O setor industrial sempre foi crucial para o desenvolvimento econômico dos países. Desde o final do séc. XVIII, a indústria tem passado por transformações que revolucionaram a maneira como os produtos são fabricados e trouxeram vários benefícios, especialmente no que tange o aumento da produtividade.A primeira Revolução Industrial foi marcada pela transição do trabalho manual para máquinas alimentadas a vapor. No início do séc. XX, com a introdução da eletricidade nos sistemas produtivos, inicia-se a Segunda Revolução Industrial, caracterizada pela produção em massa e divisão do trabalho.

A terceira revolução que vai desde a década de 1970 até os dias atuais, é caracterizada pelo uso da eletrônica e tecnologia da informação (TI) para aprimorar a automação na produção. A combinação de tecnologias avançadas e internet está novamente transformando o panorama industrial e está sendo chamada de 4ªRevolução Industrial ou Indústria 4.0.

A Indústria 4.0 surge como uma estratégia de longo prazo do governo alemão, que foi adotada como parte do High-Tech Strategy 2020 Action Plan, em 2011, para assegurar a competitividade da sua indústria. Em 2013, o Ministério Alemão da Educação e da Investigação cria um grupo de trabalho constituído por representantes da indústria, do mundo acadêmico e da ciência com o objetivo de promover a pesquisa e a inovação e acelerar o processo de transferência de resultados científicos para o desenvolvimento de tecnologias comercializáveis. Desde então, o governo alemão institucionalizou seu compromisso com a indústria na criação de uma plataforma liderada pelos Ministérios da Economia e de representantes de negócios, da ciência e dos sindicatos. O primeiro relatório elaborado pela plataforma foi publicado em abril de 2015 e apresentou a utilidade da Indústria 4.0 para a economia e sociedade como um dos aspectos chave a serem explorados no futuro.

Nesse sentido, listamos aqui algumas tecnologias por meio de suas funcionalidades e exemplos práticos no contexto da indústria 4.0.

RFID é uma tecnologia de identificação automática que funciona com base na emissão de sinais de rádio, capazes de identificar e ceder informações contidas em tagsque podem estão ligadas ou incorporadas aos objetos. Através das tags RFID pode-se conhecer a identidade, localização atual, condição e história de um objeto sem nenhuma intervenção humana. A captura de dados em tempo real a cada etapa do processo sincroniza o fluxo de produtos e o fluxo de informações, reduzindo/eliminando os erros. Além disso, quando comparado aos tradicionais códigos de barra, a tecnologia RFID traz vantagens nomeadamente em relação aos níveis da capacidade, dependência e segurança dos dados. Ao contrário dos códigos de barras, que devem ser digitalizados individualmente, as tags RFID não precisam estar dentro da linha de visão do leitor, podendo ser lidas simultaneamente e incorporadas nos objetos.

A utilização desta tecnologia pode proporcionar melhorias na produtividade, tempos de ciclo, prazos de entrega e fluxo de caixa, além de ajudar a reduzir os custos operacionais e na gestão de inventários, minimizando significativamente os níveis de stocks. Esses benefícios estão sendo confirmados por empresas que apostaram na variedade de aplicações desta tecnologia em ambientes da Indústria4.0. Um exemplo de aplicação ocorre na Multi Product Line da BoschRexroth, em Hamburgo, na Alemanha. Numa linha de montagem para mais de 200 versões de válvulas hidráulicas, a fábrica flexível utiliza porta-ferramentas “inteligentes” equipados com tags RFID, que detectam a variante do produto e comunicam os materiais e processos necessários à linha de montagem. Cada estação de trabalho lê as tags e exibe informações relevantes para os operadores. Ao aproveitar o poder da “produção em massa flexível”, a instalação pode montar economicamente uma grande variedade de produtos personalizados até o tamanho de lote 1.

2. Fabricação de Aditivos

A fabricação de aditivos está a ser apontada como uma das tecnologias de produção mais promissoras a nível global. Essa tecnologia é capaz de impulsionar a transição da produção em massa para a personalização em massa em vários setores líderes. Dentro dessas tecnologias o método 3D printing se destaca, como ele é possivel criar produtos através da adição de materiais camada a camada em vez de processos de maquinagem. Desta forma, é possível disponibilizar novas funcionalidades para fornecer soluções na fabricação de pequenos lotes de produtos complexos, com alto grau de personalização, mesmo em ambientes de produção em massa.

A impressão 3D possui uma vasta gama de aplicações que vão desde a produção de protótipos, maquetes, peças de substituição, coroas dentárias, membros artificiais e até mesmo pontes. Em um ambiente industrial composto por impressoras 3D o produto pode ser fabricado a partir do momento que recebeu a ordem, eliminando a necessidade de estoques e melhorando a logística. Para além disso, pode beneficiar regiões remotas ou subdesenvolvidas, reduzindo a sua dependência de trabalhadores qualificados. A produção local e descentralizada também contribui para redução dos obstáculos à entrada das pequenas e médias empresas no ambiente Industrial 4.0.

3. Realidade Aumentada

Os sistemas baseados em realidade aumentada podem suportar uma variedade de serviços, tais como selecionar peças em um armazém ou enviar instruções de reparação por meio de dispositivos móveis. Assim, informações de manutenção em campo que muitas vezes são de difícil interpretação e requerem a experiência do operador podem ser simuladas em celulares ou tablets, reduzindo os custos de deslocamentos, evitando interpretações erradas e consequentemente retrabalhos nas ações de manutenção.

Embora estes sistemas estejam atualmente numa fase inicial, no futuro, o uso da tecnologia RA no ambiente industrial será muito mais amplo, visto que as empresas já constataram que a sua utilização pode oferecer vantagens significativas na redução da dependência, bem como na melhoria do controle da qualidade. Por exemplo, a Siemens desenvolveu um módulo de treino de operador virtual para o seu software “Comos” que utiliza uma base de dados de um ambiente 3D real, com óculos de realidade aumentada para treinar os operadores para lidar com as emergências. Neste mundo virtual, os operadores aprendem a interagir com máquinas clicando em uma ciber-representação. Eles também podem alterar parâmetros e recuperar dados operacionais e instruções de manutenção.