Quantas características de DNA digital sua empresa possui?

Introdução

Dada a frequência com que as palavras “digital” e “transformação” aparecem lado a lado, é fácil ignorar a distância real entre elas. Afinal, a tecnologia digital – compreendê-la, bem como implementá-la – representa apenas um dos muitos desafios que as organizações precisam vencer para orquestrar uma transformação completa. E alcançar uma transformação digital transcende a qualquer implementação de tecnologia única, seja inteligência artificial (IA), internet das coisas (IoT) ou realidade virtual (VR).

À medida que mais empresas embarcam na jornada em direção à transformação digital, no entanto, nem todas viajam no mesmo ritmo. Até que ponto uma organização pode tecer seu insight sobre os recursos digitais em toda a sua cultura – incorporando-o a todas as funções e atividades – é uma medida de sua maturidade digital? E as empresas mais maduras digitalmente são aquelas que possuem um conjunto comum de características que determinam como elas se organizam, operam e se comportam. Apesar dos erros inevitáveis, as organizações digitalmente maduras continuam focadas em desenvolver habilidades mais ágeis e de polimento, como inovação contínua e colaboração intencional.

Esse “DNA” de negócios digitalmente maduros consiste, na verdade, em 23 traços, identificados pela Deloitte Consulting LLP ao longo de três anos. Paralelamente, a Deloitte colaborou com o MIT Sloan Management Review em um projeto de pesquisa de quatro anos, 1 que atraiu mais de 16.000 entrevistados de 157 países e 28 setores e forma a base de um novo livro, The Technology Fallacy: How People are the Real Key to Digital Transformation (MIT Press, abril de 2019). No livro, os autores vinculam o trabalho da Deloitte sobre DNA digital aos resultados de suas pesquisas para fornecer uma estrutura para isolar e priorizar os traços digitais mais críticos, mapeando uma série de mudanças incrementais destinadas a infundir o DNA existente com o tipo digital.

Para executivos de finanças que entendem o potencial da tecnologia digital, enumerar essas características pode ajudar a superar desafios enquanto eles se esforçam para articular objetivos e alinhar o financiamento necessário para a transformação digital.

Mais digital a cada dia

Na pesquisa MIT / SMR da Deloitte, 85% dos entrevistados concordaram que a transformação digital é essencial para o sucesso dos negócios. Por mais ampla e atraente que seja a visão de uma organização, no entanto, atingir um alto nível de maturidade digital significa se comprometer com uma escalada diária implacável, fazendo investimentos em infraestrutura e habilidades que podem testar a disposição e capacidade de uma empresa.

As empresas inevitavelmente se depararão com uma série de obstáculos, incluindo processos de governança onerosos, práticas desatualizadas e líderes que podem ser excessivamente apegados ao status quo. Entre os participantes da pesquisa, 50% relataram que as práticas comerciais tradicionais interferem na capacidade de se envolver com sucesso nos negócios digitais.

Esses obstáculos servem apenas para fazer um caso mais forte para imbuir uma empresa com DNA digital. Para isso, no entanto, são necessários executivos vigilantes, capazes de fazer um caso forte e garantir que a empresa esteja investindo em recursos que reforcem sua visão digital. Eles também têm a responsabilidade de alinhar elementos da cultura da empresa – incentivos, treinamento e práticas de contratação – com sua encarnação digital emergente. Uma cultura organizacional alimentada por DNA digital apoia os funcionários ansiosos por experimentar tecnologias digitais para criar formas inovadoras de criar valor.

Para que o DNA digital floresça, também cabe a esses líderes identificar aspectos amplos da cultura da organização que precisam ser melhor adaptados ao mundo digital. Então, fazendo mudanças minimamente viáveis ​​- grandes o suficiente para injetar algum DNA digital, mas pequenas o suficiente para minimizar a resistência e rejeição – as empresas podem reconstruir práticas e mentalidades, transformando corações e mentes.

Muitas empresas têm muito o que crescer, devido às características digitais que muitas ainda precisam exibir. Dois terços dos entrevistados disseram estar insatisfeitos com o grau em que sua organização apoia o desenvolvimento contínuo de habilidades digitais. Além disso, 78 por cento das empresas em estágio inicial não estão empurrando a autoridade de tomada de decisão necessária para os níveis mais baixos da organização. E, no geral, os entrevistados relataram que o maior desafio que afeta a capacidade de sua empresa de competir em um ambiente digital é a falta de experimentação.

Para ajudar a elevar seu nível de maturidade digital, os líderes devem aplicar três critérios:

  1. Identifique uma ambição digital que seja significativa, rápida e mensurável de alcançar.
  2. Junte-se a um líder patrocinador que esteja aberto a novas abordagens e ansioso para participar.
  3. Forme equipes por membros que sejam muito capazes e igualmente entusiasmados para aprender.

Ainda assim, não importa onde uma empresa comece seus esforços, é importante não se tornar muito fixada na tecnologia em si, seja ela mobile, cloud-computing, deep learning ou blockchain. O objetivo não é se tornar mais digital, é melhorar o desempenho usando meios digitais.

Traços do DNA digital

Os 23 traços associados ao DNA digital não devem ser consumidos de uma só vez. Não é apenas impraticável – diferentes partes da empresa provavelmente alcançaram diferentes níveis de maturidade digital. Algumas das funções ou unidades mais maduras digitalmente podem servir como modelos para o resto da organização.

Para começar, as organizações devem se concentrar em três a cinco características da lista completa abaixo que podem ter o maior impacto nos próximos 12 a 18 meses. Considere quais características, se inseridas em seu DNA organizacional, poderiam gerar mais valor nesse período. Lembre-se, entretanto, de que a jornada provavelmente significará refazer ou substituir sistemas legados, estruturas organizacionais e fluxos de trabalho.

Traços dominantes do DNA digital

Mudança da combinação de partes interessadas tradicionais / não tradicionais. Em um ambiente de rede baseado em equipe, as partes interessadas não tradicionais podem exercer um impacto maior nos resultados. Em vez de serem ignoradas, o que pode ser perigoso, as empresas precisam reconhecê-los e se envolver com eles.

Mudando a natureza e os tipos de trabalho. As inovações digitais invariavelmente mudam o que é trabalho e como ele é feito (por exemplo, robôs, IA). Descrições de cargos, tarefas, habilidades e requisitos geralmente se tornam altamente fluidos.

Perturbação constante. No ambiente digital, algumas interrupções resultam principalmente em ruído, enquanto outras são desintermediadoras. As organizações devem aprender como trabalhar em um ambiente de constantes interrupções.

Critérios de decisão em constante mudança. As entradas e saídas de decisões se multiplicam e mudam dinamicamente com os sistemas digitais, assim como a responsabilidade e o prazo para a tomada de decisões.

Perturbação contínua do ecossistema. A evolução rápida de como o trabalho é realizado, onde o trabalho é realizado e quem o realiza está perturbando os ecossistemas tradicionais e afetando as interações. A capacidade de uma empresa de prosperar, no entanto, é um diferencial importante na era digital.

Inovação contínua. Novas ideias e diferentes aplicações dessas ideias fornecem combustível para a transformação digital. As empresas precisam desenvolver continuamente soluções mais eficazes, incluindo produtos, serviços, processos, tecnologias e modelos de negócios.

Foco no cliente. As organizações devem se concentrar em colocar os clientes no centro de seu pensamento e desenvolvimento em torno de processos, produtos e decisões.

Democratizando a informação. Os sistemas digitais tendem a confundir quem tem acesso a quais dados e de quais fontes.

Construção dinâmica de habilidades. Em organizações caracterizadas pela inovação constante, treinar talentos nas habilidades de adaptabilidade e flexibilidade é fundamental.

Fracassando e aprendendo mais rápido. À medida que as organizações se concentram na velocidade, experimentando rapidamente produtos / serviços novos e incompletos, as equipes precisam de um processo para refletir sobre o que aprenderam, fazer ajustes rápidos e tentar novamente.

Achatando e mudando a hierarquia. Em um ambiente digital, geralmente há muito menos necessidade de camadas de estrutura.

Fluidez. As organizações digitais precisam passar de uma solução ou situação para outra, ajustando-se suavemente às mudanças em áreas como recursos e modelos operacionais.

Geografia agnóstica. Os avanços tecnológicos, combinados com tendências de mobilidade, estão confundindo o significado de lugar ou localização.

Intencionalmente colaborativo. Além de compartilhar, esse comportamento deliberadamente cooperativo precisa ocorrer entre equipes, funções, unidades de negócios e até mesmo fora da organização.

Iterativo. Com base em tentativa e erro, insights analíticos e feedback das equipes de desenvolvimento, as empresas precisam atualizar e melhorar processos, políticas e produtos / serviços.

Modulando limites de risco e segurança. Para que as informações digitalizadas se espalhem, elas devem ser compartilhadas por vários dispositivos. Como resultado, os requisitos de segurança cibernética devem ser equilibrados com as necessidades de acesso.

Morfismo em estruturas de equipe. Em organizações em desenvolvimento digital, as equipes – que podem ser compostas por funcionários, parceiros e fornecedores, entre outros – devem ser capazes de se formar e se desfazer conforme necessário.

Gestão multimodal. Empresas em maturação digital devem ser capazes de funcionar com eficácia em diferentes modos de operação simultaneamente (normalmente sistemas legados e modelos operacionais digitais modernos).

Agilidade. As organizações precisam desenvolver as capacidades para se ajustar a mudanças rápidas e / ou inesperadas. Velocidade, habilidade, alinhamento, desenvoltura e adaptabilidade devem ser atributos cultivados nos funcionários, bem como nos sistemas, políticas, governança e assim por diante.

Mobilidade produtiva. As tecnologias móveis estão remodelando o local de trabalho e exigem uma estratégia eficaz de produtividade, incluindo considerações sobre tecnologia e espaço de trabalho.

Em tempo real e sob demanda. Clientes, fornecedores, parceiros e funcionários agora esperam que as informações e os aplicativos estejam disponíveis em versões atualizadas sob demanda e em uma variedade de plataformas e dispositivos.

Mudança de direitos de decisão e poder. Como consequência de novos fluxos de trabalho e processos, os direitos de decisão mudam, o que significa que a entrada de funcionários e clientes está em um fluxo perpétuo.

Sincronizando formas de trabalhar. A organização legada se move em um ritmo mais lento do que as operações digitais emergentes. Para amenizar o desnível, as empresas devem reconectar a infraestrutura para sincronizar os dois.

Evitando atos digitais aleatórios

A transformação digital representa uma ameaça às formas tradicionais de trabalho. Mexer com a tecnologia, perseguir atos digitais aleatórios aqui e ali, quase invariavelmente desencadeia uma reação. Além disso, tentativas esporádicas de entrar no mundo digital podem iludir os executivos, levando-os a pensar que estão realizando uma transformação, mas essas atividades não permitirão que eles interrompam, nem os protegerão de interrupções.

Em vez disso, ao nutrir o DNA digital, uma organização pode mudar de maneiras que permitem fazer as coisas de maneira diferente e criar novos modelos de negócios geradores de valor. Os CFOs e outros executivos, que podem se sentir mais confortáveis ​​lidando com custos e estratégia, em oposição à cultura, precisam comunicar uma visão de seu futuro digital. Educando e atualizando, eles podem conquistar funcionários – e, no processo, crescer mais e mais forte o DNA digital.

Por mais urgente que a mudança possa parecer, a evolução cultural leva tempoe não há um estado final. Dada a rapidez com que o mundo está mudando, é impossível para as empresas chegarem ao estado final de serem digitais; eles devem identificar, iterar e evoluir constantemente. Ao equilibrar com sucesso a velocidade com a perfeição, eles fortalecem sua confiança digital. E com o tempo, o objetivo deve ser que o DNA digital se torne indistinguível do DNA cotidiano da organização.

Considerações finais

DNA digital é mais que cultura-digital, pois causa alinhamento holístico e pleno à organização. Além de novas mentalidades transformadoras da cultura, seus valores e atitudes. Novas estratégias de negócios, conectadas com a nova economia, mercado e clientes, experiência do consumidor e modelos de negócio ideais para atendê-los. Processos redesenhados para executar tudo isso e por que não tecnologia como ferramenta viabilizadora de uma verdadeira transformação.

Por favor, se gostou, compartilhe precisamos difundir informações selecionadas e curadas para possibilitarmos melhores organizações, que melhorarão nossa economia e por consequência proverão maior valor à sociedade. Abraço, @neigrando

Referência

Este artigo é uma tradução levemente adaptada do original da Deloitte: “23 and You: How many traits of digital DNA does your company have?

Artigos relacionados

A exploração bem-sucedida de novas ideias

Em poucas palavras, esta é uma breve viagem partindo do conceito de inovação, para inovação aberta, novas formas organizacionais, economia em rede, ecossistema de inovação e as necessidades novas e distintas em gestão da inovação.

A inovação tem sido cada vez mais reconhecida como o principal pilar de competitividade das empresas, bem como de regiões ou mesmo de países inteiros.

Podemos definir inovação como a exploração bem-sucedida de novas ideias, que geralmente incluem novas tecnologias associadas a novos produtos ou serviços, processos de produção significativamente aprimorados e / ou modelos de negócios superiores.

Notavelmente a partir da década de 2000, o conceito de Inovação Aberta, trouxe a ideia de que a inovação poderia ser concebida por meio de um processo de fronteira fluida, no qual uma única empresa não precisaria possuir ou controlar todos os recursos para conduzir uma oportunidade de inovação (water-fall) “da ideia ao lançamento” mas, em vez disso, a inovação tecnológica deve vir do esforço de diversos parceiros [de forma mais iterativa nos processos e interativa nas relações] – como por exemplo, universidades, startups, clientes, outras empresas – que compartilham recursos, riscos e recompensas ao longo da jornada.

Inovação Aberta, por Henry Chesbrough, 2004

Embora as abordagens de inovação aberta tenham ecoado fortemente em ambientes acadêmicos e gerenciais nas últimas duas décadas, complexidades associadas a contratos, divulgação de informações, cultura, orientação estratégica, processos internos, entre outros, foram reconhecidas como barreiras relevantes para as empresas mudarem para modelos de inovação aberta.

Além disso, as iniciativas de inovação aberta têm sido frequentemente restritas a grandes empresas que buscam lançar novos produtos, e os desafios incluem o design de processos organizacionais para abordar as incertezas associadas à inovação aberta, como a definição de objetivos, parceiros, funções e nível de interação.

Outro ponto de destaque é que as empresas ainda estão mais dispostas a receber conhecimento de graça do que a disponibilizar seu conhecimento de graça.

A economia da informação pode ter como característica novas formas organizacionais, ideia que tem implicações tanto para as estruturas internas das empresas estabelecidas quanto para as formas interorganizacionais de inovação.

Com isso, devem surgir redes mais horizontais entre empresas e outros agentes e sistemas de produção mais flexíveis e especializados.

Concordamos que a nova economia é uma economia em rede. E que ecossistema de inovação pode ser definido como um ambiente para a cocriação de valor, composto de atores interconectados, mas interdependentes – como por exemplo, a empresa focal, clientes, fornecedores, startups e outros – que enfrentam cooperação.

Uma visão de um ecossistema de inovação (aberta e em rede)

Esta noção representa uma mudança da gestão das incertezas da inovação no nível da empresa para as incertezas coletivas dos ecossistemas de parceiros independentes.

Tais ecossistemas de inovação representam uma nova era para a gestão da inovação, no sentido de que as redes tendem a ser altamente dependentes de elementos como relacionamentos, interesses mútuos ou reputação, e menos dependentes de uma estrutura formal de autoridade.

Isso tornaria as relações em rede amplamente caracterizadas por indefinição, longo prazo e complexidade.

Tal mudança implicaria na mudança de modos bilaterais para multi-atores e de transacionais para colaborativos, o que exige que a próxima onda de inovações de gestão se concentre em redes em vez de linhas de comando.

Nesta nova era, os gerentes individuais são responsáveis ​​por criar comunidades para aqueles que trabalham com eles, o que exigirá repensar funções, estruturas organizacionais e a noção de desempenho.

Referência:

Este texto foi traduzido, resumido e levemente adaptado do original de uma chamada para artigos acadêmicos com o título: “Gestão da inovação em empresas estabelecidas e novos empreendimentos na era dos ecossistemas de inovação” (Innovation management in incumbent companies and new ventures in the age of innovation ecosystems), da revista “Product: Management & Development” no portal Research Gate. Tendo como Editores Convidados: Josue Reynoso, Michigan Technological University, United States; Raoni Barros Bagno, Universidade Federal de Minas Gerais, Brazil; e Wannapa Naburana, Suranaree University of Technology, Thailand.

Brasil Rumo à Indústria 4.0

“Estamos no início de uma revolução que alterará profundamente a maneira como vivemos, trabalhamos e nos relacionamos. Em sua escala, escopo e complexidade, a Quarta Revolução Industrial é algo que considero diferente de tudo aquilo que já foi experimentado pela humanidade.” – Klaus Schwab (livro: A Quarta Revolução Industrial)

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Introdução

O termo “Industria 4.0” foi proposto originalmente num evento em Hannover na Alemanha em 2012 para renomear a indústria manufatureira alemã, enquanto descreviam a influência da Internet das Coisas na indústria, comunicação máquina à máquina (M2M) e a digitalização de processos industriais. Os termos “Internet industrial das coisas” (IIoT) e fabricação inteligente também são usados para descrever aproximadamente o mesmo conceito.

As três primeiras revoluções industriais trouxeram a produção em massa, as linhas de montagem, a eletricidade e a tecnologia da informação, elevando a renda dos trabalhadores e fazendo da competição tecnológica o cerne do desenvolvimento econômico. A quarta revolução industrial, que terá um impacto mais profundo e exponencial, se caracteriza, por um conjunto de tecnologias que permitem a fusão do mundo físico, digital e biológico.

As principais tecnologias que permitem a fusão dos mundos físico, digital e biológico são a Manufatura Aditiva, a Inteligência Artificial (IA), a IoT, a Biologia Sintética e os Sistemas Ciber Físicos (CPS).

A evolução da Indústria Manufatureira

Na história industrial, podemos separar quatro revoluções que mudaram fundamentalmente a maneira como os produtos são fabricados.

Industrias 1,2, 3 e 4

A primeira começou no final do século XVIII com a introdução da produção mecânica à base de água e vapor.

A segunda começou no início do século 20 e foi definida pela produção em massa e linhas de montagem usando energia elétrica, suportada pelo trabalho humano.

Após a introdução e posterior implementação em massa do poder da computação, a terceira revolução industrial começou na década de 1970. Maior controle e confiabilidade foram possibilitados por meio de eletrônicos, tecnologia da informação e produção automática. A alta confiabilidade era essencial, pois as implantações industriais geralmente estão relacionadas a processos críticos. Um mau funcionamento pode potencialmente colocar vidas em risco ou induzir danos estruturais. Para oferecer uma confiabilidade alta, as implantações industriais durante a terceira revolução industrial dependiam de infraestruturas de rede caras e inflexíveis. Isso se adequava ao paradigma predominante da produção linear: escreva especificações altamente detalhadas, faça com que um integrador de sistemas as implemente, coloque a linha em funcionamento, faça alguns pequenos ajustes, produza e finalmente desmonte tudo e comece novamente o próximo produto.

Agora, ao invés de se produzir volumes cada vez maiores a custos decrescentes, o novo desafio é produzir produtos individualizados – ou pelo menos um número explosivo de variantes – a custos de produção em massa. A nova necessidade desses itens personalizados, mas produzidos em massa, levou à necessidade de repensar os modelos de negócios, a estratégia e as estruturas organizacionais.

Esta nova visão, que leva de altamente otimizado a altamente flexível, requer uma maneira mais ágil de fabricar. Os condutores dos negócios estão mudando:

  • Da produção em massa à personalização em massa.
  • Do país de origem de baixo custo à fonte de proximidade.
  • Da automação à distância à interação homem-máquina.

Com o surgimento de tecnologias de habilitação digital e novas técnicas de fabricação, a indústria poderia evoluir. E, para conectar o mundo físico ao mundo virtual, a quarta revolução industrial estabeleceu inteligência em rede, integrando a Internet das coisas ao processo de fabricação.

Do ponto de vista tecnológico, a Industria 4.0 pode ser resumida como a tendência de incorporar a fabricação auxiliada por computador com automação, redes sem fio, coleta contínua de dados e inteligência artificial. Trata-se de uma mudança de paradigma, que consiste desde melhorias incrementais nos sistemas existentes, mecânica, eletrônica e controle de baixo nível, até inovação em algoritmos, dados, conectividade e usabilidade. Tecnologias digitais como Big Data, IA, IoT e Conexão 5G, estão crescendo exponencialmente e, assim, impulsionando a Industria 4.0.

Reforçando a definição de Indústria 4.0

O conceito de indústria 4.0 refere-se à chamada quarta revolução industrial. Isso envolve a transformação digital da indústria com a integração e digitalização de todos os processos industriais que compõem a cadeia de valor, caracterizados por sua adaptabilidade, flexibilidade e eficiência que permitem atender às necessidades do cliente no mercado atual.

A Indústria 4.0 representa um salto qualitativo na organização e controle de todo o valor da cadeia ao longo do ciclo de vida da fabricação e entrega do produto.

Isso produz uma mudança de paradigma para as indústrias.

Princípios da mudança para a Indústria 4.0

Essa mudança de paradigma no setor 4.0 é baseada nos seguintes princípios:

Principios da Indústria 4.0

Um quadro Comparativo entre a Indústria tradicional e Indústria 4.0

Comparativo Industria Tradicional vs 4.0

Quais são os benefícios da Indústria 4.0?

  • Maior produtividade e melhor gerenciamento de recursos.
  • Tomada de decisão mais eficiente com base em informações reais.
  • Processos produtivos otimizados e integrados
  • Aumenta a flexibilidade para obter uma produção em massa e personalizada em tempo real.
  • Comunicação direta entre clientes e organizações, o que significa que podemos entender melhor o que os clientes precisam.
  • Redução do tempo de fabricação, tanto no design de novos produtos quanto no merchandising deles.
  • Redução da porcentagem de defeitos ou retração nas fábricas, pois será possível testar os protótipos de maneira virtual e as linhas de montagem serão otimizadas.

Impactos dos oito principais condutores

  1. Recursos/processos: consumo inteligente de energia; internet das coisas; otimização do processo em tempo real. [Aumento de produtividade de 3% a 5%.]
  2. Utilização de ativos: flexibilidade de rotas; flexibilidade de máquinas; controle e monitoramento remotos; manutenção preditiva; realidade aumentada para manutenção, reparação e operações. [Redução do tempo de inatividade total das máquinas entre 30% e 50%.]
  3. Trabalho: colaboração homem-robô; controle e monitoramento remotos; gestão digital do desempenho; automatização do conhecimento do trabalho. [Aumento da produtividade pela automação do trabalho: de 45% a 55%.] 
  4. Inventários: impressão 3D no local; otimização da cadeia de valor; produção de um produto (customização). [Custos devem diminuir entre 20% e 50%.]
  5. Qualidade: controle estatístico do processo; controle avançado do processo; gestão digital da qualidade.  [Custos podem ser reduzidos de 10% a 20%.]
  6. Matching de oferta e demanda: previsão de demanda data-driven ; concepção do valor data-driven[A precisão das previsões deve chegar a 85% ou mais.]
  7. Time to Market : co-criação com consumidores/inovação aberta ; engenharia simultânea; rápida experimentação e simulação. [Redução no time to market entre 20% e 50%.]
  8. Serviço/Pós-venda: manutenção preditiva; manutenção remota; orientação virtual self-service[Redução nos custos de manutenção entre 10% e 40%.]

Fonte: Industry 4.0 at McKinsey’s model factories. Mckinsey, 2016

Ecossistema da Indústria 4.0

Este diagrama apresenta os principais atores e elementos do ecossistema da Indústria 4.0

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Ecossistema da Indústria 4.0

Como está o Brasil neste tema?

Conforme a Agenda brasileira para a Indústria 4.0, há grandes desafios para a economia brasileira, em especial para a indústria, que enfrentou adversidades recentemente. Apesar disto, os dados apontam a quarta revolução industrial como uma oportunidade para o país.

Nossa indústria de transformação representa menos de 10% do PIB, mas já havia atingido mais de 20% em meados da década de 1980, reduziu-se para próximo de 11%, fruto de mudanças na estrutura produtiva do país e dos novos modelos de negócios trazidos pela disrupção tecnológica.

A Posição do Brasil nos Índices Globais de Empreendedorismo, Inovação e Competitividade deixa a desejar, mas a partir de 2018 o Brasil começou uma retomada econômica e o MDIC instituiu, em junho de 2017, o Grupo de Trabalho para a Indústria 4.0 (GTI 4.0), com o objetivo de elaborar uma proposta de agenda nacional para o tema.

O GTI 4.0 possui mais de 50 instituições representativas (governo, empresas, sociedade civil organizada, etc), por onde ocorreram diversas contribuições e debates sobre diferentes perspectivas e ações para a Indústria 4.0 no Brasil. Abaixo algumas delas:

Associações-relacionadas-com-a-Indústria-Brasileira

Temas prioritários como aumento da competitividade das empresas brasileiras, mudanças na estrutura das cadeias produtivas, um novo mercado de trabalho, fábricas do futuro, massificação do uso de tecnologias digitais, Startups, test beds, dentre outros foram amplamente debatidos e aprofundados neste GTI 4.0.

A recomendação deste grupo é que cada indústria persiga uma estratégia dual, em que se muda o presente e se constrói o futuro, pois transformar a indústria hoje significa que a despeito dos desafios trazidos pela 4a revolução industrial, as empresas têm espaço para fazer um uso mais eficiente dos seus recursos (físicos, financeiros e informacionais) para que seus produtos e serviços sejam mais competitivos no País e no mundo. Isso se traduz na implementação de formas mais eficientes de gestão como o lean manufacturing além de orientar processos e decisões a partir da análise em tempo real dos dados de produção.

Os impactos da Indústria 4.0 sobre a produtividade, a redução de custos, o controle sobre o processo produtivo, a customização da produção, dentre outros, apontam para uma transformação profunda nas plantas fabris.

Segundo levantamento da ABDI (Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial), a estimativa anual de redução de custos industriais no Brasil, a partir da migração da indústria para o conceito 4.0, será de, no mínimo, R$ 73 bilhões/ano.

Essa economia envolve ganhos de eficiência, redução nos custos de manutenção de máquinas e consumo de energia. E para incentivar os empresários, o MCTI (Ministério da Ciência Tecnologia e Informação) e a Finep, anunciaram recentemente (18/junho/2020) um edital de R$ 50 milhões para tecnologias 4.0.

E como as Startups podem ajudar?

Startups podem ajudar as empresas maiores a acelerarem seus processos de inovação, atuando como parceiros no desenvolvimento de projetos, ou como fornecedores de produtos e serviços especializados, enfim, fazendo parte de seus processos de inovação aberta. No artigo Novas Formas de Engajamento entre Corporações e Startups 🚀explico melhor como este processo pode acontecer de forma harmônica, equilibrada e efetiva.

Segundo o Relatório da Distrito do segundo semestre de 2018, a pesquisa selecionou e analisou 224 startups envolvidas com Indústria 4.0 no Brasil, considerando nove categorias: Internet da Coisas (IoT)/Sensores/Monitoramento (64), Energia (51), Big Data & Analytics (30), Inteligência Artificial (IA)/Machine Learning (22), Robótica e Drones (18), Logística (17),  Realidade Virtual (RV) & Realidade Aumentada (RA) (9), Automação (7), Escaneamento digital e Impressão 3D (6). No relatórios diversas startups se destacaram, como: Intelup (IoT) de 2015, CUBi (Energia) de 2016, Horus (Robótica & Drones) de 2014, Kunumi (IA e Aprendizado de Máquina) de 2016, Techplus (Automação) fundada em 1994, Logpyx (Logística) de 1994, 3D Criar (Impressão 3D) de 2015, Intelie (Big Data & Analytics) de 2008, e Virtual Eye (RV & RA) de 2016.

Indo um pouco mais fundo

À medida que os processos físicos são digitalizados, ou seja, representados e controlados no mundo cibernético, os dados se tornam cada vez mais importantes. Conceitos como “gêmeo digital”,  uma réplica digital de uma entidade física, são usados ​​para otimizar sistemas ciber-físicos, ou seja, sistemas incorporados que integram computação, comunicação e processos físicos  – que podem variar em complexidade, desde um único chip de microcontrolador a dispositivos complexos de várias partes e estão permitindo a representação e o controle digital. Em vez de dispositivos de uso geral, eles geralmente são criados para uma tarefa específica, com energia computacional relativamente baixa e comunicação sem fio de baixa potência.

A Indústria 4.0 está pronta para afetar a indústria de transformação de maneira geral, pois assim como os sistemas variam em complexidade e tamanho, o mesmo ocorre com os fabricantes. Enquanto as implementações mais recentes e intrincadas da Indústria 4.0 só podem ser implementadas de maneira viável por grandes fabricantes de escala corporativa, pequenos e médios fabricantes podem ter ainda mais a ganhar. Novos recursos podem ser etapas de produção que só poderiam ser executadas manualmente antes – como tarefas que exigem controle de força sensível – ou etapas de produção que não podiam ser executadas, como certas peças produzidas por meio de desenho assistido por computador e impressão 3D. Isso hoje pode ser tão simples quanto converter processos baseados em papel em digitais, extrair mais dados de sensores de máquinas e executar análises básicas em dados armazenados na nuvem.

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Análise de Big Data e Inteligência Artificial

Com a ampla implantação de sensores e dispositivos inteligentes nas fábricas atuais, são coletadas grandes quantidades de dados. Esses conjuntos de dados são chamados de big data, que é caracterizado por quatro propriedades: volume, velocidade, variedade e valor:

  • Volume representa a geração e o armazenamento de grandes quantidades de dados.
  • Velocidade refere-se à taxa de renovação dos pontos de dados e sua análise oportuna.
  • Variedade indica os tipos de dados estruturados e não estruturados coletados de diferentes fontes.
  • Valor refere-se às informações ocultas armazenadas nesses conjuntos de dados. Para agregar valor ao usuário final, os dados precisam ser convertidos usando a análise em insights acionáveis ​​que orientam as decisões de negócios.

Na indústria, tais dados são coletados por meio de sensores e sistemas ciber-físicos (CPS). São extraídos de processos industriais, depois armazenados, processados e analisados por meio de algoritmos de aprendizado de máquina e, no final do ciclo, convertidos de volta ao processo de produção.

Sensores e Internet das Coisas 

Os sistemas de sensores são partes essenciais de fábricas inteligentes. Eles combinam sensores, microprocessadores e tecnologia de comunicação sem fio. Uma coleção destes sensores inteligentes é capaz de converter uma ampla variedade de entradas, como temperatura, pressão, umidade, peso, deslocamento de gás e vibrações em dados e transmiti-los através da rede.

Análise de vibração, por exemplo, pode ser usada para detectar defeitos que podem levar à falha do material. Devido às suas capacidades de rede, os sensores podem trabalhar juntos, sendo colocados em várias posições ao lado de uma placa vibratória. Os sensores mecânicos são conectados com sensores ópticos para cruzar os dados vibracionais de referência com uma inspeção visual. Embora os dispositivos em linha para controle de qualidade, como câmeras, existam há muito tempo, os ganhos em velocidade de análise e a resolução dos dados do sensor agora tornam possível o controle de defeitos em tempo real. Na Indústria 4.0, são necessários menos humanos para permanecer na fila e examinar os produtos. A verificação de erros era sempre demorada e nunca estanque. Agora, ela pode ser automatizada e executada com mais velocidade e precisão do que os humanos podem alcançar.

Computação de borda (edging computing)

Os dados coletados pelos sensores inteligentes conectados ao processo de produção precisam ser analisados. Eles podem ser enviados e computados na nuvem ou podem ser processados na “borda”. Uma quantidade esmagadora de dados pode entupir a banda de conexão e até sobrecarregar a nuvem. Esse é um dos principais motivos para usar uma arquitetura de computação distribuída que visa processar fluxos de dados em sua origem.

As arquiteturas de rede Industrie 4.0 mais avançadas são baseadas em “computação de borda” e não em computação exclusiva em nuvem. Uma primeira onda de processamento e filtragem dos dados recebidos é realizada no local em que são coletados, aliviando os sistemas de computação e reduzindo a latência. As informações transmitidas para a nuvem são sintéticas e mais apropriadas para análise de dados e gráficos em alto nível e tomada de decisão estratégica de negócios.

Cloud-and-Edge Computing

Conectividade

A tecnologia de comunicação sem fio é de fundamental importância para conectar sistemas digitais e físicos. Avanços significativos foram feitos no desenvolvimento de sensores para permitirem protocolos de comunicação eficientes e de baixo custo. Atualmente, o protocolo mais usado para comunicação sem fio é o protocolo WirelessHART (Transdutor Remoto Endereçável por vias rápidas). Lançado em 2007, contam com mais de 30 milhões de dispositivos conectados. No entanto, devido à crescente demanda de redes sem fio, surgiu a demanda por uma atualização. A extensão em que os sistemas ciber-físicos podem transferir e comunicar dados é significativamente aumentada através de redes 5G. As redes mais novas terão uma capacidade muito maior do que as atuais redes LTE ou sem fio, e as velocidades de transmissão são prometidas 100 vezes mais rápidas e com baixa latência – menos de um milissegundo. Mais ainda, 5G consegue fornecer essa capacidade em um ambiente saturado de sensores, como por exemplo, em uma planta com milhares de dispositivos.

Dessa forma, o 5G permite vigilância remota por vídeo HD, ou monitoramento e feedback em tempo real entre sensores e hidráulica, por exemplo. No piso, as medições de temperatura em tempo real podem ser comunicadas à fornos e prensas hidráulicas, para ajustar conforme necessário. Se a umidade mudar, a pressão cair ou a temperatura subir um pouco, todas as variáveis ​​de produção são ajustadas de acordo. Isso garante uma alteração mínima nas especificações técnicas dos produtos. As redes 5G locais possibilitam que componentes de produção inteligentes se comuniquem localmente entre si – sem a necessidade de instalar cabos de barramento de campo e configurar os participantes da comunicação. Isso facilita a movimentação e alteração de diferentes componentes do processo de fabricação. Também aumenta a confiabilidade da rede e promete reduzir o custo do dispositivo e o uso de energia. A rede 5G permite que funções anteriormente localizadas no nível de controle central sejam movidas para os nós de extremidade, permitindo que os sistemas do controlador sejam mais enxutos. A velocidade geral é aumentada pelo pré-processamento e a segurança é aprimorada pelo armazenamento descentralizado.

Componentes são sem fio são fáceis de mover, usando-se um conceito como a produção de matrizes. Tal produção permite produzir várias peças intercambiáveis ​​em um único sistema, permitindo maior variedade de tipos, mudanças mais frequentes de modelos e flutuações de quantidade na produção. Agora, quando um novo modelo de produto é introduzido, não há necessidade de alterar e otimizar todo o piso de fabricação. O design dos sistemas modulares e sua colocação no chão podem ser simplesmente alterados. Isso permite oferecer personalização pessoal ao custo da produção em massa.

Fabricação assistida por computador e gêmeos digitais

A crescente importância da customização e personalização levou a mudanças no comportamento de consumidores e produtores. O conceito de manufatura auxiliada por computador faz parte do processo de fabricação. Avanços adicionais nas ferramentas de modelagem, simulação e design auxiliado por computador, combinados com o desenvolvimento contínuo de práticas de fabricação aditiva (impressão 3D) e subtrativa, como, usinagem de controle numérico (CNC) tornaram possível criar formas e produtos anteriormente inviáveis, tanto física quanto economicamente.

O monitoramento e feedback em tempo real são assistidos pelo gêmeo digital (também chamado de ‘sombra digital’). Introduzido em 2002 por Michael Grieves, “digital twin” significa o uso de modelos digitais de objetos físicos para simular o comportamento de um processo de fabricação real. Combina um processo físico com um equivalente digital para otimização em um ambiente virtual. Dados do mundo real, coletados do processo de impressão e fabricação, são transmitidos ao sistema, modelado para concluir simulações, validar o sistema e ajustá-lo dinamicamente quando necessário.

As peças personalizáveis ​​agora podem ser produzidas em massa nas impressoras 3D de última geração. Elas são capazes de executar análises de qualidade em tempo real e ajustarem-se em tempo real usando sensores e visão computacional. Quando a impressão está com defeito, os problemas são processados ​​para otimizar a produção. Os materiais são otimizados para processamento em lote e, por meio de design compacto e modular, o espaço de produção necessário para as impressoras é minimizado. Os avanços na ciência dos materiais levaram as peças impressas a se tornarem tão fortes quanto as moldadas por injeção para determinadas aplicações.

Um produto pode ser impresso em 3D nos polímeros da mais alta qualidade, ajustados ao comprimento de uma peça ou tamanho da mão de quem irá usar, por exemplo.

Colaboração com robôs humanos e aprimoramento das capacidades humanas.

Os robôs usados ​​nesses processos ganharam papéis cada vez maiores. Eles estão se tornando mais autônomos, mais flexíveis e mais cooperativos. Para facilitar o próximo passo na interação homem-máquina, robôs colaborativos (cobots) foram adotados na indústria. Eles têm uma função a desempenhar no campo entre trabalho manual (assistido) e produção totalmente automatizada.

Os robôs colaborativos permitem novas oportunidades nas quais o trabalhador humano está no mesmo espaço de trabalho, com sistemas de robótica que auxiliam em operações não ergonômicas, repetitivas, desconfortáveis ​​ou até perigosas. Um cobot pode verificar, otimizar e documentar os resultados de seu próprio trabalho enquanto estiver conectado à nuvem. Graças aos sistemas integrados de sensores e comunicação, um cobot pode colaborar diretamente com seus “colegas” humanos, manipular com segurança produtos sensíveis e não requer um espaço protegido. Para realmente trabalharem juntos, eles são programados para garantir que seu comportamento possa ser ajustado ou alterado pelos operadores e que eles estejam cada vez mais conscientes dos seres humanos em situações em que homem e máquina dependem um do outro. Isso, em contraste com os robôs industriais “burros”, que continuarão repetindo movimentos pré-programados, independentemente do que está em seu caminho.

Esses ambientes de trabalho colaborativo são ainda suportados pela tecnologia de realidade aumentada (AR) e realidade virtual (VR). A AR/VR oferece aos humanos a capacidade de exibir suas etapas ou solicitar suporte virtual, de uma IA ou de especialistas humanos trabalhando remotamente. Eles podem receber feedback visual imediato, reduzindo a necessidade de lembrar sequências complexas.  Óculos AR podem indicara aos trabalhadores o tamanho e a posição corretos de todos os parafusos usados na montagem final. Produtos acabadas podem ser movidos por um cobot em uma plataforma autônoma, prontos para serem embalados e enviados.

Considerações finais

Estamos rumo à indústria do futuro. Os tempos modernos exigem processos capazes de executar sem interferência humana. Em caso de crise, contamos com a produção industrial para continuar. Para nos alimentar, apoiar nossa infraestrutura ou fornecer meios de transporte. A manufatura não está mais vinculada a uma única disciplina. Tornou-se parte da sociedade em que cientistas da computação trabalham em conjunto com engenheiros. Um lugar onde a inteligência artificial encontra os trabalhadores da linha de produção. É provável que o valor total da Industrie 4.0 seja realizado nas próximas décadas e certamente veremos fábricas melhores, mais adaptadas e inteligentes nos próximos anos.

Pessoalmente, defendo que as organizações comecem criando uma cultura digital e caminhando para uma transformação digital que abrirá o caminho para a Indústria 4.0.

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Convite:

Assista o Talk Show: “Brasil rumo a indústria 4.0” –  (vídeo Youtube da gravação do que ocorreu em 2 de julho de 2020, via movimento #produzirnoBrasil)

Brasil Rumo a Induústria 40

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