Evolução das Revoluções Industriais e a Indústria 4.0

Sistemas de Controle 1 Indústria 40 X A conexão da Indústria ao futuro 1ª Revolução Industrial Voltando um pouco exatamente 250 anos as melhorias de James Watt para a máquina a vapor de Newcomen no século 18 rapidamente iniciaram a primeira revolução industrial Watt não inventou a máquina a vapor mas numerosas inovações que aumentaram a produtividade da indústria têxtil em três ordens de magnitude As fábricas mecanizadas haviam chegado 2 2ª Revolução Industrial Logo outras indústrias da manufatura estavam usando as linhas de montagem para aumentar a eficiência e produtividade assim como cortar custos Os dias da produção em massa haviam chegado 3 A segunda revolução industrial veio com a introdução da linha de montagem por Henry Ford em 1913 a qual resultou num grande aumento na produção do modelo T perto de 15 milhões de unidades até a época em que o modelo deixou de ser feito em 1927 3ª Revolução Industrial A Terceira Revolução Industrial resultou na introdução do computador no chão de fábrica nos anos 70 resultando no crescimento da montagem automatizada Para o trabalho mecânico os computadores gradualmente substituíram os humanos outro ponto de inflexão maior na produtividade hoje espelhando praticamente qualquer função que pode ser automatizada fábricas altamente automatizadas fazem os produtos eletrônicos complexos que usamos a um preço que podemos pagar 4 A Evolução dos sistemas de Manufatura Da Indústria 10 à Indústria 40 Rumo à Quarta Revolução Industrial 5 Mercado Mundial de Robôs 6 Enquanto a China com um gigantesco contingente de trabalhadores e ainda relativamente com custos competitivos instalou em 2015 70000 robôs industriais em suas fábricas nós aqui no Brasil instalamos por volta de 2300 robôs neste ano fornecidos pelos grandes fornecedores mundiais de robôs Fonte httpwwwifrorgindustrialrobotsstatistics Previsão de consumo de robôs 7 Fonte httpwwwifrorgindustrialrobotsstatistics Consumo de robôs na America Latina 8 Em termos dimensionais o mercado brasileiro de robôs é estimado em 3000 para o ano de 2016 Sendo que grande parte é destinado aos projetos automobilísticos Os demais países da América Latina excluído o México tem uma previsão de consumir 500 robôs em 2016 Segundo dados da IFR International Federation of Robotics o Brasil terá em 2016 cerca de 13000 robôs instalados ainda muito pouco se comparado com outros países Origem da Industria 40 O termo Indústria 40 se originou de um projeto estratégico de alta tecnologia do Governo Alemão que promove a informatização da manufatura O termo foi usado pela primeira vez na Hannover Messe Em Outubro de 2012 o Grupo de Trabalho na Indústria 40 presidido por Siegfried Dais Robert Bosch e Henning Kagermann German Academy of Science and Engineering apresentaram um conjunto de recomendações para implementação da Indústria 40 ao Governo Federal Alemão Em Abril de 2013 novamente na Feira de Hannover o relatório final do Grupo de Trabalho da Indústria 40 foi apresentado 9 Conceito Industria 40 10 Indústria 40 ou Quarta Revolução Industrial é um termo que engloba algumas tecnologias para automação e troca de dados e utiliza conceitos de Internet das Coisas Computação em Nuvem Big Data e Sistemas ciberfísicos httpsptwikipediaorgwikiIndustria40 Internet das coisas IoT Internet das Coisas do inglês Internet of Things é uma revolução tecnológica a fim de conectar aparelhos eletrônicos do diaadia como aparelhos eletrodomésticos à máquinas industriais e meios de transporte à Internet cujo desenvolvimento depende da inovação técnica dinâmica em campos tão importantes como os sensores wireless e a nanotecnologia 11 Computação em Nuvem 12 O conceito de computação em nuvem em inglês cloud computing referese à utilização da memória e da capacidade de armazenamento e cálculo de computadores e servidores compartilhados e interligados por meio da Internet seguindo o princípio da computação em grade Big Data 13 Big Data é a quantidade enorme de informações nos servidores de bancos de dados que funcionam dentro de diversos servidores de rede utilizando um sistema operacional de rede interligados entre si que hoje em dia funcionam dentro de um sistema operacional de Computação em Nuvem cujas informações são acessadas através da internet por pessoas utilizando um computador comum celular smartphone tablet ou outros para ler essas informações ou para incluir mais informações dentro do banco de dados Sistema CyberFísico 14 Um sistema ciberfísico é um sistema composto por elementos computacionais colaborativos com o intuito de controlar entidades físicas A geração anterior à dos sistemas ciberfísicos é geralmente conhecida como sistemas embarcados Sistemas embarcados no entanto tendem a focar mais nos elementos computacionais enquanto que sistemas ciberfísicos enfatizam o papel das ligações entre os elementos computacionais e elementos físicos Hardware O Raspberry Pi Raspberry Pi é um computador do tamanho de um cartão de crédito que se conecta a um monitor de computador ou TV e usa um teclado e um mouse padrão desenvolvido no Reino Unido pela Fundação Raspberry Pi Todo o hardware é integrado em uma única placa ao custo de 35 dólares 15 De máquina para máquina 16 A ideia de Máquina para Máquina é a interconexão entre células de produção os sistemas passam a trocar informações entre si de forma autônoma tomando decisões de produção custo contingencia segurança através de um modelo de inteligência artificial A Indústria 40 ainda é mais um conceito do que uma realidade mas está sendo motivada por três grandes mudanças no mundo industrial produtivo Avanço exponencial da capacidade dos computadores Imensa quantidade de informação digitalizada Novas estratégias de inovação pessoas pesquisa e tecnologia Benefícios da Indústria 40 17 Entendendo a Indústria 40 como uma evolução dos sistemas produtivos industriais podemos listar alguns benefícios baseados no impacto das indústrias Redução de Custos Economia de Energia Aumento da Segurança Conservação Ambiental Redução de Erros Redução do Desperdício Transparência nos Negócios Aumento da Qualidade de Vida Aquisição de dados em tempo real Princípios de projeto da Industria 40 1Interoperabilidade a habilidade dos sistema ciberfísicos suporte de peças estações de montagem e produtos dos humanos e das Fábricas Inteligentes de se conectarem e se comunicarem entre si através da Internet das Coisas a Computação em Nuvem 2Virtualização uma cópia virtual das Fábricas Inteligentes é criada por sensores de dados interconectados que monitoram processos físicos com modelos de plantas virtuais e modelos de simulação 3Descentralização a habilidade dos sistemas ciberfísicos das Fábricas Inteligentes de tomarem decisões sem intervenção humana 18 Princípios de projeto da Industria 40 4Capacidade em TempoReal a capacidade de coletar e analisar dados e entregar conhecimento derivado dessas análises imediatamente 5Orientação a Serviço oferecimento dos serviços dos sistemas ciberfísicos humanos ou das Indústrias Inteligentes através da Computação em Nuvem 6Modularidade adaptação flexível das Fábricas Inteligentes para requisitos mutáveis através da reposição ou expansão de módulos individuais 19 Desafios da Industria 40 Padronização de arquitetura para facilitar a comunicação entre diferentes setores Gerenciamento de sistemas complexos Infraestrutura confiável de banda larga Segurança para comunicações abertas Projeto e organização do trabalho Treinamento e desenvolvimento profissional contínuo Regulamentações e marco legal Monitoramento e manutenção de base de conhecimento 20 Urgência no início da jornada 21 As economias do Mercosul já sabem que suas indústrias estão perdendo espaço nos mercados globais e para tentar reverter isto há a necessidade de iniciar o quanto antes uma Jornada para ampliar a competitividade global das empresas locais Estes países estão importando produtos acabados e incorporam pouca tecnologia aos próprios processos produtivos Urgência no início da jornada 22 Para isto precisase intensificar a melhoria dos processos produtivos com o uso da automação mecatrônica robótica sensores e outras engenharias e da Tecnologia da Informação e Comunicação TIC sistemas informatizados e integrados modelos de gestão internet dentro de um contexto de Pesquisa Desenvolvimento e Inovação PDI integrando e organizando um ecossistema Indústria Fornecedora de Automação Universidade Escritório de Soluções Indústria Cliente de Automação Política de Governo Agência de Financiamento Aplicação 23 Industry 40 in the Volkswagen Group