Trabalho Académico - Junho de 2018

1. The Challenges of Industry 4.0
Gestão de Operações
Docente: João Paulo Pinto
Discente: Bruno Ferreira, nº 28033
Maia, junho de 2018

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ABSTRACT
The industry is changing at a speed never before seen, driven by the development and use
of enabling technologies, increasingly evolved and agile. The transformation will be
transversal, although some sectors take the lead, as is the case in the automotive,
technological and biological industries. Industry 4.0 was just one more. The objective of
this work was to make known a little of the industry 4.0, implemented in an organization,
to Bosch, one of the pioneer companies of the implementation of the industry 4.0. The
APAS Robot was addressed, just one of many examples of the 4.0 industry
implementation.
Key words: Operations management; Industry 4.0; Bosch; APAS Robot;

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RESUMO
A indústria está em transformação a uma velocidade nunca vista, impulsionada pelo
desenvolvimento e utilização de tecnologias facilitadoras, cada vez mais evoluídas e
ágeis. A transformação será transversal, apesar de alguns setores assumirem a liderança,
como é o caso da indústria automóvel, tecnológica e biológica. A indústria 4.0 foi apenas
mais uma. O objetivo deste trabalho foi dar a conhecer um pouco da indústria 4.0,
implementado numa organização, a Bosch, uma das empresas pioneiras da
implementação da indústria 4.0. Foi abordado o Robot APAS, apenas um de muitos
exemplares da implementação da indústria 4.0.
Palavras Chave: Gestão de operações; Indústria 4.0; Bosch; APAS;

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INTRODUÇÃO
O trabalho questão foi elaborado para a unidade curricular de gestão de operações. A
revolução industrial 4.0 está a provocar alterações profundas, não só na indústria, mas
também na sociedade, na economia, nos valores, na forma como nos relacionamos, como
escolhemos os produtos e serviços, compra ou aluguer, economia partilhada, inovação
colaborativa, manufatura aditiva, as redes sociais, as plataformas digitais, entre outras,
por isso suscitou um interesse da minha parte em optar por este tema. No decorrer deste
trabalho são abordados alguns temas, iniciando-se por falar um pouco da evolução
industrial. De seguida foi abordada a indústria 4.0, a sua implementação e viabilidade.
Depois foi abordado um caso em concreto, a Bosch, e a recomendação da mesma de
fatores essenciais para a realização da indústria 4.0. Por fim, falamos um pouco do robot
APAS e do seu funcionamento.

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EVOLUÇÃO INDUSTRIAL
Primeiramente, antes de falarmos na indústria 4.0, é importante começar por falar
um pouco da evolução industrial, para perceber como tudo começou.
Conforme podemos verificar em Redação Ciclo (2016):
A primeira Revolução Industrial originou-se em Inglaterra por volta do ano de
1750, sendo que apenas entre 1820 e 1840 surgiu a descoberta da maquina a vapor que
foi onde ocorreu a transação dos métodos artesanais para a produção com máquinas,
alterando o bioconsumível para geração de energia para o carvão. Também, nesta
revolução, surgiu novas fontes de pesquisa como novos processos em produção de ferro
e produtos quimicos, por exemplo.
A Segunda Revolução Industrial começou aproximadamente meio século depois,
entre 1850 e 1870 e terminou em meados da Segunda Guerra mundial. Um dos grandes
avanços nesta revolução foi a produção em massa, surgindo os produtos enlatados e bens
de consumo, dando inicio as técnicas de refrigeração para preservação de stock, invenção
do telefone, desenvolvimento da indústria química e elétrica, novas tecnologias de
obtenção e tratamento de aço… foi também o período da invenção do avião e o avanço
nas locomoções transporte-aquáticas com grandes navios movidos a vapor.
A Terceira Revolução Industrial começou logo após o ano de 1940, liderado pelos
Estados Unidos da América, iniciando a integração da máquina e robôs com os
computadores, retirando parte do trabalho “braçal” das indústrias, surgindo novas
tecnologias as quais são adotadas até hoje, como o computador pessoal, telefone pessoal
(SmartPhones), surgimento da consciência ambiental, internet, globalização, entre outros.
Figura 1 - Evolução Industrial

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INDÚSTRIA 4.0
A Quarta Revolução Industrial, ou indústria 4.0, segundo Meireles (2017), trata-
se de um novo conceito aplicado aos processos de produção, englobando as principais
inovações tecnológicas implementadas nos campos da automação, controlo e tecnologia
da informação (TI). As empresas tendem a tornar-se mais eficientes, eficazes, autônomas
e customizáveis com a implantação de sistemas ciber-físicos (por exemplo, robôs
controlados remotamente), "internet das coisas" (controlo da quantidade de produtos no
stock de uma empresa, e internet de serviços.
Desta forma, um novo contexto de revoluções industriais está continuainente a
contecer,pois empresas inteligentes adapatarão a sua forma de produção
significativamente, impactando diversos segmentos de mercado.
Figura 2 - Indústria 4.0
Conforme cita Meireles (2017), para implementar uma indústria 4.0 devem ser
seguidas seis fases:
1. Operar em tempo real, ou seja, adquirir e tratar os dados instantaneamente,
tomando decisões de forma ágil.

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2. Criar uma cópia virtual das fábricas inteligentes que permita o controlo remoto
e a rastreabilidade do todo o processo de fabricação, através de sensores
posicionados em pontos estratégicos da planta.
3. Descentralizar as tomadas de decisões, que poderão ser feitas por um sistema
ciber-físico e que atenderão às necessidades de produção sem intervenção do
ser humano.
4. Oferecer serviços através da computação em nuvem (do inglês cloud
computing), na qual o usuário não precisa ter programas ou ter de baixar
aplicativos específicos para o computador, basta utilizar a internet e usá-los
através de uma rede em que esses dados estarão armazenados.
5. Por meio de módulos individuais, que se repõem ou expandem, flexibilizar as
fábricas inteligentes nos quesitos mutáveis, por exemplo, produções de acordo
com as demandas.
6. Levar os sistemas ciber-físicos, humano e o das fábricas inteligentes a
conectarem-se e a comunicarem-se por meio da “internet das coisas” e da
computação em nuvem.
Meireles (2017) refere também que a viabilidade da Indústria 4.0 deve-se a três
fatores importantes:
 "Internet das coisas" (internet of things), que consiste na utilização de dispositivos
eletrônicos que conectam, em rede, objetos físicos, a1nbientes, veículos e
máquinas, permitindo a coleta e a troca de dados, sendo, portanto, a base do
sistema.
 Big data analytics, que são estruturas mais con1plexas que compõem a Indústria
4.0. Nelas estão inseridas as estruturas de dados extensas e complexas que
capturam, analisam e gerenciam as informações. Para lidar com as informações
mais importantes, as big data analytics são constituídas pelos 6Cs:
1.Conexão (a rede industrial, sensores e CLPs);
2.Cloud (nuvem /dados por de1nanda);
3.Cyber (modelo e memória);
4.Conteúdo;
5.Continuidade (compartilhamento das informações);

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6.Customização (personalização e valores).
 A segurança é um dos pilares mais desafiadores de serem implantados na Indústria
4.0, pois, se a comunicação falhar, muitos transtornos serão causados. É em suma
importante, portanto, que a segurança tenha máxima eficiência e eficácia, na
proteção do know-how da empresa.
IMPACTOS DA INDÚSTRIA 4.0
Silveira (2016), defende que um dos maiores impactos causados pela indústria
4.0 será uma mudança que afetará o mercado como um todo. Consiste na criação de novos
modelos de negócios. Num mercado cada vez mais exigente, muitas empresas já
procuram integrar ao produto necessidades e preferências específicas de cada cliente. A
customização prévia do produto por parte dos consumidores tende a ser uma variável a
mais no processo de manufatura, mas as fábricas inteligentes serão capazes de levar a
personalização de cada cliente em consideração, se adaptando às preferências.
Outro ponto que será abalado pela quarta revolução industrial será a pesquisa e
desenvolvimento nos campos de segurança em IT., confiabilidade da produção e
interação máquina-máquina. A tecnologia deverá se desenvolver continuamente para
tornar viável a adaptação de empresas a este novo padrão de indústria que está surgindo.
Os profissionais também precisarão de se adaptar, pois com fábricas ainda mais
automatizadas novas demandas surgirão enquanto algumas deixarão de existir. O trabalho
manual e repetitivo já vem sendo substituído por mão de obra automatizada, e com
indústria 4.0 isso tende a continuar. Por outro lado, as demandas em pesquisa e
desenvolvimento oferecerão oportunidades para profissionais tecnicamente capacitados,
com formação multidisciplinar para compreender e trabalhar com a variedade de
tecnologia que compõe uma fábrica inteligente.

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BOSCH E A INDÚSTRIA 4.0
Como refere Meireles (2017), o termo da indústria 4.0 foi utilizado pela primeira
vez numa feira em Hannover, num projeto de estratégias do governo alemão, totalmente
direcionado para a tecnologia. Para a sua implementação, foi criado um comitê
comandado por Siegfried Dais (da empresa Robert Bosch GmbH) e Henning Kagermann
(da German Acadey of Science and Engineering). Por este mesmo motivo, a empresa
Bosch foi das empresas pioneiras da implementação da indústria 4.0.
O Grupo Bosch é líder no fornecimento de tecnologia e serviços. A empresa
emprega mais de 402.000 colaboradores em o mundo (a 31.12.2017), que contribuíram
para gerar uma faturação de 78,1 mil milhões de euros em 2017. As operações do Grupo
Boch dividem-se em quatro áreas de negócio: Soluções de Mobilidade, Tecnologia
Industrial, Bens de Consumo e Tecnologia de Energia e Edifícios. Líder em IoT, a Bosch
oferece soluções inovadoras para casas e cidades inteligentes, mobilidade e indústria
conectada. A empresa utiliza o seu conhecimento em tecnologia de sensores, software e
serviços, bem como a sua própria cloud IoT para oferecer aos seus clientes soluções
conectadas e em diversos domínios a partir de uma única fonte. O objetivo estratégico da
Bosch é fornecer inovações para uma vida conectada. A Bosch melhora a qualidade de
vida em todo o mundo com produtos e serviços inovadores e fascinantes. Desta forma, a
empresa oferece mundialmente “Tecnologia para a Vida”. (Bosch, s.d.).
A Bosch, no seu catálogo (Industry 4.0 at Bosch, s.d.), identificou as sete
principais características de equipamentos, software e soluções prontos para a Indústria
4.0. Eles formam uma estrutura sólida para arquiteturas futuras e são os princípios
orientadores para o desenvolvimento de soluções da Indústria 4.0 em todos os níveis. Os
sete recursos fornecem orientação sobre como cada solução contribui para a realização
da Indústria 4.0. Para garantir uma sinergia bem-sucedida entre o mundo real e digital,
todos os componentes e sistemas devem atender a pelo menos alguns desses requisitos:
Inteligência Distribuída - Componentes e sistemas de nível de campo com
inteligência distribuída e software integrado executam suas tarefas independentemente de
acordo com as especificações dos sistemas de nível superior. Eles tomam decisões
autônomas para aliviar os sistemas superiores. A inteligência distribuída é um requisito

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básico para máquinas e instalações que se ajustam de maneira flexível condições de
mudança.
Integração Rápida E Configuração Flexível - Integração rápida e configuração
flexível facilitam a adaptabilidade da Indústria 4.0. Pessoas, máquinas, processos e fluxos
de mercadorias estão conectados. Alterações na ad hoc nas configurações pode ser feito
facilmente por meio de comandos de software.
Padrões Abertos - Indústria 4.0 marca o fim dos sistemas proprietários. Aberto
padrões que se estendem aos fabricantes e são independentes de plataforma formam a
base para horizontais e verticais integração e, portanto, para a troca perfeita de
informações em redes de criação de valor. A Bosch sempre apoiou padrões abertos no
nível de produção, bem como no software nível.
Tempo Real Virtual De Representação - Todos os produtos e componentes são
representados como virtuais em tempo real representações em vários ambientes de
software. Essas representações virtuais em tempo real estão intimamente ligadas suas
contrapartes físicas. Sensores monitoram sua localização, condições ambientais e
parâmetros operacionais. A análise sistemática desses dados em tempo real abre novas
possibilidades de produção e logística. As representações virtuais em tempo real dos
objetos interagem entre si e com os sistemas de software. Pela primeira vez, é possível
monitorar as mercadorias depois de saírem da produção e garantir a sua qualidade.
Gestão Digital Do Ciclo De Vida - Todos os dados relevantes de um produto são
coletados durante o curso de sua vida útil - desde o desenvolvimento, fabricação e
operação, todo o caminho para manutenção e reparação - são armazenados na sua
representação virtual. A avaliação destes dados de campo faz com que seja possível
otimizar continuamente o design e a fabricação processo durante todo o ciclo de vida do
produto.
Seguro de Rede de Criação de Valor - A segurança e proteção da Indústria 4.0
inclui, em primeiro lugar, a proteção de pessoas de perigos relacionados com máquinas
(segurança)e, em segundo lugar, a proteção das instalações de produção e IT corporativo
de ataques e falhas dos arredores meio ambiente (segurança).

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Pessoas Como Jogadores Chave - Na Indústria 4.0, as pessoas são os principais
intervenientes. Big data em tempo real não vai tirar o poder das pessoas para tomar
decisões ou a sua responsabilidade, mas apoiará as pessoas fornecendo informações em
tempo real, permitindo assim a melhoria contínua de processos. Aumentar a liberdade das
pessoas para decidir e participar leva a decisões melhores e mais informadas.
ROBOT APAS
Como podemos verificar no catálogo da Bosh, existem inúmeros casos de
implementação de indústria 4.0, em várias vertentes como, em software de soluções,
logística e fabricação, equipamento de nível de campo, serviços e consultoria.
A implantação que suscitou um maior interesse da minha parte, foi o robot APAS,
Assistentes de produção APAS permitem a colaboração segura de seres humanos e
máquinas. Quando limites inflexíveis são superados e a cooperação segura entre humanos
e robôs é possível, isso resulta em novos modelos colaborativos. Concentrando-se nas
necessidades dos operadores, os assistentes de
produção da APAS apoiam os seus colegas
humanos com desafios simples, monótonos ou
ergonomicamente desafiadores. Com uma
combinação de plataforma móvel e módulos de
processos variáveis, eles são fáceis de integrar e
se adaptar aos requisitos específicos de qualquer
instalação de produção.
Existem mais dois robots APAS com diferentes funções:
APAS assistant inline - O assistente APAS
inline é um robô cinemático sem proteção
projetada para colaboração entre humanos e robôs
na Fábrica Inteligente. Como componente de
automação, é adequado para instalação ou
expansão de instalações. É, portanto, projetado
principalmente para integradores de sistemas e
Figura 3- APAS assistant mobile
Figura 4 - APAS assistant

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engenheiros mecânicos, que desejam estender seu escopo de soluções através de robótica
colaborativa sem ter que renunciar ao ambiente familiar de construção e programação.
APAS inspector - Com o inspetor APAS, é possível oferecer um kit de
construção abrangente de hardware e software para a realização de
soluções individuais em inspeção visual e controlo de qualidade. Seja
usado como um sistema completo ou integrado em máquinas e
linhas existentes - tecnologias inovadoras e métodos de
imagens 3D garantem resultados confiáveis, mesmo em
ambientes de produção difíceis.
Figura 5 - APAS inspector

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CONCLUSÕES
Com a realização deste trabalho podemos concluir que indústria 4.0, é a
transformação intensiva da indústria de fabricação em um ambiente conectado de dados,
pessoas, processos, serviços, sistemas e ativos de produção com a geração, alavancagem
e utilização de informações acionáveis como forma e meio de realizar a fabricação
inteligente e novos ecossistemas de fabricação.
Com esta transformação podemos afirmar que foram maiores os benefícios do que
as implicações. Benefícios tais como, o aumento da produtividade através da otimização
e automação, dados em tempo real para uma cadeia de suprimentos em tempo real em
uma economia em tempo real, melhores condições de trabalho e sustentabilidade,
melhoria na agilidade, entre outros. O robot Apas é um, em muitos exemplos, onde são
comprovados estes benefícios.

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BIBLIOGRAFIA
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mundo/
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https://assets.bosch.com/media/en/global/products_and_solutions/connected_pro
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Meireles, R. B. (2017). Gestão de pessoas: Princípios para o desenvolvimento humano.
São Paulo: SESI SENAI Editora.
Redação Ciclo. (2016). Ciclo PLM. Obtido de http://cicloplm.com/o-que-e-industria-4-
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Silveira, C. B. (2016). Citisystems . Obtido de
https://www.citisystems.com.br/industria-4-0/