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Industry 4.0: Smart Manufacturing 1

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Industry 4.0

Smart Manufacturing

Projeto FEUP 2015/2016 -- MIEIG 05

Armando Sousa Luís Guimarães

Grupo 4

Supervisor: Luís Guimarães Monitor: Márcia Monteiro

Estudantes:

Adriana Moreira [email protected] Ana Loiola [email protected] Gustavo Silva [email protected] Nuno Loureiro [email protected] Patrícia Silva [email protected] Pedro Magalhães [email protected]


Resumo

Com uma rede tecnológica cada vez mais cloud-based as capacidades proporcionadas

por estes serviços tanto a nível pessoal como empresarial foram progressivamente evoluindo.

Uma classe onde este fenómeno foi e continua a ser sobretudo testemunhado é na indústria.

A evolução destas tecnologias desencadeou inúmeras alterações na forma como a

indústria se organiza e executa os seus mais diversos projetos, surgindo, assim, o conceito

de Industry 4.0 . Este é então uma forma alusiva de expressar a quarta revolução industrial

que principalmente as tecnologias da informação e comunicação permitiram. O presente

relatório debruça-se essencialmente em definir os diferentes paradigmas inerentes a estas

consecutivas alterações, tanto as vantagens como desvantagens para a indústria e a

população que daí provém e quais as perspetivas futuras de adoção deste novo formato a

nível de produção e gestão industrial.

Palavras-Chave

Indústria; Comunicação; Sistemas; Produtividade; Tecnologia; Gestão


Índice

Listadefiguras............................................................................................................3

Listadeacrónimos......................................................................................................5

1.Introdução...............................................................................................................7

2.Indústria4.0............................................................................................................8

3.Paradigmas............................................................................................................12

3.1SmartProduct..............................................................................................................12

3.2SmartMachine.............................................................................................................13

3.3AugmentedOperator...................................................................................................13

4.Potencialidades.....................................................................................................14

4.1ProduçãoCostumizada.................................................................................................14

4.2LeanManufacturing.....................................................................................................15

5.0RequisitosàImplementação................................................................................17

5.1ExponentionalTechnology...........................................................................................17

5.2VerticalNetworking.....................................................................................................18

5.3Through-Engineering....................................................................................................18

5.4HorizontalIntegration..................................................................................................19

6.Serviços/Produtos.................................................................................................20

7.Tendências............................................................................................................22

8.Conclusões............................................................................................................24

Referênciasbibliográficas..........................................................................................25

Lista de figuras


Figura 1: Quarta revolução industrial ...................................................................................... 9

Figura 2: Cronologia relativa às diversas revoluções industriaisErro! Indicador não

definido.

Figura 3: Principais vantagens na adoção ao Smart Manufacturing ..................................... 11

Figura 4: Ilustração referente ao operário convencional .......... Erro! Indicador não definido.

Figura 5: Relação entre a quantidade produzida e o custo por peça .................................... 15

Figura 6: Perdas mais significativas relativamente à produção industrial ............................. 16

Figura 7: Filosofia Lean Manufacturing .................................... Erro! Indicador não definido.

Figura 8: Impressão 3D ........................................................................................................ 18

Figura 9: Principais serviços possíveis com a Indústria 4.0 .................................................. 20


Lista de acrónimos

CPS - Cyber-Physical Systems

CPPS - Cyber-Physical Production Systems

IA – Inteligência Artificial

ICT- Information and Comunication Technologies

R&D - Research and Development Challenges

SCOR - Supply Chain Operations Reference

SMS - Smart Manufacturing Systems

SIMA - Systems Integration for Manufacturing Applications

WIP - Work in Progress


Glossário

Retrofit - termo utilizado principalmente em engenharia para designar o processo de

modernização de algum equipamento já considerado ultrapassado ou fora de uso, utilizando

partes não disponíveis aquando do seu fabrico.

Cyber-Physical Systems – termo referente aos sistemas que fazem a ligação entre o

espaço físico e o virtual, recolhendo as informações do meio com recurso a sensores, à

robótica e a engenhos computacionais.


1. Introdução

As primeiras três revoluções industriais foram desencadeadas essencialmente por

inovações técnicas: a introdução das máquinas movidas a vapor no final do século XVIII; a

divisão do trabalho em linhas de produção e introdução dos programmable logic controllers

(PLC) para propósitos de automação, no final dos anos setenta.

A indústria 4.0 baseia-se, por outro lado, num conjunto de alterações iminentes e

progressivas na indústria cuja adoção se deve em grande parte à internet visto ser o meio

que permite a comunicação entre os cyber-physical systems (CPS) e a força laboral que

executam tarefas, por vezes simultâneas, em todos os domínios da indústria.

Os Smart Manufacturing Systems (SMS) ou, em português, sistemas de produção

inteligentes surgiram com a evolução de novas tecnologias que promovem o fluxo de

informação rápida e generalizada dentro dos sistemas e em torno do seu controle. Ligado a

estas tecnologias vem uma maior necessidade de responder rápido e eficazmente à

informação, interrompendo assim os processos em curso. Os SMS adaptam-se facilmente a

novas situações utilizando dados em tempo real para a tomada de decisões inteligentes e

também prevêm e evitam falhas de forma proativa. [Davis, 2012]

O presente relatório debruça-se essencialmente em definir os diferentes paradigmas

inerentes a evolução da industria, tanto as vantagens como desvantagens para a indústria e

para a população que daí provém e quais as perspetivas futuras de adoção deste novo

formato a nível de produção e gestão industrial.


2. Indústria 4.0

A primeira revolução industria ocorreu em 1780 em Inglaterra tendo por base a invenção

da máquina a vapor. Esta revolução permitiu aumentar a quantidade de profissões, de

mercadorias produzidas permitindo o rápido crescimento das cidades. A segunda revolução

industrial foi ocasionada pelo alto desenvolvimento industrial pós guerra e foi muito importante

para criar novos métodos de produção na área da química e da metalurgia. Ocorre então no

inicio do seculo XX e com ela surge a ideia de produção em massa e em série (fordismo) e

da separação do trabalho intelectual do manual, verticalizando as relações de trabalho

(taylorismo). A terceira revolução industrial surgiu após a segunda guerra mundial e teve como

principais característica o uso de várias fontes de energia e o crencente recurso da informática

nos processos de produção permitindo diminuir os custos e o tempo de produção.

Hoje em dia, pelo mundo fora, os sistemas de produção tradicionais têm que de lidar com

a rápida transformação digital, acelerada pelo crescimento exponencial das tecnologias, como

por exemplo: robôs inteligentes, “drones” autónomos, sensores, impressão 3D, etc.

Estes desafios não podem ser comparados com o simples aumento do nível de

automação da produção, melhorias que têm vindo a ser implementado desde os anos 70´s

com os desenvolvimentos na eletrónica e tecnologias de informação.

A adoção massiva de tecnologias de informação e comunicação (ICT) pela indústria

produtiva, um pouco por todo o mundo, está agora a provocar uma abordagem disruptiva na

forma de desenvolver e operar os sistemas produtivos. [Deloitte, 2015]


A Indústria 4.0, também chamada quarta revolução industrial surgiu na Alemanha devido

à necessidade de responder aos desafios da indústria produtiva. Nos Estados Unidos da

América (EUA) surgiu também uma iniciativa semelhante chamada “Smart Manufacturing

Leadership Coalition” que aborda igualmente os desafios da indústria produtiva.

O termo Industria 4.0 refere-se a um estágio avançado de desenvolvimento na

organização e gestão de toda a cadeia de valor dos sistemas produtivos. A Industria 4.0

corresponde a uma quarta revolução industrial, como bem descrita na figura 1.

Figura 1: Quarta revolução industrial


Constitui uma nova fase de organização e gestão da indústria que assenta em 4 principais

características:

• “vertical networking” de sistemas de produção inteligentes, como fábricas

inteligentes e produtos inteligentes, bem como uma rede logística independente,

com uma forte orientação das operações produtivas para com as necessidades

individuais e especificas dos clientes.

• “horizontal integration” por meio de uma nova geração de redes globais de criação

de valor que incluem a integração dos parceiros de negócio e clientes, utilizando

novos modelos de negócio entre diferentes países e continentes.

• “through-engeneering” utilização da engenharia por toda a cadeia de valor, não só

no processo de produção, como também no produto final, acompanhando assim

todo o ciclo de vida.

• “accelaration through exponentional technology”, isto é, aumentar a velocidade e

quantidade de produção devido à evolução rápida (exponencial) da tecnologia,

que suporta a individualização dos processos e sua flexibilidade e que faz baixar

o custo e ainda aumentar o poder de computação.

A indústria 4.0 refere-se assim à evolução tecnológica desde os sistemas incorporados

até aos sistemas “cyber-physical”, isto é, em vez de se dar mais valor à parte computacional,

associa-se a computação aos processos físicos sendo esta a monitorizar e controlar os

mesmos. Não se trata da união de dois processos mas sim da interceção entre estes, junta-

se o real (sistema físico) ao virtual (modelo computacional) criando uma nova era para a

produção e gestão dos processos de fabrico, de onde vão surgir inúmeras vantagens, como

apresentado na figura 3 . [Lee, 2015]


Associado ao desenvolvimento da indústria 4.0 aparece o conceito de "smart

manufacturing systems” (SMS). Nos SMS todos os equipamentos são ligados com a ajuda de

sensores e circuitos impressos de radio frequência (“RFID ships”). Por exemplo, os produtos,

os sistemas de transporte e as ferramentas comunicam entre si com o objetivo de melhorar a

produção global, mesmo até fora dos limites da empresa. Esta integração entre os sistemas

físicos e virtuais só é possível porque cada elemento existe no mundo físico e no modelo

virtual.

A Industria 4.0 representa uma mudança paradigmática dos sistemas produtivos

centralizados para os descentralizados. De uma forma simples, a evolução tecnológica

suporta a capacidade de processamento local de uma grande quantidade de dados, que

permite que o próprio equipamento “decida” que processo vai executar, tomando em

consideração os sinais recebidos dos sensores e da comunicação com outros equipamentos.

Isto significa que o equipamento produtivo, não processa apenas o produto, mas o produto

comunica com o equipamento para lhe dizer exatamente o que fazer.

Ora, os SMS possuem essa inteligência descentralizada, ajudando a criar uma rede de

objetos inteligentes e a gerir processos de forma independente. Fazem interagir o mundo real

com o mundo virtual, isto é, a produção possível interage com a produção ideal.

Figura 2: Principais vantagens na adoção ao Smart Manufacturing


3. Paradigmas

Progressivamente, a indústria vê-se obrigada a acompanhar o rápido

desenvolvimento de produtos, a flexibilidade de produção bem como a complexidade de

ambientes. Uma vez que atualmente a maioria das adaptações dos processos são

predominantemente executadas pelo Homem, esta revolução industrial potencia o aumento

da auto otimização e de sistemas com capacidade de recolha, análise, tratamento de

informação e alterações em tempo real em tudo o que seja necessário. [Brettel, 2012]

Face a isto, a Smart Manufacturing rege-se por padrões bem definidos mas não

estáticos que foram e continuam a ser a base de todas as alterações possíveis. Nessa mesma

base da indústria 4.0 podem ser especificados 3 paradigmas: Smart Product, Smart Machine

e Augmented Operator.

3.1 Smart Product

O primeiro paradigma relaciona-se com o aumento da parte ativa do sistema, à

capacitação que lhes é dada através de memória onde dados operacionais, requerimentos e

enormes quantidades de muitos outros tipos de dados são armazenados diretamente nos

sistemas. Descreve portanto a transformação dos sistemas de produção convencionais para

os já referidos CPS (cyber-physical systems). De facto, esta mudança permitirá não só uma

maior flexibilidade na capacidade de execução dos sistemas mas também uma mais fácil

configuração e instalação dos diferentes módulos de produção. O grande volume de dados

que estão permanentemente a ser gerados pode ser então armazenado próximo dos

sistemas de controlo para mais fácil acesso e análise.


3.2 Smart Machine

Simultaneamente, o segundo prende-se à maior inteligência artificial com que são

dotados os equipamentos tornando-os capazes de comunicarem entre si, entre módulos de

produção e auto organizarem-se nas redes de produção, tudo isto resultado também da

análise feita nas grandes bases de dados que esses sistemas possuem. Inevitavelmente a

capacidade de decisão autónoma, mais rápida e fiável permite que em situação de crise ou

de eventuais adversidades, os sistemas tomem decisões e efetuem ações com o mínimo de

erro e máxima qualidade possível.

3.3 Augmented Operator

Por fim, um dos paradigmas com maior caminho ainda para o progresso é o apoio

tecnológico dado pelo operário em ambientes de elevada complexidade e em alteração

permanente. Estes devem ser o mais qualificados possível nas mais diversas áreas

relacionadas com a indústria uma vez que o suporte por eles feito deve ser tanto a nível físico

como de software. Estes devem ser capazes de exercer a interligação de todos os

componentes diretamente envolvidos com a parte tecnológica da indústria. Mão-de-obra

bastante bem qualificada a este nível continua a ser no entanto limitada significando que, no

futuro, uma alteração da força laboral a nível fabril possa acontecer exigindo maior

qualificação e obedecendo a mais requisitos e com critérios mais exigentes. [Weyer, 2015]


4. Potencialidades

A sociedade ocidental tem um passado muito relacionado com a indústria, à qual pode

em grande parte atribuir o seu progresso, contudo, o melhoramento do nível de qualidade de

vida destes países contribuiu para que se tenha dado o aumento dos custos da mão-de-obra.

De facto, o aumento do preço de produção levou muitas indústrias dos mais diversos

ramos a optarem por deslocar as suas linhas de produção para países mais orientais, em

desenvolvimento e com uma economia e moeda também mais fracas de modo a aumentarem

a margem de lucro. Embora esse custo tenha diminuído, o fosso entre a qualidade e a

produtividade aumentou de tal forma que obrigou as economias e a própria indústria a

aumentar o planeamento de modo a maximizar os lucros, estando nas novas tecnologias o

grande foco desta mudança.

4.1 Produção Costumizada

Uma das formas adotadas para reduzir os custos de produção é a produção em série. Na

maioria dos produtos, ao ser aumentado o número de objetos que são produzidos, o custo

por unidade vai diminuindo ( relação evidente na figura 5), isto resulta da produção em série

que permite que um equipamento especificamente concebido para produzir uma determinada

peça ou componente, com determinadas características esteja constantemente a executar

essa mesma função. Embora para a maioria dos consumidores a compra destes produtos de

menor qualidade mas temporários seja ainda a ideal, para muitos outros que procuram artigos

mais personalizados e adaptados àquilo que necessitam o preço é ainda muito elevados.

Como muitos recursos têm que ser mobilizados para que sofram alterações e

modificações à produção de uma nova peça, o tempo de produção aumenta, resultando numa

menor produtividade.


Este é um dos motivos pelos quais as novas tecnologias estão a ser adotadas pela

indústria: ao dotar os equipamentos de inteligência artificial e ao ligá-los entre si, estes

conseguem da forma mais sustentável possível gerir os recursos disponíveis para que artigos

únicos ou que apenas se pretenda produzir em pequena quantidade, sejam produzidos de

uma forma que até à data requereria um trabalho de gestão muito elevado.

4.2 Lean Manufacturing

Promovendo uma gestão central da cadeia de abastecimento com partilha

transparente de informação entre as partes, vários níveis de eficiência podem ser alcançados,

nomeadamente a redução de matérias-primas em stock e o WIP (work in progress). Foi com

esta mentalidade que se construiu a cultura Lean, que consiste em otimizar ao máximo todos

os processos envolventes no fabrico de um determinado produto, eliminando todas as perdas.

Nesta filosofia, o conceito de perda define tudo aquilo que não agrega qualquer valor adicional

(does not add value). As 7 mais significativas perdas estão representadas no esquema da

figura 6.

Figura 3: Relação entre a quantidade produzida e o custo por peça


Quando a produção é superior à procura, a empresa gera gastos, pois tem de arcar com

os custos adicionais de produção, bem como da gestão de bens que não tenham sido

vendidos. Sempre que o trabalho de um operador ou equipamento não é produtivo, é

considerado como uma perda. Os casos mais frequentes são: atrasos na entrega de

materiais, e ainda paragens imprevistas da maquinaria.

Em qualquer tipo de transporte, é possível que se perca ou danifique um produto,

simultaneamente ter demasiados produtos em stock pode levar estes a ficarem fora de moda

ou até mesmo sem condições para o uso normal do produto em questão. Todo o movimento

tanto de trabalhadores, como de materiais, se for dispensável ou que não crie uma mais-valia,

é uma perda. Em todo e qualquer processo é importantíssimo ir ao encontro daquilo que é

estritamente essencial para que o produto seja fabricado da forma mais eficiente e eficaz

possível, pelo que etapas dispensáveis são tidas como perdas. Todo o produto imperfeito ou

incompleto será rejeitado pelo cliente, logo o esforço e tempo dedicado àquele produto foi

inútil.

Figura 4: Perdas mais significativas relativamente à produção industrial


5.0 Requisitos à Implementação

O Smart Manufacturing é a grande pilar das fábricas do futuro. Como referido

anteriormente, as características que melhor definem as fábricas da Indústria 4.0 são as

tecnologias exponenciais, a criação vertical de redes de sistemas de produção inteligentes, o

through-engineering ao longo da cadeia de valor e também a integração horizontal através de

uma nova geração de cadeias de valor. É exatamente devido a esta elevada complexidade

que acaba ainda por residir a dificuldade de implementação destas novas tecnologias em

fábricas ainda muito convencionais, sendo que diferentes requisitos são necessários para as

diferentes componentes.

5.1 Exponentional Technology

No que respeita às tecnologias exponenciais, que é em si mesma, uma das principais

características da Industry 4.0, elas serão um catalisador que trará, por exemplo, flexibilidade

e diminuição de custos aos processos industriais. O Smart Manufacturing requer que as

soluções a nível da automação sejam altamente cognitivas e autónomas. Assim estas

tecnologias, como a Inteligência Artificial (IA) e tecnologias sensoriais, têm o potencial de

aumentar a autonomia dos processos industriais ainda mais e ao mesmo tempo acelerando

a individualização e a flexibilização dos mesmos, pelo que elas são assim vitais no

desenvolvimento do Smart Manufacturing. Um grande exemplo do impacto destas

tecnologias, é o caso da impressão 3-D representada na figura 8. A impressão 3-D tem assim

o potencial de transformar toda a cadeia logística. Com ela pode ser reduzida quer a

necessidade de fornecedores altamente especializados de partes complexas, quer o número

de fornecedores envolvidos ao longo de toda a cadeia, diminuindo assim o custo de toda a

gestão da cadeia logística.


5.2 Vertical Networking

O Smart Manufacturing dependerá também da criação vertical de redes de sistemas de

produção inteligentes. Esta criação vertical usa CPPSs (cyber-physical production systems)

que dão às plantas industriais a capacidade de reagir rapidamente a mudanças de procura,

de níveis de stock e até a erros que possam existir no sistema. Assim as “fábricas inteligentes”

poderão organizar-se elas próprias e permitir que a produção seja individualizada e específica

em função dos clientes. Isto requer também que a informação seja extensivamente integrada

para que todas as partes consigam funcionar corretamente. A tecnologia sensorial inteligente

é também aqui vital para ajudar na monitorização e na organização autónoma dos sistemas.

5.3 Through-Engineering

Outra característica importante e necessária é o through-engineering ao longo da

cadeia de valor. A cadeia de valor é o conjunto de atividades desempenhadas por uma

empresa desde as relações com os fornecedores, ciclos de produção e venda, até à fase de

distribuição final. O through-engineering ocorre durante o design, desenvolvimento e

manufatura de novos serviços e produtos. Estes passam a ser integrados e coordenados com

os ciclos de produção, permitindo que novas sinergias sejam criadas entre o desenvolvimento

Figura 5: Impressão 3D


dos produtos e os sistemas de produção. Uma grande característica do through-engineering

é que a informação poderá estar disponível em todos os estádios do ciclo de vida de um

produto, permitindo que os processos se tornem mais flexíveis desde a fase de conceção até

à fase final de distribuição.

5.4 Horizontal Integration

Simultaneamente, um outro requerimento para a implementação do Smart Manufacturing

é a integração horizontal através de uma nova geração de cadeias de valor. Estas serão redes

otimizadas em tempo real que irão trazer um alto nível de flexibilidade para responder mais

rapidamente aos problemas e erros que possam existir nos processos industriais, facilitando

assim uma melhoria global ao longo de todo o processo. Estas redes providenciam através

dos CPPSs uma integração e conexão entre todos os processos envolvidos na manufatura,

como o armazenamento, produção, marketing, vendas e toda a logística envolvida. A história

de cada produto poderá assim ser guardada e pode ser acedida a qualquer altura, garantindo

assim uma maior eficiência na produção futura do mesmo. Poderão também ser feitas

alterações específicas em função dos clientes ao nível da produção, do planeamento e da

distribuição dos produtos, permitindo que fatores como a qualidade, o preço e a

sustentabilidade ambiental sejam tratados dinamicamente em tempo real, ao longo de toda a

cadeia de valor. Esta integração horizontal poderá gerar assim novos modelos de negócio e

de cooperação.


6. Serviços/Produtos

Smart Manufacturing tendo como fim ajudar empresas a modernizar, desenvolver

sistemas de produção e instalações mais rápidas e eficazes, oferece-nos instalações de

fabricação inovadoras com soluções de consultoria que ajudaram assim a melhor as

empresas. Para que tudo funcione a favor de aumentar o desempenho das mesmas, vários

serviços são disponibilizados, tais como:

• Estratégia e planeamento de serviços: alinhar os objetivos e as prioridades de negócio

para desenvolver um plano de implementação abrangente;

• Implementação de retrofit: adoção de um design eficiente, analisando e construindo

retrofit’s, novos sistemas de produções e instalações com uma solução integrada

utilizando para isso técnicas atuais.

• Otimização de soluções para a fábrica: Fornecer melhores práticas às necessidades

atuais e futuras;

Figura 6: Principais serviços possíveis com a Indústria 4.0


• Prever a falha mecânica: Marcar manutenções exatamente quando é necessário

evitando dispendiosos reparos de emergência ou manutenção preventiva

desnecessária;

• Conhecer metas de sustentabilidade: Melhorar a eficiência energética e reduzir o

carbono as emissões de suas plantas;

• Conhecer todos os dados valiosos recolhendo-os com um desempenho em tempo real

de informações sobre o equipamento, processa-los através de modelos de análise

avançados e comanda-lo com inteligência acionável através de um conjunto de

painéis de fácil utilização e gráficos personalizados;

• Para desenvolver e promulgar avanços na ciência de medição que irão resultar na

adoção de sistemas de fabrico inteligentes e que aumentam a eficiência de deteção

na rede de controlo, prognósticos e gestão da saúde (incluindo diagnóstico e

manutenção), as plataformas sem fios integradas, a segurança do controlo industrial,

de informação eficiente intercâmbio e a interoperabilidade dos componentes do

sistema;


7. Tendências

Com a tecnologia em permanente evolução será de esperar que novas formas de

computação, circuitos e protocolos sejam desenvolvidos. De facto, assiste-se atualmente

à rápida progressão da computação quântica, cuja capacidade de processamento

permitirá ainda um novo avanço a nível industrial. A inteligência artificial será então

fortemente beneficiada e conseguindo, assim, tomar decisões de forma mais rápida, fiável

e previsível.

Devido à rápida adoção do Smart Manufacturing pela indústria globalmente, o preço

associado ao custo da instalação e manutenção irá, evidentemente, diminuir. Associado

a isto, empresas com menor poder de compra vão poder também equipar as suas

empresas com estas infraestruturas. Com isto, os países ditos em desenvolvimento, onde

a maioria da produção industrial reside, irão ver as suas economias beneficiadas com a

maior produtividade das empresas aí instaladas. Esta previsão da redução dos custos

está unicamente associada às consumer machines ( produzem produtos que requerem

menos complexidade e produção) , as industrial machines irão sim evoluir a nível de

tecnologia mas continuarão dispendiosas.

Alterações a nível social são também espectáveis. Com a automatização e autonomia

das próprias máquinas, a mão-de-obra até à data tida como necessária passa a ser

dispensável pois estas faziam apenas as modificações estritamente necessárias ao

equipamento, modificações essas que passaram a ser feitas automaticamente. Melhores

qualificações serão então obrigatórias levando a que os menos qualificados tenham

menos funções para desempenhar. No entanto, nem todas essas pessoas ficarão

desempregadas sendo muitas encaminhadas para outros setores onde essas

competências são úteis.

Ora, com a maior integração online de todos os serviços relacionados com a

produção, é continuamente obrigatório que a cyber-security seja melhorada. Com cada

vez mais utilizadores a acederem a redes partilhadas e fundamentais, em caso de quebra

de segurança, a rutura poderá causar danos irreversíveis.

Do mesmo modo, a adoção por cada vez mais empresas faz aumentar

incessantemente a quantidade de dados produzidos que, ainda não necessários de

imediato, devem ser armazenados convenientemente de forma a que seja possível a sua

consulta em qualquer local e em qualquer momento para um melhor e mais rápido


desenvolvimento de algoritmos.

O próximo passo que sem dúvida irá mudar a forma como vemos a indústria é a

evolução da additive manufacturing ( a versão industrial da impressora 3D ), isto é, a

criação de peças sólidas através da adição de materiais por camadas. A additive

manufacturing irá concentrar-se em produzir componentes e produtos de valor elevado

com interiores com uma geometria complexa que não são possíves de se produzir cm as

técnicas de produção tradicionais. Este processo de produção ajudará as industrial

machines a construir mais tipos de materiais e eventualmente produtos completos a uma

elevada velocidade e precisão.

Todos estes desenvolvimentos culminarão em novidades tangíveis. A customização

em massa seria uma dessas inovações, sendo definida como a produção em massa

direcionada especificamente para cada cliente em particular, com um custo idêntico ao

dos produtos não customizados, tentando diminuir, da mesma maneira, o tempo de

entrega (Lead Time).


8. Conclusões

A indústria de produção enfrenta novos desafios provocados pelo aparecimento de novas

tecnologias que requerem capacidade de processamento e de resposta imediata.

Todo este conceito de Industry 4.0 no seu aspeto mais lato surge para responder a estes

desafios. A sua origem revela a necessidade de modernizar as plantas fabris e o próprio

retalho, constituindo uma nova fase de organização e gestão da indústria que assenta em

quatro principais características: tecnologias exponenciais, a criação vertical de redes de

sistemas de produção inteligentes, o through-engineering ao longo da cadeia de valor e a

integração horizontal através de uma nova geração de cadeias de valor.

Assim, o Smart Manufacturing mais concretamente suporta a interceção dos sistemas

físicos com os virtuais. Tudo isto culmina em maiores margens de lucro, maiores poupanças

energéticas, redução de excedentes e globalmente melhores e mais bem geridas cadeias de

produção, distribuição e venda.

Contudo, no paradigma atual, são ainda muitas as limitações à implementação e

manutenção destas tecnologias, apesar de no futuro ser espectável a sua banalização.

A indústria fez e sempre fará parte do desenvolvimento global não só económico mas

também social. O facto de permanentemente se definir como dinâmica, nunca tendo ficado

imutável ou estática, permitiu que as prévias três revoluções desenvolvessem produtos, meios

de produção e tecnologias tais como os conhecemos atualmente. A então apelidada “quarta

revolução industrial” vem trazer novas mudanças ao contexto atual: recupera o ponto em que

o melhor das prévias culminou, partindo daí para maximizar e gerir de forma nunca antes

possível com as tecnologias convencionais.


Referências bibliográficas

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[Davis, 2012] - Davis, Jim, et al. "Smart manufacturing, manufacturing intelligence

and demand-dynamic performance." Computers & Chemical Engineering 47 (2012): 145-

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[Deloitte, 2015] – Deloitte, Corporate Finance. Industry 4.0, Challenges and solutions

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[Lee, 2015] - Edward A. Lee and Sanjit A. Seshia. Introduction to Embedded

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[Weyer, 2015] - Weyer Stephan and Schmitt Mathias et al. Towards Industry 4.0 -

Standardization as the crucial challenge for highly modular, multi-vendor production systems

for highly modular, multi-vendor production systems, IFAC (International Federation of

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CSC- Smart Manufacturing Operations. Acedido em 10/10/2015. URL:

http://www.csc.com/big_data/offerings/82345/100933-smart_manufacturing_operations

AutoDesk Services. Acedido em 10/10/2015. URL:

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