da Quarta Revolução Industrial, porém esses
componentes não estão diretamente relacionados ao processo produtivo têxtil. Ao analisar o
desenvolvimento tecnológico ao longo da história da humanidade, fica claro que a Cadeia TC
sempre teve papel pioneiro na inovação da produção industrial e na influência do
comportamento do consumidor. Entretanto, nas últimas décadas, outros setores
acompanharam as inovações tecnológicas, como é o caso da indústria automotiva, enquanto a
indústria têxtil permanecia com seu parque industrial. Por este motivo, a previsão tecnológica
é uma maneira de responder a esta defasagem de inovação do setor.
Na produção de fibras de algodão, é necessário que os implementos agrícolas sejam
capazes de obter e gerenciar informações em tempo real das condições atmosféricas, do solo,
da qualidade das sementes e insumos para auxiliar o processo de tomada de decisão das ações
envolvidas do cultivo até a colheita. Além disso, essas informações devem ser armazenadas
sob forma de banco de dados para alimentar os fluxos de entrada e saída da Avaliação do
Ciclo de Vida. Existem patentes que tratam dos sistemas de aquisição e gerenciamento de
dados (Curkendall et al, 2006), da transmissão de dados via IoT para o consumidor (Dlott et
al, 2008) e do gerenciamento das condições climáticas (Frey, 2013), porém ainda não há um
uso extensivo dessas ferramentas.
A Indústria 4.0 modificará a organização das fábricas e modelos de negócio. Dois
modelos serão amplamente utilizados: a fábrica inteligente e a mini-fábrica. A Fábrica
Inteligente tem como princípio a integração entre diversos stakeholders em um ambiente
virtual e colaborativo, controle e monitoramento remoto das atividades industriais por meio
das cópias virtuais do ambiente físico e uso intensivo de tecnologias ubíquas em dispositivos
portáteis. As mini-fábricas são baseadas na produção sob demanda, em que a produção
depende diretamente da demanda do consumidor. Para a produção de fios e tecidos, o
monitoramento remoto das máquinas e das condições ambientais e o uso de QR Code (Quick
Response Code) e RFID (Radio-Frequency IDentification – identificação por radiofrequência)
para acesso a dados, são exemplos de componentes adicionais ao maquinário. Vale ressaltar
que as informações contidas dos dispositivos de monitoramento estão localizadas em
embalagens e etiquetas que serão descartadas nas etapas seguintes da produção têxtil. Assim,
91
é preciso que as informações estejam contidas no fio, como no caso do Projeto Jacquard
(Project Jacquard, 2017).
A etapa de confecção pode ser reconfigurada em uma mini-fábrica, que engloba os
setores de pedidos, modelagem, beneficiamento secundário, corte, costura, acabamento e
expedição. Cabe ressaltar que nesta mini-fábrica todos os componentes devem automatizados,
sendo necessário um projeto original para cada máquina. Exemplos de componentes da
Fábrica Inteligente e da mini-fábrica são ilustrados nas Figura 5.15 e Figura 5.16,
respectivamente.
Figura 5.15: RFID (à esquerda) e monitoramento (Gloy et al, 2013)
Figura 5.16: Exemplo de mini-fábrica (AM4U, 2017)
Além do constante monitoramento e da autonomia das máquinas, o setor de manutenção
de máquinas terá como principal ferramenta a realidade aumentada. Assim como já acontece
em algumas indústrias, o uso de dispositivos (óculos, por exemplo) que apresentam dados e
92
indicam possíveis causas do defeito é uma mudança que impacta diretamente no cotidiano dos
trabalhadores.
Em todas as etapas do processo produtivo, o controle e monitoramento em tempo real
das condições ambientais formarão um extenso banco de dados que serão convertidos em
impactos ambientais com a simulação da ACV. Os dados gerados, além de indicarem os
pontos críticos de uma atividade industrial, podem ser adotados como parâmetros de
rotulagem ambiental (ecolabel). A importância da rotulagem ambiental vai além da
mensuração dos impactos gerados, será uma ferramenta de comunicação para o consumidor
final no momento da aquisição do produto e fará parte da estratégia das organizações.
93
6 DISCUSSÃO
O modelo proposto para a integração entre ferramentas do ciclo de vida do produto e
Indústria 4.0 apresenta duas vertentes: visão geral das funções, componentes, tecnologias e
impactos ambientais de uma cadeia produtiva completa ou uma análise local de um sistema
industrial específico.
Uma das vertentes do modelo proposto prevê a análise local de um sistema industrial
específico. Dada a subjetividade do desdobramento funcional, necessidade de obtenção de um
grande volume de dados, falta de familiaridade com a montagem do modelo e acesso restrito à
dados de outros elos da cadeia, sugere-se o uso simplificado do modelo, restringindo a
aplicação do modelo à uma única função ou subfunção. Assim, o modelo pode ser montado
com mais rapidez e a busca por soluções alternativas ou novas tecnologias é facilitada. A
visão micro permite uma resposta rápida a um determinado problema, entretanto não
contempla o contexto geral da produção.
A visão geral de uma cadeia produtiva completa, como foi o caso da presente Tese,
permite a análise da interligação entre subfunções e componentes, que se relacionam
diretamente com os fluxos de entrada e saída e, consequentemente, resultam em impactos
ambientais que se acumulam ao longo do processo produtivo e repercutem no produto final.
Esta visão geral deixa clara a importância que cada elo tem no resultado final; quando
comparadas as informações de cada sistema, é possível dimensionar a influência de cada um
deles nos inventário do ciclo de vida e assim buscar soluções alternativas para determinado
ponto crítico. As soluções alternativas se apresentam na contraposição entre o monitoramento
e a previsão tecnológica; em termos práticos, os componentes adotados são analisados quanto
ao grau de inovação conceitual e complexidade e comparados com patentes e descrição das
tecnologias que estão sendo desenvolvidas. Além disso, a visão geral permite o controle e
monitoramento das atividades industriais de modo a gerar padrões comuns de qualidade entre
os stakeholders e até parâmetros de gestão dos impactos ambientais para a manutenção de um
rótulo ecológico.
O desdobramento funcional da Cadeia TC baseou-se no objetivo de cada etapa
produtiva. Foram analisados dados de entrada e saída para determinar as ações de
transformação dos fluxos de material, energia e sinal de cada sistema; além disso, utilizou-se
descrição da literatura para promover uma unificação do vocabulário usado na descrição da
função total e das subfunções.
94
Os componentes de cada subfunção também foram pesquisados em literatura e
relatórios de diferentes associações dos setores agrícola, têxtil e de confecção. Há uma vasta
literatura a respeito do maquinário e tecnologias; quanto à análise da inovação conceitual e
complexidade do projeto, foram analisadas patentes de cada componente. O recorte adotado
na presente pesquisa contempla os anos seguintes ao anúncio oficial do conceito de Indústria
4.0 no ano de 2011; entretanto, percebe-se que muitas das ferramentas de tecnologia e
comunicação foram patenteadas muitos anos antes, como por exemplo, o RFID, patenteado na
Segunda Guerra Mundial (Roberti, 2005). A partir do ano de 2011, não houve patentes
descrevendo um projeto original na Cadeia TC, ainda há a busca pela adaptação ou
incremento funcional dos componentes existentes.
Além disso, a pesquisa e análise de patentes indicam que mesmo com a produção
industrial, algumas tarefas manuais ainda são realizadas, como no caso das patentes chinesas
de dispositivos automáticos para auxílio da colheita e descaroçamento de algodão (Jun, 2016;
Xiuyun, 2012). Estas patentes são amostras de que diversos sistemas produtivos da Cadeia TC
ainda são realizados de forma manual ou pouco automatizados. Se por um lado esse fato
representa um possível nicho de mercado que contempla consumidores que buscam produtos
locais e artesanais, por outro indica que a tecnologia disponível ainda não foi totalmente
integrada à produção.
Como uma possível causa da defasagem tecnológica da indústria têxtil, especificamente
no Brasil, pode-se citar a falta de recursos alocados nos setores de Pesquisa e
Desenvolvimento (P&D) de indústrias e instituições de ensino. Lemos et al (2009) afirmam
que a proporção dos gastos com P&D em relação ao faturamento é de 0,22% enquanto a
média da indústria de transformação é de 0,66%, a cooperação entre indústrias não é praticada
e a participação de capital estrangeiro é pouco expressiva.
Quanto ao uso de ferramentas tecnológicas, o primeiro desafio do Brasil é
desenvolvimento de fornecedores de tecnologias. O País vive um paradoxo entre estar em
quinto lugar entre os países com mais usuários de internet e sétimo entre os países com o
maior número de pessoas desconectadas (Banco Mundial, 2016). Outros desafios podem ser
elencados, como a necessidade de digitalização das cadeias produtivas, o estímulo para
adoção de novas tecnologias, aspectos legais e regulatórios e a formação de recursos
humanos. Mais uma vez, reforça-se a falta iniciativas públicas e privadas para o estímulo à
mudança da configuração dos sistemas produtivos no Brasil.
A digitalização das cadeias produtivas foi iniciada na Terceira Revolução Industrial,
com a difusão de programas de computador para auxiliar a execução de tarefas antes feitas
95
manualmente. Na indústria têxtil, os programas CAD auxiliam no desenvolvimento de
modelagem, estampas e combinação de cores. Entretanto, as propriedades físicas, mecânicas e
sensoriais do tecido ainda não são representadas de forma detalhada nesses programas. Guo et
al (2011) descrevem estudos na busca por representações cada vez mais reais dessas
características do tecido; essas representações serão cada vez mais necessárias para facilitar as
compras pela internet (e-commerce) de artigos têxteis. Para a Quarta Revolução Industrial,
espera-se que as compras online sejam apoiadas por ferramentas de realidade virtual,
realidade aumentada, escaneamento e aplicativos que permitem simular o caimento das
roupas no usuário.
Guo et al (2011) apontam que as tomadas de decisão nas etapas de encaixe dos moldes,
corte e costura são os maiores problemas da produção fabril têxtil. Nesse sentido, iniciativas
como o uso de inteligência artificial e algoritmo genético (Heckmann e Lengauer, 1998),
sistemas híbridos inteligentes (Wong et al, 2009), robôs que controlam força aplicada ao
tecido na costura (Koustoumpardis, 2003) e linhas totalmente automatizadas e inteligentes
(Donaldson, 2017) representam novos rumos para a indústria têxtil no contexto da Indústria
4.0.
Um dos obstáculos para a adoção de ferramentas tecnológicas é o custo da transição
tecnológica dos sistemas de controle e produção. Para as empresas de pequeno e médio porte,
o custo da aquisição de tecnologia não será recuperado a curto prazo. Além disso, o tempo
destinado ao treinamento e adaptação de funcionários também é um fator que inviabiliza o
projeto de digitalização da produção. Para as empresas de grande porte, por outro lado, o
argumento para a não adesão das tecnologias reside no fato de será necessário uma grande
estrutura para coletar, armazenar e tratar uma grande quantidade de dados gerados
diariamente, fato que elevaria os custos da produção (Majeed e Rupasinghe, 2017).
Esses dados indicam que as ferramentas tecnológicas não vistas como um meio para
aumentar a eficiência da produção, auxiliar no controle de qualidade, manutenção industrial e
controle de estoque; as ferramentas ainda são consideradas como investimentos cujo retorno é
incerto e à longo prazo.
A produção têxtil tende a cada vez mais sair da sua aplicação clássica (vestuário,
cama/mesa/banho, industrial) para ser aplicada sob forma de materiais funcionais, que inclui
os têxteis biomédicos e eletrônicos. Os processos produtivos têxteis oferecem a possibilidade
de criar uma nova geração de materiais dado o arranjo geométrico e topológico dos fios e das
características das matérias-primas. Assim, as fibras de qualquer origem podem ser tratadas
96
com substâncias químicas e processos mecânicos para obter novas propriedades, como a
condutividade e memória de forma (Liu et al, 2017).
Dois conceitos que emergem com a Quarta Revolução Industrial é a descentralização da
produção e a customização em massa. Assim, surge o movimento em que o consumidor
projeta e confecciona seu próprio produto. Nesse ponto, as ferramentas tecnológicas em
conjunto com a robótica, impressora 3D, microprocessadores com preços acessíveis e ensino
rápido de linguagem de programação permitem que o consumidor seja um “criador”. Desses
conceitos surge um novo questionamento: o ensino da tecnologia. Papavlasopoulou et al
(2017) fizeram um levantamento de publicações sobre as tecnologias, temas e meio de
aprendizado utilizados por escolas e universidades para instruir alunos sobre como ser um
projetista. Como resultados, os autores apontaram que a velocidade da inovação tecnológica
ainda é maior do que a criação de novas didáticas de ensino, o ensino de linguagens de
programação foi o tema mais abordado nas aulas e o efeito do ensino destas tecnologias
reforça o ambiente colaborativo, redes de contatos, engajamento coletivo e autoestima
individual.
Os impactos ambientais gerados pelos quatro sistemas da Cadeia TC adotados nesta
pesquisa indicaram que todos têm contribuição nos indicadores avaliados. Nota-se que as
perdas do sistema produtivo poderiam ser minimizadas, a reciclagem é pouco estimulada e
difundida no setor, o tratamento de efluentes têxteis é restrito a água e produtos químicos e a
questão social e trabalhista ainda é obscura. Mesmo apresentando resultados alarmantes, a
simulação dos impactos ambientais apresentada neste trabalho pode ser questionada devido à
baixa unidade funcional adotada neste trabalho (1 kg de camisetas, em torno de 5 itens). No
entanto, cabe ressaltar que em escala global a indústria têxtil e de confecção produz 80
bilhões de itens por ano, muitas vezes descartados por saírem rapidamente de moda, não
servirem no corpo ou simplesmente porque os consumidores não gostam mais deles (Eckert,
2015).
97
7 CONCLUSÕES
Dado o presente momento de constante modificação, conectividade, digitalização dos
processos industriais, interação entre pessoas e máquinas, descentralização da tomada de
decisão e necessidade de adotar práticas sustentáveis, nota-se que o processo de
desenvolvimento e a análise do ciclo de vida de um produto formarão uma base para o
entendimento da influência do uso de novas tecnologias no processo produtivo.
Foi possível desenvolver um modelo de referência que contemplou os aspectos
funcionais, tecnológicos e ambientais da produção de camisetas para descrever o cenário atual
de alguns sistemas produtivos têxteis e realizar uma previsão tecnológica dos componentes
dado o contexto da Quarta Revolução Industrial. O encadeamento das subfunções, as
especificações dos fluxos de entrada e saída de material, informação e energia e a interrelação
com os componentes permitiu uma visão clara sobre os processos produtivos da Cadeia TC e
a interdependência de todos os atores. A ACV corrobora a importância da análise dos
impactos ambientais ao longo da cadeia produtiva; dentre os sistemas analisados na presente
pesquisa, nota-se que todas as etapas têm participação na geração de impactos negativos para
a saúde humana, condição climática, atmosférica e do solo, porém o sistema para transformar
fibras em fios apresenta os piores índices ambientais.
No monitoramento tecnológico, percebeu-se que o grau de novidade conceitual e de
complexidade de configuração dos componentes da Cadeia TC analisada encontram-se em um
processo evolutivo, em que há automação de partes das máquinas e processos. Assim, pode-se
inferir que a atual configuração da Cadeia TC se encontra na transição para a Terceira
Revolução Industrial, com a digitalização de componentes e processos produtivos.
Para atingir a Quarta Revolução Industrial, as ferramentas tecnológicas devem ser
integradas tanto na produção como no consumo de artigos têxteis. Na produção, são exemplos
de iniciativas as linhas automatizadas e inteligentes, máquinas capazes de comunicar o estado
atual da produção, controle em tempo real da produção e armazenamento de tratamento de
dados (fluxos de material, energia e informação, por exemplo) gerados durante o processo
produtivo. No consumo, pode-se citar o uso de ferramentas tecnológicas para auxiliar a
aquisição de peças de vestuário, principalmente ao simular o caimento dos tecidos e roupas.
98
O desafio para a indústria têxtil é acompanhar essas inovações que irão repercutir não
somente na produção, mas também nos modelos de ensino, negócio, nos hábitos de consumo
e em aspectos sociais e culturais nos próximos anos.
99
8 TRABALHOS FUTUROS
Como continuidade desta pesquisa, sugere-se:
O uso de dados reais da produção têxtil na simulação da ACV;
Uma maior abrangência dos sistemas produtivos da Cadeia TC, principalmente
com a inserção da etapa de Pós-Consumo;
Uma validação do modelo de referência para ser base de um rótulo ambiental
e/ou diagnóstico do grau de inovação conceitual e tecnológico nacional
específico para a Cadeia TC;
Expansão do modelo para outros sistemas produtivos.
100
REFERÊNCIAS
ABIT – Associação Brasileira da Indústria Têxtil e de Confecção. Agenda de Prioridades
Têxtil e Confecção – 2015/2018. São Paulo, 19p., 2014.
Acero, A.P., Rodríguez, C., Ciroth, A. LCIA methods: impact assessment methods in Life
Cycle Assessment and their impact categories. Greendelta, version 1.5.4, 23p., 2015.
Aftenposten. Sweatshop – Deadly Fashion (2014). Disponível em:
http://www.aftenposten.no/webtv/#!/video/21031/sweatshop-ep-5-what-kind-of-life-is-
this, acesso em 29/12/2016.
Alamy. Stock Photo - Spinning Jenny by James Hargreaves. Disponível em:
http://www.alamy.com/stock-photo-spinning-jenny-by-james-hargreaves-print-
50550911.html. Acesso em 01/11/2016.
Alencar, José Luciano Sobreira; Simoni, Júlio Henrique; Fiorelli, Mariana Natale; Angelis
Neto, Generoso. Sistema De Gestão Ambiental e ISO 14000 na Indústria Têxtil – A
Sustentabilidade Como Tendência. DOI: 105902/22361170/16962, Revista Eletrônica em
Gestão, Educação e Tecnologia Ambiental Santa Maria, v. 19, n. 2, p. 575-586, mai-ago
2015.
Allwood, J.M., Laursen, S.E., de Rodriguez, C.M., Bocken, N.M.P. Well dressed? The
present and future sustainability of clothing and textiles in the United Kingdom. Univesity
of Cambridge, ISBN 1-902546-52-0, 84p., 2006.
Alves, Cristina; Conceição, Claudio. The need to modernize Brazilian industry. The
Brazilian Economy, p.8-16, nov., 2015.
AM4U – Apparel Made for You. Integrated Fabric. Disponíel em: http://am4uinc.com/
(acesso em 01/02/2017).
Amparo, Keize Katiane dos Santos; Ribeiro, Maria do Carmo Oliveira; Guarieiro, Lilian
Lefol Nani. Estudo de caso utilizando mapeamento de prospecção tecnológica como
principal ferramenta de busca científica. Perspectivas em Ciência da Informação, v. 17, n.
4, p. 195-209, 2012.
Ampasul – Associação Sul Mato-Grossense dos Produtores de Algodão. Manual de
orientações técnicas para algodoeiras de Mato Grosso do Sul. 84p., 2010.
101
Anderl, R. Industrie 4.0 – technological approaches, use cases, and implementation. at-
Automatisierungstech., v. 63, n. 10, p. 753-765, 2015.
Andrade, Raquel Rabelo; Bezerra, Fabricio Maesta; Da Cruz Landim, Paula. Cadeia
produtiva da moda: panorama e descrição. Projetica, v. 6, n. 3, p. 87-104, 2016.
Aramaki, Y.; Shimosakoda, K. Method of and device for controlling fabric take-up in
electronic pattern knitting machine. EP2546401 A1, 2013.
Araújo, Mário; Castro, E. M. de Melo. Manual de engenharia têxtil. Lisboa: Fundação
Calouste Gulbenkian,1984. Vol. I e II.
Aurich, J.; Fuchs, C.; Wagenknecht, C. Life cycle oriented of technical Product-Service
Systems. Journal of Cleaner Production, v. 14, p. 1480-1494, 2006.
Bakshi, Bhavik R.; Fiksel, Joseph. The quest for sustainability: Challenges for process
systems engineering. AIChE Journal, v. 49, n. 6, p. 1350-1358, 2003.
Banco Mundial. World Development Report: digital dividends. E-ISBN 978-4546-0672-8,
2016.
Barbieri, José Carlos; Cazajeira, Jorge Emanuel Reis; Branchini, Oziel. Cadeia de
suprimento e avaliação do ciclo de vida do produto: revisão teórica e exemplo de
aplicação. Revista o Papel, vo. 70, num 09, 52-72p., 2009.
Barbosa, Priscila Pasti. Análise dos impactos ambientais da cadeia têxtile do algodao no
espaço urbano-industrial: uma aplicação da avaliação do ciclo de vida. Master Thesis,
State University of Maringa, Brazil, 2012.
Bauman, Zygmunt. Modernidade Líquida. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 2001.
Beaud, Michel. História do Capitalismo: De 1500 aos nossos dias. 5a edução, Brasiliense,
2005.
Bergen, Gary et al. Tool control system for agricultural seeders. U.S. Patent n. 9,433,142,
6 set. 2016.
Bertino, Luiz Henrique. Implemento Ceifador Enleirador para Culturas Diversas. BR 10
2012 025615 0 A2, 2013.
102
Bezerra, Francisco Diniz. Análise retrospectiva e prospectiva do setor têxtil no Brasil e no
Nordeste. Informe Técnico de Estudos Econômicos do Nordeste, Fortaleza, 2014.
Bhaumik, Sumon Kumar; Dimova, Ralitza. Good and bad institutions: is the debate over?
Cross-country firm-level evidence from the textile industry. Cambridge Journal of
Economics, v. 38, n. 1, p. 109-126, 2014.
Borchardt, Miriam; Poltosi, Leonel Augusto C.; Sellitto, Miguel Afonso; Pereira,
Giancarlo Medeiros. Considerações sobre Ecodesing: um estudo de caso na indústria
eletronica automotiva. Ambiente & Sociedade, v. XI, n. 2, p. 341-353, jul-dez, 2008.
Braga Jr, Edi; Pio, Marcello; Antunes, Adelaide. O processo de transferência de
tecnologia na indústria têxtil. Journal of Technology Management & Innovation, v. 4, n. 1,
p. 125-133, 2009.
Braudel, Fernand. Civilização Material, Economia e Capitalismo: séculos XV-XVIII.
Volume 3, Lisboa, Martins Fontes, 1996.
Brundtland, G.H. World commission on environment and development: Our Common
Future. Oxford: Oxford University Press, 1987.
Bruno, Flávio da Silveira. A Quarta Revolução Industrial do setor têxtil e de confecção: a
visão de futuro para 2030. São Paulo: Estação das Letras e Cores, ISBN 978-85-68552-
31-5, 2016.
Bruno, Flavio da Silveira; Bruno, Ana Cristina Martins. O papel do setor têxtil e de
confecção brasileiro na liderança de um modelo sustentável de desenvolvimento. Revista
Produção Online, v. 9, n. 3, 2009.
Bruno, Flavio da Silveira; Valle, Rogerio de Aragão Bastos. Hindrances to sustainability-
oriented differentiation strategies in the Brazilian textile and apparel industry. Journal of
Textile and Apparel, Technology and Management, v.9, n.1, 2014.
Castells, Manuel. A era da informação: economia, sociedade e cultura. Paz e terra, 1999.
Cavender-Bares, Kent; Bares, Charles C. Robotic platform and method for performing
multiple functions in agricultural systems. U.S. Patent Application n. 15/047,076, 18 fev.
2016.
103
CCS Insight. Wearables Momentum Continues. Disponível em:
http://www.ccsinsight.com/press/company-news/2516-wearables-momentum-continues,
acesso em 16/01/2017.
Chandler, D. A world without causation: big data and the coming of age of posthumanism.
Millenn-J. of Int. Stud., v. 43, n. 3, p. 833-851, 2015.
Chang, D., Lee, C.K.M., Chen, C.-H., 2014. Review of life cycle assessment towards
sustainable product development. Journal of Cleaner Production, v. 83, p. 48-60,
http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2014.07.050.
Chen, Dehua; Huang, Wen. Lap former for combing preparation. CN204097634 U, 2015.
Chen, Man Chuing. Mecanismo De Alimentação De Máquina De Costura. BR 10 2014
013621 5 A2, 2015.
Chen, Steven. Improved sinker structure. CN202298046U, 2011.
Cherubini, Edivan. Diálogos setoriais Brasil e Uniao Europeia: desafios e soluções para o
fortalecimento da ACV no Brasil. Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e
Tecnologia- Ibict, ISBN: 978-85-7013-105-8, Brasilia, 2015.
Christ, Michael; Marzinkowski, Joachim. Fleet applier a padding machine and method for
operating a padding machine. DE102013011333A1, 2013.
CIFS – Copenhagen Institute for Future Studies. CIFS General Megatrend. 2014.
CNI/ABIT – Confederação Nacional da Indústria/Associação Brasileira da Indústria
Têxtil e de Confecção. Têxtil e Confecção: Inovar, Desenvolver e Sustentar. Cadernos
setoriais Rio+20, 74 p., 2012.
Coates, Joseph F. From my perspective: the future of clothing. Technological forecasting
and social change, v. 72, n. 1, p. 101-110, 2005.
Cotton Council International. Supply Chain Insights - Global Lifestyle: Brazil. Disponível
em: http://www.cottonusa.de/news-research/verbraucherumfragen/GLM_Insights_2011-
Brazil.pdf.
Cross, Nigel. Science and design methodology: a review. Research in engineering design,
v. 5, n. 2, p. 63-69, 1993.
104
Crul, M. R. M.; Diehl, J.C; Ryan, C. "Design for sustainability: a step-by-step
approach." UNEP, 110p., Paris, 2009.
Curkendall, Leland D.; Pape, William R.; Dolan, Andrew J. Method and system for
agricultural data collection and management. U.S. Patent n. 6,995,675, 7 fev. 2006.
Davis, Stanley M. From “future perfect”: Mass customizing. Planning review, v. 17, n. 2,
p. 16-21, 1989.
Desouza, Kevin C.; Smith, Kendra L. Big Data for Social Innovation. Stanford Social
Innovation Review, p. 39-43, 2014.
Détienne, Françoise; Martin, Géraldine; Lavigne, Elisabeth. Viewpoints in co-design: a
field study in concurrent engineering. Design Studies, vol 26, no 3, May 2005.
Dlott, Jeffrey W. et al. Method and system to communicate agricultural product
information to a consumer. U.S. Patent n. 7,440,901, 21 out. 2008.
Dokoupil, Eduardo. Conjunto De Acionamento Para Uma Máquina De Costura E Uma
Máquina De Costura Compreendendo Tal Conjunto De Acionamento. BR 10 2015
029043 8 A2, 2016.
Donaldson, Tara. This Automated Innovation Produces a T-Shirt Every 22 Seconds.
Sourcing Journal, 2017, disponível em: https://sourcingjournalonline.com/automated-
innovation-produces-t-shirt-every-22-seconds/
Donke, A. C. G., Tereza, L. D. S. B. M., Dias, S. N., de Figueirêdo, S. M. C. B., da
Silveira, L. K. M. I., Matsuura, F. Life cycle impact assessment of cotton production in
the Brazilian Savanna. In: Proceeding of the Vth International Conference on Life Cycle
Assessment - CIACV, p. 189-195, 2013.
Ducruet, Guy; Gameiro, Daniel Vieira. Ironing board comprising two legs arranged in an
X-configuration. U.S. Patent n. 8,776,411, 15 jul. 2014.
Echegaray, F. Consumers´ reaction to product obsolescence in emerging markets: the case
of Brazil. Journal of Cleaner Production, doi: 10.1016/j.jclepro.2015.08.119, 2015.
Eckert, C. Design for Values in the Fashion Fashion and Textile Textile Industry.
Handbook of Ethics, Values, and Technological Design: Sources, Theory, Values and
Application Domains, p. 691-715, 2015.
105
Eder, W. Ernst. Viewpoint Engineering design – art, science and relationships. Design
Studies, v. 16, n. 1, p. 117-127, 1995.
Elegant. Bar conducting device and lap former. CN203754879 U, 2014.
Fashion Revolution. Fashion Revolution Brazil. Disponível em:
http://fashionrevolution.org/country/brazil/, acesso em 29/12/2016.
Ferguson, David I.; Dolgov, Dmitri A. Modifying behavior of autonomous vehicle based
on predicted behavior of other vehicles. U.S. Patent n. 8,457,827, 4 jun. 2013.
Finnveden, G., Hauschild, M.Z., Ekvall, T., Guinée, J., Heijungs, R., Hellweg, S.,
Koehler, A., Pennington, D., Suh, S. Recent developments in life cycle assessment.
Journal of Environmental Management, 91(1), 1-21, 2009
Flacher, David. Industrial Revolutions and Consumption: A Common Model to the
Various Periods of Industrialization. Working paper. 2005. <halshs-00132241>
Flag Printing Machine. Flag Printing Machine. Disponível em:
http://www.flagprintingmachine.com. Acessado em 01/11/2016.
Floridi, Luciano. The fourth revolution: How the infosphere is reshaping human reality.
OUP Oxford, 2014.
Fonseca, A. J. H. Sistematização do processo de obtenção das especificações de projeto de
produtos industriais e sua implementação computacional. Florianópolis, 2000. Tese
(Doutorado em Engenharia Mecânica), Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC.
Foster, Christopher A. et al. System and method for automatically updating estimated
yield values. U.S. Patent Application n. 13/903,624, 28 maio 2013.
Fralix, Michael T. From mass production to mass cus-tomization. Journal of Textile and
Apparel, Technology and Management, v. 1, n. 2, p. 1-7, 2001.
Franchetti, Roberto. Method for treating textile material and corresponding treatment
apparatus. U.S. Patent Application n. 15/036,632, 14 nov. 2014.
Frey, Michelle M. Systems, devices, and methods for environmental monitoring in
agriculture. U.S. Patent Application n. 14/017,182, 3 set. 2013.
Frings, Gini Stephens. Moda: do conceito ao consumidor. Bookman Editora, 2012.
106
Gao, Ming Zheng. Adjustable needle base. CN202989394 U, 2013.
Garner, Elijah B.; Friestad, Michael E.; Zumdome, Lee E.; Mariman, Nathan A. Unidade
De Plantio Para Uma Máquina Semeadeira. BR 11 2013 024381 3 A2, 2016.
Garner, Elijah B.; Zumdome, Lee E.; Mariman, Nathan A. Unidade De Plantio Para Uma
Semeadeira. BR 10 2015 001911 4 A2, 2015.
Gerhardt, Tatiana Engel; Silveira, Denise Tolfo. Métodos de pesquisa. PLAGEDER,
2009.
Giannetti, E.; Almeida, C. Ecologia Industrial – Conceitos, Ferramentas e Aplicações. São
Paulo: Ed. Edgard Blücher, 2006.
Gil, A. C. Como elaborar projetos de pesquisa. 4. Ed. São Paulo: Atlas, 2007.
Giminchan. Modular cam type circular knitting machine. KR101639619B1, 2016.
Gloy, Yves-Simon; Schwarz, Anne; Thomas, Gries. Cyber-physical systems in textile
production: the next industrial revolution?. In: Proceedings of the 1st International
Conference on Digital Technologies for the Textile Industry, 5-6 September, Manchester
– UK, 2013.
Gölzer, Philipp; Cato, Patrick; Amberg, Michael. Data Processing Requirements of
Industry 4.0-Use Cases for Big Data Applications. ECIS 2015 Proceedings, 2015.
Gomes, Darci. Sistema Inteligente Para Ferro De Passar Roupa. BR 20 2014 000057 2
U2, 2015.
Graedel, T. E.; Lifset, R. J. Industrial Ecology’s First Decade. In: Taking Stock of
Industrial Ecology, orgs. Roland Clift e Angela Druckman, ISBN 978-3-319-20570-0,
Springer International Publishing: Switzerland, 2016.
Guerreschi, Carlo. Aparelho Para O Posicionamento De Peças De Tecido Sobre Máquinas
De Costura. BR 10 2016 005873 2 A2, 2016.
Guerreschi, Carlo. Máquina Para Formar E Passar Dobras Em Peças De Roupa. PI
1100929-2 A2, 2012.
Guinée, Jeroen B. Handbook on Life Cycle Assessment: operational guide to the ISO
standards. ISBN: 0-306-48055-7, v.7, 687p., 2002.
107
Ha-Brookshire, Jung; LaBat, Karen. Envisioning têxtile and apparel research and
education for the 21st century. International Textile and Apparel Association – ITAA
Monography #11, 38p., jan/2015.
Havliczek, Josef. Engrenagem Trocadora De Guia-Fios Para Filatório De Dupla Face Sem
Fuso. PI 1004878-2 A2, 2013.
Hayashi, Carmino; Silva, Leonardo Henrique de Almeida. A gestão ambiental e
sustentabilidade no Brasil. Periódico Eletrônico Fórum Ambiental da Alta Paulista, v. 11,
n. 7, 2015.
Heckmann R and Lengauer T. Computing closely matching upper and lower bounds on
textile nesting problems. European Journal Operation Research, 108: 473–489, 1998.
Hellweg, Stefanie; I-Canals, Llorenç Milà. Emerging approaches, challenges and
opportunities in life cycle assessment. Science, v. 344, n. 6188, p. 1109-1113, 2014.
Henkels, Elimar. Processo De Coleta E Prensagem De Resíduos De Algodão. BR 10 2014
005897 4 A2, 2015.
Hermann, Mario; Pentek, Tobias; Otto, Boris. Design principles for Industrie 4.0
Scenarios: a literature review. Working Paper n.01/2015, Technische Universität
Dortmund, 15p, 2015.
Hobsbawn, Eric J. Da Revolução Industrial Inglesa ao Imperialismo. 4a edição, Rio de
Janeiro, Forense-Universitária, 1986.
Hong Ronghao. Knitting machine needle construction prevents the accumulation of
cotton. CN205501563U, 2016
Hong Ronghao. Needle cylinder structure for circular knitting machine. CN201952592 U,
2011.
Honoré, C. In praise of slowness. Harper Collins, ISBN 978-0-06-1907296, 2009
Huang Jianming. Sinker of knitting machine. CN202576823U, 2015
Huazhong, Li. Improved fully-automatic unstacking and unpacking system.
CN203667100 U, 2014.
Hwa, Kim Jung. Silk screen plate dryer, KR101661754B1. 2016
108
IEMI. São Paulo Têxtil 2014: relatório setorial da indústria têxtil e confecção no Estado
de São Paulo. Disponível em
http://www.textilia.net/_images/_capas/textil/Relatorio_sinditextil.pdf. Acesso em
16/01/2017.
ISO 14006: 2011. Environmental management systems–Guidelines for incorporating
ecodesign. Geneva: International Organization for Standardization, 2011.
ISO 14040: 2006. Environmental management – Life Cycle Assessment – Principle and
framework, 20p., 2006.
IUCN; UNEP; WWF. Caring for the Earth: A Strategy for Sustainable Living. ISBN
9781844079360, Routledge: London, 2013.
Jacobs, Britta; Tammen, Eike. Device on a spinning room preparation machine, for
example a fibre flock feeder, carding machine, cleaner or the like, for supplying and/or
discharging fibre material. U.S. Patent n. 8,621,721, 7 jan. 2014.
Jin-tu, Xu. Cotton Gin. CN203602758U, 2013.
Jobory Fawaz, Saleem AL. Streamroller for ironing the clothes. WO2012107839A1, 2013
Jun, Zhou; Liang, Xue. Handheld Automatic Cotton Picker. CN104871731 B, 2016.
Kagermann, H.; Wahlster, W.; Helbig, J. Recommendations for implementing the
strategic initiative Industrie 4.0: final report of the Industrie 4.0 Working Group. 82p,
2013.
Kahani, Avi. Multi-robot crop harvesting machine. U.S. Patent n. 9,475,189, 25 out. 2016.
Kai, Liu. Electric iron preventing clothes from being ironed bad, CN202658464U, 2013
Kamrani, Ali K. Collaborative Design Approach in Product Design and Development. In:
Collaborative Engineering – theory and practice. Kamrani A. K., E. A. Nasr (Editors):
Springer, 300p., 2008.
Karlsson, Reine; Luttropp, Conrad. EcoDesign: what's happening? An overview of the
subject area of EcoDesign and of the papers in this special issue. Journal of cleaner
production, v. 14, n. 15, p. 1291-1298, 2006.
109
Kitchin, R. The data revolution: Big data, open data, data infrastructures and their
consequences. Sage, ISBN 978-1-4462-8747-7, 2014.
Klein, Magnos Rodrigo. Levantador De Culturas Aplicável Em Uma Plataforma De Corte
De Uma Máquina Colhedora. BR 10 2012 026731 4 A2, 2014.
Kon, Anita; Coan, Durval Calegari. Transformações da indústria têxtil brasileira: a
transição para a modernização. Revista de Economia Mackenzie, v. 3, n. 3, 2009.
Kotler P.; Keller K., Administração de Marketing, 12 edição, São Paulo: Pearson Prentine
Hall, 2006.
Koustoumpardis P and Aspragathos N. Fuzzy logic decision mechanism combined with a
neuro-controller for fabric tension in robotized sewing process. Journal of Intelligent
Robot System, 36: 65–88, 2003.
Kriegler, Albert et al. Método Para Operação De Um Banco De Estiragem De Uma
Máquina Têxtil E Banco De Estiragem Correspondente. PI 1103853-5 A2, 2012.
Lanlan, Zhang et al. Fabric cutting machine worktable with optical scales.
CN202988375U, 2013
Lee, E.A. CPS foundations. In: Proceedings of the 47th Design Automation Conference.
ACM, p. 737-742, 2010.
Leinders, Christoph. Dispositivo Sobre Uma Carda Plana Ou Carda De Rolo No Qual Está
Disposto Pelo Menos Um Elemento De Trabalho E/Ou Elemento De Cobertura. BR 10
2013 003627 7 A2, 2015.
Lemos, Mauro Borges; Gonçalves, Eduardo; Domingues, Edson Paulo; Amaral, Pedro V.;
Ruiz, Ricardo Machado. Estudos Setoriais de Inovação: Indústria Têxtil e de Vestuário.
ABDI – FUNDEP/UFMG, 100p., 2009.
Li, Jinyou. Take the lap former of expanding. CN204509564 U, 2015
Li, Wei. Knitting cam for circular knitting machine. CN202039183U, 2011.
Li, J., Tao, F., Cheng, Y., & Zhao, L. Big Data in product lifecycle management. The
International Journal of Advanced Manufacturing Technology, p. 1-18, 2015.
Li, Jin. Novel cotton cleaner. CN203320194 U, 2013.
110
Ling, Hung-cheung. Combing head structure of combing machine. CN203007514 U,
2013.
Li-Ping, Liu et al. Latch needle bed assembly for warp knitting machine with double
needle beds. CN202369762U, 2011.
LIU, Dani et al. On the Role of Material Architecture in the Mechanical Behavior of
Knitted Textiles. International Journal of Solids and Structures, 2017.
Liu, Fa-ming. Cotton Cleaner. CN204185593U, 2012.
Lowell, James Russell; Konezny, Ronald Edward; Johnson, Andy. Fleet management
system and method employing mobile device monitoring and research. U.S. Patent n.
8,442,555, 14 maio 2013.
Lu, S. C.-Y; Elmarachy, W.: Schuh, G.; Wilhelm, R. A Scientific Foundation of
Collaborative Engineering. Annals of the CIRP, vol. 56/2/2007, p. 605-634.
Lundborg, Göran. The Hand and the Brain: From Lucy's Thumb to the Thought-
Controlled Robotic Hand. ISBN 978.1-4471-5333-7, Springer Science & Business Media,
London, 2014.
Luttropp, Conrad; Lagerstedt, Jessica. EcoDesign and the Ten Golden Rules: generic
advice for merging environmental aspects into product development. Journal of Cleaner
Production, 14, 1396-1408p, 2006.
Macedo, Maria de Lurdes de Sousa. A modernidade para além da utopia tecnológica. Tese
de Mestrado, Universidade do Minho, Portugal, 2007.
Majeed, Aabid Abdul; Rupasinghe, Thashika D. Internet of Things (IoT) Embedded
Future Supply Chains for Industry 4.0: An Assessment from an ERP-based Fashion
Apparel and Footwear Industry. International Journal of Supply Chain Management, v. 6,
n. 1, p. 25-40, 2017.
Manoel, Simone Cristina; Pereira, Maria Adelina. Normalização de Desenho Técnico para
Ficha Técnica de Confecção. 4º Congresso Científico Têxtil e Moda – CONTEXMOD, v.
4, n. 1, Santa Catarina, 2016.
Marchesan, João Carlos. Disco Agrícola Para Implementos Agrícolas Para Preparo Do
Solo. BR 10 2014 025650 4 A2, 2016.
111
Mariman, Nathan Albert et al. Row unit for a seeding machine having active downforce
control for the closing wheels. U.S. Patent n. 8,910,582, 16 dez. 2014.
Marins, Felipe Nascimento; Vivacqua, Rafael P. D.; Vassalo, Raquel F. Hardware Para
Transporte Autônomo Com Veículos Rodoviários. BR 10 2014 021691 0 A2, 2016.
Mattila, T., Helin, T., Antikainen, R., Soimakallio, S., Pingoud, K., Wessman, H. Land
use in life cycle assessment. The Finish Environment Institute, ISBN 978-952-11-3926-0,
2011.
Mayer Karl Textilmaschinefabrik Gmbh. Yarn guide arrangement of a warp knitting
machine. DE202012005478U1, 2012.
Mcalister, Roy Edward. Reducing and/or harvesting drag energy from transport vehicles,
including for chemical reactors, and associated systems and methods. U.S. Patent n.
8,911,703, 16 dez. 2014.
McNeil, Ian. 1990. An Encyclopedia of the History of Technology. London: Routledge,
1081p., ISBN 0-415-013062.
Medeiros, Lia R. da Rosa. Acessório Para Máquina De Costura. BR 20 2014 012064 0
U2, 2015.
Memmi, Daniel. Information technology as social phenomenon. AI & Society, v.30, 207-
214p, 2014.
Meng, Qing-Lian; Wang; Hui-Qiu. Special tool for detaching headstock roller of cotton
cleaner. CN203317351 U, 2013.
Middlebrook, Ann M.; Tolbert, Margaret A. Stratospheric Ozone Depletion. University
Science Book: USA, ISBN 1-891389-10-6, 2000.
Min Zhou et al. Non-winding take-up device for warp knitting machine. CN203411153U,
2013.
Morandi, Flavio; Cattaneo, Andrea; Assenza, Rosario; Sangaletti, Piettro. Sistema Para
Detectar Rupturas Da Mecha Em Uma Maçaroqueira. BR 10 2012 012608 7 A2), 2013.
Muller, Urs. Elemento De Cardagem E Carda Circular De Uma Máquina De Cardagem E
Máquina De Cardagem. BR 10 2013 006467 0 A2, 2015.
112
Nakamura, Yoshinori; et al. Sewing machine. US20130233219A1, 2013
Niinimäki, Kirsi. Ethical foundations in sustainable fashion. Textile and Clothing
Sustainability, 1:3, Springer, 2015.
Nishida, Nadia Mayumi. Qualidade E A Tecnologia Do Corte Na Indústria De Confecção:
Estudo De Caso. Trabalhos de Conclusão de Curso do Departamento de Engenharia de
Produção da Universidade Estadual de Maringá, 2015.
Obiettivobrasil. O setor têxtil no Brasil. Disponível em:
http://www.obiettivobrasil.com.br/pt-
BR/news/pesquisas/O%20setor%20t%C3%AAxtil%20no%20Brasil. Acesso em
16/01/2017.
Ong, Chee Keong et al. Dispositivo De Passar Roupa A Vapor. BR 11 2013 015661 9
A2, 2016.
Orlanda, Francisco J. de Queiroz. Dispositivo Para Aumento Da Faixa De Preparo De
Solo. BR 10 2012 004364 5 A2, 2014.
Osbaldiston, N. Culture of the slow: Social deceleration in an accelerated world. Palgrave
Macmillan, ISBN 978-0-230-29976-4, 2013.
Padgett, Lindsay. John Kay (1704 - 1764). Disponível em:
https://sites.google.com/a/imagineprep.com/theindustrialrevolution/inventors/john-kay.
Acessado em 01/11/2016.
Pahl, G.; Beitz, W.,; Feldhusen J.; Grote K.H.Engineering Design: a Systematic
Approach. 3 Ed. Springer-Verlag London Limited, 2007.
Pan, Jianxin; Zhang, Lixian. Dust collection device of cotton condenser. CN202968817U,
2012.
Papavlasopoulou, Sofia; Giannakos, Michail N.; Jaccheri, Letizia. Empirical Studies On
The Maker Movement, A Promising Approach To Learning: A Literature Review.
Entertainment Computing, V. 18, P. 57-78, 2017.
Parisi, Maria Laura; Fatarella, Enrico; Spinelli, Daniele; Pogni, Rebecca; Basosi,
Riccardo. Environmental impact assessment of an eco-efficient production for coloured
textiles. Journal of Cleaner Production, v. 108, p. 514-524,
doi:10.1016/j.jclepro.2015.06.032, 2015.
113
Park, Juyeon; Knight, Dee; Kaiser, Susan; Ha-Brookshire, Jung. Textiles and Apparel:
The Academic Core that Makes Us Unique and United. Envisioning Textile and Apparel
Research and Education for the 21st Century, edited by Jung Ha-Brookshire (University of
Missouri), 38p., 2015.
Peng, David Xiaosong; Heim, Gregory R.; Mallicj, Debasish N. Collaborative product
development: the effect of project complexity on the use of information technology tools
and new product development practices. Production and Operations Management, v.23,
n.8, p.1421-1438, 2014.
Pezzolo, Dinah Bueno. Tecidos: história, tramas, tipos e usos. São Paulo: Senac São
Paulo, 2007.
Pimenta, Handson Cláudio Dias; Gouvinhas, Reidson Pereira. Implementação da
produção mais limpa na indústria têxtil: vantagens econômicas e ambientais. 3rd
International Workshop: Advances in Cleaner Production, 18-20 May, São Paulo, Brazil,
2011.
Pischel, Robert. Leinders, Christoph. Aparelho Em Uma Carda Plana Ou Carda De Rolo
Tendo Um Cilindro Recoberto Com Pano E Pelo Menos Um Tambor De Descarga De
Pano Adjacente. BR 10 2012 023226 0 A8, 2013.
Platcheck, E. R.; Schaeffer, L.; Kindlein Jr., W; Cândido, L. H. A. EcoDesign: case of a
mini compressor re-design. Journal of Cleaner Production,
doi:10.1016/j.jclepro.2007.09.004, v. 16, n. 14, p. 1526-1535, 2008.
Project Jacquard. Disponível em: https://atap.google.com/jacquard/, acesso em
01/02/2017.
PVCLOOM. The Jacquard Loom. Disponível em:
https://br.pinterest.com/pin/184295809725658020/. Acessado em 01/11/2016.
Rahman, M., Rayyaan, R., Nur, M. G., Saaqib, S. N., & Shibly, M. M. H. An exploratory
study on modern 3d computerized body scanning system and various types of pattern
making software's with their constructive implementation in apparel industry. European
Scientific Journal, v. 11, n. 15, 2015.
Ramani, Karthik; Ramanujan, Devarajan; Bernstein, William Z.; Zhao, Fu; Sutherland,
John; Handwerker, Carol; Choi, Jun-Ki; Kim, Harrison, Thurston, Deborah. Integrated
sustainable life cycle design: a review. Journal of Mechanical Design, v. 132, n. 9, p.
091004/1-091004/15, 2010.
114
Reilly, Andrew; Kaiser, Susan. Imagining a Future without our Field. Envisioning Textile
and Apparel Research and Education for the 21st Century, edited by Jung Ha-Brookshire
(University of Missouri), 38p., 2015.
Ribeiro, Luiz Gonzaga. Introdução à tecnologia têxtil. CETIQT/SENAI, 1984.
Roberti, Mark. The History of RFID Technology. Disponível em:
http://www.rfidjournal.com/articles/view?1338, acesso em 02/02/2017.
Rocha, Thelma; Goldschmidt, Andrea. Gestão dos Stakeholders. São Paulo: Saraiva,
252p, 2010.
Rozenfeld, H.; Forcellini, F. A.; Amaral, D. C.; Toledo, J. C. Gestão De Desenvolvimento
De Produtos: Uma Referência Para Melhoria Do Processo. São Paulo: Editora Saraiva.
2006.
Rylander et al. Seeding Machine. EP2517545A1, 2012.
Rylander, David J. Ground working machine with a blockage clearing system and method
of operation. U.S. Patent n. 8,408,149, 2 abr. 2013.
Sabo, Filip. Industry 4.0 – a comparison of the status in Europe and the USA. Austrian
Maschall Plan Foundation, 33p., 2015.
Sachs, I. Caminhos para o desenvolvimento sustentável. Rio de Janeiro: Garamond, 2008.
Sakai, Willian Toshio. Suporte Para Módulo Sensorial Para Fixação Universal Em Ferros
De Passar Roupa E Dispositivo Adicional De Segurança. BR 10 2014 008183 6 A2, 2015.
Santaella, Lucia; Gala, Adelino; Policapor, Clayton; Gazoni, Ricardo. Desvelando a
Internet das Coisas. Revista GEMInIS, v. 1, n. 2 Ano 4, p. 19-32, 2013.
Santos, Adriana de Paula Lacerda; Fernandes, Diego Sanches. Análise do impacto
ambiental gerados no ciclo de vida de um tecido de malha. Iberoamerican Journal of
Industrial Engineering, v.4, n. 7, p 1-17, 2012.
Santos, Juliana Cardoso; Valentim, Marta Lígia Pomim. Gestão da informação em
ambientes organizacionais: em foco o setor têxtil e de vestuário. Informação@ Profissões,
DOI: http://dx.doi.org/10.5433/2317-4390.2015v4n1p56, v. 4, n. 1, p. 56-81, 2015.
115
Santos, Ricardo Luiz. Sistema Para Controle Monitoramento E Coleta De Dados De
Atuadores Embarcados Em Caminhão. BR 10 2015 031811 1 A2, 2016.
Schuh, Günter; Potente, Till; Varandani, Rawina; Hausberg, Carlo; Fränken, Bastian.
Collaboration moves productivity to the next level. Procedia CIRP 17, p.3-8, 2014.
Schwab, Klaus. The Fourth Industrial Revolution: what it means, how to respond. World
Economic Forum, 2015. Disponível em: http://www.weforum.org/agenda/2016/01/the-
fourth-industrial-revolution-what-it-means-and-how-to-respond (acesso em 04.02.2016).
Sebrae - Serviço de Apoio às Micro e Pequenas Empresas de Minas Gerais. Como
elaborar uma pesquisa de Mercado. 2013.
Sedrez, Bruno Henrique. Processo De Obtenção De Estampa 3d Anáglifo Em Silk Screen.
PI 1101219-6 A2, 2013.
Seki, André Satoshi; Balestrin, Luiz W. Antonio. Plataforma Para Uma Máquina De
Colher. BR 10 2015 015922 6 A2, 2017.
Senai – Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. Tecnologia dos processos têxteis
São Paulo: Senai-SP Editora, 116p., 2015.
Shuwei, Zhu; Bin, Yang. Sewing machine backstitch electromagnet CN203144697 U,
2013
Silva, Marcelo Nunes et al. Implemento Agrícola De Preparo De Solo Para Conformação
De Camalhões. BR 10 2013 027417 8 A2, 2015.
Silveira, Icléia; Silva, Giorgio. Conhecimentos dos modelistas catarinenses e os softwares
utilizados nos setores de modelagem do vestuário. ModaPalavra e-Periódico, v. 4, n. 07,
2016.
Sinditêxtil. Estudo faz radiografia do setor têxtil paulista. Ano VI, nº23, 6-8p.,
novembro/2011.
Singer. The Singer Company – Nossa História. Disponível em:
http://www.singer.com.br/nossa-historia/. Acessado em 01/11/2016.
Soares, Eliana B. Ferreira. Ferro De Passar Roupa Com Compartimento Para Ajudar Com
Amaciante. MU 9101887-0 U2, 2013.
116
Soledade, M.; Nápravník, M.; Santos, J.; Aguiar Mac-Allister, D. ISO 14000 e a gestão
ambiental: uma reflexão das práticas ambientais corporativas. IX ENGEMA–Encontro
Nacional sobre Gestão Empresarial e Meio Ambiente, Curitiba, 2007.
Souza, Gefferson M. Disposição Construtiva Aplicada Em Semeadeira. BR 20 2013
015419 4 U2, 2014.
Stahlecker, Gerd; Huber, Karlheinz. Unidade De Compressor Para Um Trem De
Estiragem De Uma Máquina Têxtil Com Pelo Menos Um Canal De Compressão Para
Uma Tira De Fibra Estirada Pronta. BR 10 2016 006632 8 A2, 2016.
Tavares, Rubens Moraes; Giangola, Ailton Domingues. Máquina Semeadeira Completa.
BR 10 2013 014498 3 A2, 2015.
Terinte, N., Manda, B.M.K., Taylor, J., Schuster, K. C., Patel, M. K. Environmental
assessment of coloured fabrics and opportunities for value creation: spin-dyeing versus
conventional dyeing of modal fabrics. Journal of Cleaner Production, v. 72, p. 127-138,
2014.
The Economist Intelligence Unit. The Internet of Things Business Index: A Quiet
Revolution Gathers Pace, 32p., 2013.
Tian, Jian-ming. Dustproof latch needle. CN102535000 B, 2013.
Tobler-Rohr, Marion I. Handbook of sustainable textile production. Ed: Woodhead
Publishing, ISBN 9780857091369, 520p., 2011.
Tong, Li. Anti-suck-back efficient cotton ginning machine. CN103147134 B, 2016.
Tong, Zheng Shun. Textile cutting workbench and cutting machine adopting same
CN202152429U, 2012
Tong-Gang, Tang. Full automatic bale breaker. CN203544536U, 2014.
Troxler, Peter. Making the third industrial revolution - the struggle for polycentric
structures and a new peer-production commons in the FabLab community. In: J. Walter-
Herrmann & C. Büching (Eds.), FabLabs: Of Machines, Makers and Inventors, 2013.
Uniethos. Sustentabilidade e Competitividade na Cadeia da Moda. Uniethos: São Paulo,
82p., 2013.
117
Vanke, C. et al. Unpacking feeder. CN202244306 U, 2012
Vrignat, Pascal ; Duculty, Florent ; Avila, Manuel; Begot, Stéphane ; Millet, Jean-
François. En Route Vers L'industrie 4.0 Retour sur Experience dans nos Enseignements.
Questions de Pédagogie dans l’Enseignement Supérieur, France, Jun 2015.
Wang, S., Wan, J., Li, D., Zhang, C. Implementing Smart Factory of Industry 4.0: an
outlook. Int. J. of Distrib. Sens. Netw., P. 1-11, 2015.
Weber, Wilfried; Friedrich, Roland; Leinders, Christoph. Aparelho Em Uma Carda, Para
Recolher Uma Manta De Fibra Que Emerge A Partir De Um Mecanismo De Distribuição
E Reuni-La Em Uma Banda De Fibras. BR 10 2012 019039 7 A2, 2013.
WEF - World Economic Forum. The Future of Jobs: employment, skills and the
workforce strategy for the Fourth Industrial Revolution. Global Challenge Insight Report,
jan/2016.
Wen Ye Xiang et al. Soft and clean spinning method. CN102226303 A, 2011.
Wenquan, Wei; Lixin, Sun. Fabric ironing and pressing mechanism. CN 204325762 U,
2015
Wenwu, Chen; Sheng, Shao Li. Automatic fabric-cutting machine. CN202626706U, 2012
Willers, Camila Daniele; Rodrigues, Luciano Brito. A critical evaluation of Brazilian life
cycle assessment studies. International Journal of Life Cycle Assessment, n.19, p. 144-
152, 2014.
Wong W, Wang X, Mok P, Leung S, Kwong C. Solving the two-dimensional irregular
objects allocation problems by using a two-stage packing approach. Expert Sysemt
Application, 36: 3489–3496, 2009.
Wu, Yue. Biaxial warp knitting machine take-up device. CN203625615U, 2013.
Xingxing, He. Positioning method in novel silk screen printing CCD (charge coupled
device) image identification. CN102328493A. 2012
Xiuyun, Lin. Micro hand-operated cotton gin. CN202925156 U, 2012.
Yafu, Wu et al, Photo-curing silk screen pearly-luster ink applicable to different printing
substrates and preparation method thereof. CN102634251A. 2012
118
Yang et al. Short fiber packer. CN203046287 U, 2013.
Yang et al. Unpacking and feeding machine. CN102390582B, 2011.
Yu, Guizhen et al. Cooperative anti-collision device based on vehicle-vehicle
communication and anti-collision method. CN102616235 A, 2012.
Yu, Zhong-ming; JIANG, Zhi-zhong; SHI, Wu-duo. Improved cotton condenser.
CN202226978 U, 2011.
Yuan, Z.W., Zhu, Y.N., Shi, J.K., Liu, X., Huang, L. Life-cycle assessment of continuous
pad-dyeing technology for cotton fabrics. International Journal of Life Cycle Assessment,
18 (3), 659e672, 2012.
Yu-Jun, Li. Knitting needle of textile machine. CN102418231A, 2011
Zha, X. F. A knowledge intensive multi-agent framework for cooperative/collaborative
design modeling and decision support of assemblies. Knowledge-Based Systems, 15, 493-
506p., 2002.
Zhang Fang et al. Method and device for producing covering yarn by using roving frame.
CN102943324 A, 2013.
Zhang Risheng, Li Huiwen, Yang Duanxiu, Chen Weifen. Combing device for producing
broken cotton slivers. CN202492628 U, 2012.
Zhang, Y., Liu, X., Xiao, R., Yuan, Z. Life cycle assessment of cotton T-shirts in China.
Int. J. of Life Cycle Assess., v. 20, n. 7, p. 994-1004, 2015
Zhao, Mingnuo et al. Foulard. CN205062446U, 2013.
Zhi, R. et al. Device for testing noil rate of combing machine. CN202415781 U, 2011.
Zhikui, Li. V-type cotton gin. CN103290488 A, 2013.
Zhuang Yufeng. Textile machine needle base capable of adjusting interval. CN103952806
A, 2014.
119
Židonienė, Sigita; Kruopienė, Jolita. Life Cycle Assessment in environmental impact
assessments of industrial projects: towards the improvement. Journal of Cleaner
Production, v. 106, p. 533-540, 2015.
Zonggen, Zhou. Full-automatic double-faced silk printing drying all-in-one machine.
CN202428761U. 2012
120
APÊNDICE A