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

Ecossistema da Industry40

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.

Indutry 4.0 - Technologies

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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Sobre mim: aqui, Contato: aqui.

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

Referências:

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Vídeos:

 

 

Agilidade na empresa e nos negócios

Pode-se dizer que agilidade organizacional é a capacidade de uma organização se renovar, se adaptar, mudar rapidamente e obter sucesso num ambiente complexo, de mudanças rápidas, cheio de incertezas e turbulências.

Nos últimos 30 anos, métodos ágeis de inovação revolucionaram a tecnologia da informação:

  • aumentaram consideravelmente as taxas de sucesso no desenvolvimento de software;
  • melhoraram a qualidade e a velocidade de lançamento no mercado; e
  • impulsionaram a motivação e a produtividade das equipes de TI.

Agora, as metodologias ágeis – que envolvem novos valores, princípios, práticas e ferramentas e são uma alternativa radical ao gerenciamento de estilo de comando e controle – estão se espalhando por uma ampla gama de setores e funções e vem trazendo uma série de benefícios para as organizações.

As organizações ágeis são diferentes. As organizações tradicionais são construídas em torno de uma hierarquia estrutural estática, em silos, enquanto as ágeis são caracterizadas como uma rede de equipes que operam em ciclos rápidos de aprendizado e tomada de decisão. As organizações tradicionais colocam seus órgãos de governança no ápice e os direitos de decisão fluem pela hierarquia; por outro lado, as ágeis instigam um propósito comum e usam novos dados para dar direitos de decisão às equipes mais próximas das informações.

Uma organização ágil pode idealmente combinar velocidade e adaptabilidade com estabilidade e eficiência.

Alinhada com o Manifesto Ágil, a Agilidade Organizacional (Business Agility) potencializa as pessoas, permite aprender e reagir rapidamente, coloca o cliente na mesma mesa, e entrega valor continuamente.

Benefícios na Adoção do Ágil

Conforme o 13° Relatório Anual de Agilidade (13th annual State of Agile Report de 2019), estes são os principais benefícios da adoção do Ágil pelas organizações:

  • 71% Habilidade de administrar mudanças de prioridades
  • 66% Maior transparência
  • 65% Melhor alinhamento de negócios e TI
  • 62% Menor tempo ao mercado (time to market)
  • 61% Aumento na produtividade da equipe

Os percentuais correspondem ao número de respondentes da pesquisa.

Mas o que significa ser Ágil (agile)?

O objetivo aqui não é discorrer tecnicamente sobre a metodologia ou práticas e ferramentas, algo que já foi comentado em outro artigo e nas referências ao final dele.

O diagrama que segue procura passar uma visão geral sobre o conjunto de elementos Ágil que serão apresentados resumidamente.

O que significa ser Ágil_

“Aprender como fazer café de qualidade é uma adoção, tornar-se um barista é uma transformação. Uma adoção muda apenas o que se faz, uma transformação muda quem se é.” – Jurgen Appelo

Pensar em Ágil como um conjunto de diferentes metodologias para desenvolver produtos de software é um ponto de vista parcialmente correto que se encaixa bem em um subconjunto da parte “práticas” do diagrama. Mas Ágil é muito mais que isso.

Para exemplificar as “Ferramentas” que constam no diagrama, pode-se citar, por exemplo, os grandes quadros brancos de medição e controle com divisões e post-its ou instâncias de ferramentas de softwares utilizados por gestores e demais colaboradores. As “práticas” geralmente incluem: Scrum, Kanban, redação e mapeamento de histórias, priorizando: criação de roteiro (backlog), além do orçamento, práticas ágeis de RH entre outras.

Tais práticas podem até ser fáceis de entender, porém difíceis de trabalhar e gerar real valor sem o uso dos elementos mais externos do diagrama, como os Princípios que são declarações como “concluímos todo o trabalho que começamos em um sprint” ou “nossa maior prioridade é produzir parte útil do produto a cada duas semanas”.

Sem princípios, a equipe poderá deixar de realizar o trabalho corretamente, considerando outras coisas que lhes veem à mente ou pressões de fontes que não sejam do gestor de produto,

Valores, são ainda mais importantes e ainda mais intangíveis. A confiança é fundamental para qualquer equipe de alto desempenho, mas se a confiança não for incentivada pelo respeito e pela coragem de falar, que também são valores, então o alto desempenho será um conceito distante.

E por fim, o mais difícil para de obter e ensinar, a “Mentalidade” (Agile Mindset), cuja aprendizagem é obtida não apenas mudando a forma de pensar e adquirir novos hábitos, mas também desaprendendo velhos hábitos como os de comando e controle, Teoria X etc.

Uma organização torna-se verdadeiramente ágil quando incorpora em sua cultura uma mentalidade apropriada que inclui os princípios e valores ágeis ao invés de apenas usar práticas e ferramentas sem a mudança correta de cultura.

A mentalidade Ágil

Uma organização ágil é aquela que é rápida em responder a mudanças no mercado ou ambiente. A “organização ágil” também é conhecida como “organização empreendedora” e “organização resiliente” e se concentra no cliente, que exige ofertas personalizadas e não padronizadas. Uma organização altamente ágil reage com sucesso ao surgimento de novos concorrentes, avanços rápidos em tecnologia e mudanças súbitas nas condições gerais do mercado. Empresas ágeis prosperam em organizações não hierárquicas.

Características das Organizações Ágeis:

  1. Elas são compostas de indivíduos autoconscientes cujas ações afetam a organização como um todo.
  2. Elas adaptam um estilo catalisador de liderança, inspirando os outros sem perder a coesão dentro de todo o sistema.
  3. É baseada no aprendizado contínuo de experimentos.
  4. Promovem um estilo de comunicação aberto, facilitando a colaboração e o compartilhamento.
  5. Sua governança baseia-se no valor do negócio e na adaptação a longo prazo.
  6. Seus membros buscam domínio em suas respectivas habilidades.

Conforme McKinsey & Company (2017), a organização ágil está se consolidando como um novo e dominante paradigma organizacional. Em vez de organização como máquina, a organização ágil é como um organismo vivo. Transformação Organizacional atualmente remete ao Digital, Flexível, Lean & Agile.

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Segue algumas mudanças de mentalidade (mindset) necessárias às pessoas, considerando estratégia, estrutura, processos, pessoas e tecnologia:

Mudança de Mentalidade

Segundo Steve Denning (2018), as organizações com mentalidade ágil seguem primariamente três leis:

  • A lei da pequena equipe. “É presumível que, em um mundo VUCA (volatilidade, incerteza, complexidade e ambiguidade), problemas grandes e difíceis devem – na medida do possível – ser desagregados em pequenos lotes e executados por pequenas equipes autônomas interfuncionais que trabalham iterativamente em ciclos curtos em estado de fluxo, com feedback rápido de clientes e usuários finais”.
  • A lei do cliente. “Requer que a cultura da empresa e os sistemas, processos e valores internos da empresa sejam continuamente subordinados e gerados pelo valor agregado ao cliente: se houver um conflito, são as necessidades do cliente que precisam ter prioridade“.
  • A lei da rede. “Uma rede organizacional é um conjunto de equipes que interagem e colaboram com outras equipes com a mesma conectividade, interação e paixão do que com sua pequena equipe. Cada equipe precisa olhar além de seus próprios objetivos e preocupações e ver seu trabalho como parte da missão maior da coletividade”.

O Papel do gestor tradicional e do gestor Ágil

 “Gestão Ágil é sobre trabalhar de forma mais inteligente ao invés de se esforçar mais. Não é sobre fazer mais em menos tempo; mas de gerar mais valor com menos trabalho.” – Steve Denning

Na gestão tradicional o papel do gestor é identificar o que precisa ser feito, informar ao funcionário o que fazer e depois garantir que ele conclua o trabalho de acordo com as instruções. O papel do funcionário é seguir as instruções dadas, confiando no julgamento e na sabedoria do gerente para garantir que o trabalho certo esteja sendo feito da maneira correta. O principal objetivo é ganhar dinheiro para a empresa. O gerente é o chefe.

Em organizações nas quais existe uma crença fundamental na eficácia da abordagem “o gerente é o chefe” de cima para baixo, se isso não mudar fica  difícil implementar o Ágil de forma eficaz, pois há um atrito contínuo entre os diferentes objetivos e abordagens. Como resultado, quando a adoção do Ágil é limitada ao nível de equipe, ela corre o risco de ser incompleta e disfuncional, produzindo pouca ou nenhuma melhoria para a organização.

No Ágil, o papel do gerente é permitir que aqueles que estão fazendo o trabalho contribuam com seus talentos e capacidades para gerar valor para os clientes e eliminar quaisquer impedimentos que possam estar atrapalhando. O gerente confia no julgamento e na sabedoria daqueles que estão em contato com os clientes quanto ao trabalho que precisa ser feito. O gerente também confia nos talentos e capacidades daqueles que fazem o trabalho para descobrir como fazer o trabalho da maneira certa. O Ágil não é nem de cima para baixo nem de baixo para cima: é de fora para dentro, onde o foco é entregar valor aos clientes. O cliente é o chefe, não o gerente.

O objetivo final de ganhar dinheiro para os acionistas está em desacordo com os valores do Ágil, onde o foco principal é entregar valor ao cliente. Em Ágil, que está alinhado com a economia criativa, ganhar dinheiro é o resultado, não o objetivo.

Resolver as tensões entre o gerenciamento Ágil e o tradicional não pode ser alcançado por meios puramente racionais. Em parte, isso ocorre porque o papel tradicional de administração costuma ter profundas ligações emocionais, atitudes, valores e visões sobre como o mundo funciona, o que coletivamente se soma à cultura corporativa. Alguns gerentes gostam de ser “o chefe”. E, mesmo aqueles que não o fazem são pressionados pela cultura a agir como se  fossem.

O desafio da mudança

A experiência mostra que a mudança de uma cultura corporativa não pode ser alcançada com a introdução de metodologias, descrições de cargo e decisões, ou com a comprovação da administração, com dados financeiros precisos de que o prazer do cliente é mais lucrativo.

Em vez disso, para persuadir os gerentes a parar de agir como um chefe e adotar o Ágil, é necessário atingir os gerentes em um nível emocional mais profundo por meio de experiências e narrativas de liderança que lhes permitam adotar um conjunto diferente de apegos, atitudes, valores e entendimento sobre como o mundo funciona. O gerente deve, de fato, se apaixonar pelo cliente.

Conseguir isso é um desafio difícil de liderança. Isso ocorre porque o papel do gerente como chefe está inserido na cultura da organização, que compreende um conjunto interligado de metas, funções, processos, valores, práticas de comunicação, atitudes e suposições. Mesmo que um gerente queira pessoalmente parar de agir como um chefe e abraçar o cliente, a cultura dificulta a mudança.

Os elementos de uma cultura se encaixam como um sistema que se reforça mutuamente e se combinam para impedir qualquer tentativa de alterá-la. Mudanças de correção única no nível de equipe podem, portanto, parecer progredir por algum tempo, mas, eventualmente, os elementos interligados da cultura organizacional assumem o controle e a mudança é inexoravelmente atraída de volta à cultura organizacional existente.

Isso não é como consertar um carro, onde se você conserta um pneu, o pneu fica bom. Em vez disso, a organização age mais como um vírus engenhosamente mutante que se adapta firmemente a si mesmo, em última análise é derrotado, corrige-se e retorna ao seu estado original, às vezes mais virulento do que antes.

A transição do tradicional para o Ágil

Segundo Stephen Denning (2015), fazer a transição para o Ágil inclui cinco principais mudanças de gestão:

  • O objetivo da organização é encantar o cliente – que consequentemente gera retorno financeiro como resultado.
  • Em vez dos funcionários reportarem-se como indivíduos aos chefes, o trabalho é feito em equipes auto-organizadas: o papel da gestão não é verificar se os colaboradores fizeram o que deveria ser feito, mas sim facilitar a realização do trabalho, capacitando a equipe e contribuindo com tudo o que puderem e removendo impedimentos.
  • Em vez de coordenação pela burocracia com regras, planos e relatórios, o trabalho é coordenado por métodos ágeis com ciclos de trabalho iterativos e feedback direto dos clientes ou de quem os representa.
  • Em vez de uma preocupação com eficiência e previsibilidade, os valores predominantes são transparência e melhoria contínua.
  • Em vez de comandos de cima para baixo, unidirecionais, a comunicação tende a ser por meio de conversas horizontais.

Mudanças na Gestão

Os princípios não são uma coleção aleatória de melhorias. Juntos, eles também formam uma sequência que se reforça mutuamente.

A conclusão desses cinco elementos ao implementar o Ágil em toda a organização geralmente equivale a mudar a cultura corporativa, que é uma tarefa difícil e de grande escala. Eventualmente todas as ferramentas organizacionais para mudar as mentes precisarão ser colocadas em jogo.

Segundo a McKinsey & Company (2017), as transformações bem-sucedidas em toda empresa precisam ser abrangentes e iterativas. Isto é, devem ser abrangentes na medida em que toca estratégia, estrutura, pessoas, processos e tecnologia, e iterativas por saberem que nem tudo pode ser planejado antecipadamente.

Tais transformações ágeis começam com a construção do entendimento e um esforço para aspirar a equipe principal, criando um plano (design ou blueprint) que identifica como a agilidade agregará valor, e aprendendo com os pilotos ágeis de um novo modelo operacional ágil. Esses elementos informam um ao outro, podem ocorrer em qualquer ordem, mas geralmente acontecem em paralelo. É reconhecido que nem tudo pode ser conhecido e planejado, e que a melhor maneira de implementar é ajustando ao longo do processo.

Escalar e melhorar envolve o aumento do número de células ágeis, isso não é pouca coisa e envolve muito mais do que simplesmente lançar mais pilotos; é nesse ponto que a maioria das transformações ágeis falham. Requer o reconhecimento da liderança de que o aumento de escala exigirá uma mentalidade iterativa: o aprendizado é rapidamente incorporado ao plano de expansão.

Elementos do Modelo Operacional Ágil e as práticas das organizações

Segue algumas “marcas registradas”, que segundo a McKinsey & Company (2017)  caracterizam os elementos organizacionais, bem como as práticas mais comuns.

Marcas Registradas e Práticas ágeis

Considerações finais

O ambiente atual está pressionando as organizações a se tornarem mais ágeis e em resposta, surge uma nova forma organizacional que apresenta as mentalidades e características discutidas acima, que em conjunto, permitem que as organizações equilibrem a estabilidade e o dinamismo e prosperem em uma era de oportunidades sem precedentes.

“Mas, por que as organizações em geral tem tanta dificuldade em mudar? Porque empresas e outras instituições humanas, assim como as pessoas, são organismos complexos e naturalmente resistentes a mudanças.”

Veja no artigo relacionado, o exemplo da Spotify de como equilibrar autonomia e responsabilidade, liberdade de inovar com seguir rotinas comprovadas, alinhamento com controle.

“Não basta mudar as estratégias, estruturas e sistemas, a não ser que se mude os pensamentos que as produziu.” – Peter Senge

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Sobre o autor:

Nei Grando é diretor executivo da STRATEGIUS, teve duas empresas de tecnologia, é mestre em ciências pela FEA-USP com MBA pela FGV, organizador e autor do livro Empreendedorismo Inovador, é mentor de startups e atua como consultor, professor e palestrante sobre estratégia e novos modelos de negócio, inovação, organizações exponenciais, transformação digital e agilidade organizacional.

Detalhes: aqui, Contato: aqui.

Referências:

Denning, Stephen. How to make the whole organization agile, 2015.

Mckinsey & Company, The five trademarks of agile organizations, 2017.

Power, Simon. What is Agile?, 2016.

Livros:

Denning, Stephen. The Age of Agile: How Smart Companies Are Transforming the Way Work Gets Done, 2018.

Leybourn, Evan. Directing the Agile Organisation: A Lean Approach to Business Management, 2013.

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O modelo startup de empreender

Como os processos de criação de startup tornaram-se farol para grandes empresas, simplificando a gestão e tornando-as mais ágeis e competitivas.

Neste século pessoas e organizações vivem em um ambiente cada vez mais imprevisível, dinâmico, ininterrupto e acelerado. Liderar neste novo ambiente não é uma tarefa fácil, pois a gestão inclui volatilidade, incerteza, complexidade e ambiguidade. Tal ambiente causa aos líderes um profundo senso de urgência para transformações organizacionais, seja na estratégia, cultura, estrutura, processos, tecnologia ou relações com clientes. Querem evitar grandes disrupções e prosperar de forma sustentável.

Com isso, muitos líderes buscam a transformação digital – uma mudança organizacional que usa tecnologias digitais e novos modelos de negócios para melhorar o desempenho e a experiência do cliente. Nesta transformação, o foco está em uma estratégia melhor, onde as tecnologias digitais podem ser usadas para implementá-la. Isso começa com uma mudança de mindset que foca nas pessoas: provendo mais autonomia, colaboração e experiência do cliente/usuário; mudando o modelo de negócios e processos operacionais; melhorando e inovando em produtos e serviços usando novas tecnologias.

Por outro lado, muitas empresas enfrentam o dilema entre: (1) a eficiência de explorar seus recursos ao máximo, incluindo o uso de melhorias de processo e inovações incrementais; versus (2) a busca por criar produtos e serviços com inovações radicais e disruptivas. Devido ao aumento da concorrência por conta de uma maior especialização e convergência de tecnologias, essas empresas são pressionadas a acelerar seus processos de inovação e equilibrar o uso simultâneo destas duas abordagens.

Aprendendo com as Startups

Então surge a pergunta: Como simplificar o mundo dos negócios? Talvez a resposta esteja em buscar um espírito empreendedor nos métodos, técnicas e ferramentas que as startups utilizam para alavancar oportunidades, testar ideias, fazer experimentos com protótipos e lançar produtos inovadores, mesmo que tragam em si algumas incertezas. O importante é manter uma transformação contínua.

Startups buscam um modelo de negócios repetível, escalável e lucrativo, trabalhando para fornecer produtos e/ou serviços em condições de extrema incerteza. Elas procuram transformar a “ideia” em algo mais concreto, pois ainda não têm um negócio, mas algo que precisa ser estruturado, testado e validado. Começam validando o problema, depois a solução e por fim o modelo de negócios como um todo. Para ajustar o problema à solução elas fazem uso de protótipos, depois um produto mínimo viável junto ao mercado e aos poucos vão obtendo tração. Isso é demonstrado por meio do crescimento de receita, lucro, clientes, clientes-piloto, usuários não pagantes, e até mesmo hipóteses verificadas a respeito dos problemas dos clientes. É claro que o negócio startup só conseguirá isso se o produto tiver valor e encantar o cliente de tal modo que ele passe a ser, naturalmente, um parceiro na divulgação do mesmo.

Inicialmente existem incertezas sobre tecnologia, mercado, ambiente externo e recursos. Elas precisam ser identificadas, trabalhadas e reduzidas. Durante este processo, o modelo de negócios vai ficando mais maduro – inclusive com possíveis ajustes estratégicos (pivot); sócios e primeiros colaboradores vão se consolidado; o “namoro” com investidores vai acontecendo, surgindo assim, os primeiros investimentos.

Muitas das maiores empresas da nova economia nasceram como startups. Elas são ágeis, enxutas e crescem de maneira espantosa, gerando altos retornos sobre os investimentos. Além de Google, Facebook, Uber, Airbnb, Amazon e milhares mais, podemos citar as brasileiras 99taxi, Nubank e PagSeguro que se tornaram unicórnios (empresas avaliadas em mais e um bilhão de dólares), e tantas outras startups. Por outro lado, muitas empresas tradicionais, passaram a utilizar conceitos, métodos, técnicas e ferramentas de startups para acelerar seus negócios, como a Apple, GE, Nike e tantas outras, incluindo a brasileira TOTVS, que está se transformando digitalmente e aplicando em sua estrutura uma nova forma de fazer negócios e se relacionar com o mercado – procurando ser, segundo Flávio Balestrin (VP de Marketing e Modelos de Negócio), mais ágil, mais simples e mais essencial na vida do cliente.

O modelo startup de empreender

O modelo startup de empreender        

O modelo startup de empreender em organizações estabelecidas tem como núcleo uma pequena equipe de startup interna, ou seja, um grupo multifuncional focado em testar suposições sobre novos produtos em potencial usando metodologias ágeis, recursos enxutos e produtos mínimos viáveis. O modelo utiliza um ciclo repetido de testes, levando a um processo iterativo no qual a falha se torna um componente-chave na aprendizagem validada. Múltiplos projetos podem ser realizados, fazendo uso de quadros de crescimento e financiamento medido para aprenderem a perseverar, cancelar ou “pivotar”, ou seja, mudando algum elemento de seu modelo de negócios ou estratégia ao longo do caminho.

Cada startup terá duas principais suposições a testar: (1) a hipótese de valor (se um produto ou serviço realmente encanta os clientes assim que eles começam a usá-lo); e (2) as hipóteses de crescimento (tendo alguns clientes, se será capaz de obter mais).

A hipótese de valor pode ser testada com protótipos e um produto minimamente viável, que transforma rapidamente a ideia em algo real, usando do pensamento científico que inclui diversos experimentos. Os dados coletados podem gerar um relatório, que deve ser: acionável, demonstrando uma clara causa e efeito relacionada a mudanças no próprio produto; acessível, onde todos os envolvidos no projeto devem ser capazes de compreendê-lo; e auditável.

Sabemos que nem tudo que uma empresa moderna enfrenta pode ser gerenciado por uma unidade startup interna, mas é a melhor maneira de responder à incerteza. Tais unidades misturam elementos de pesquisa e desenvolvimento, vendas, marketing e engenharia; e geralmente não têm uma posição fixa em um organograma tradicional.

As ferramentas tradicionais de gerenciamento estão focadas no planejamento e previsão. Identificar e gerenciar empreendedores requer um novo estilo de liderança. É particularmente importante perceber que o empreendedorismo não é uma qualidade especial possuída apenas por poucas pessoas. Na verdade, você nunca sabe quem serão os empreendedores; e até mesmo os não-empreendedores se beneficiarão dessa nova maneira de trabalhar.

Para aproveitar o potencial latente de talentos empreendedores, a organização precisa conscientizar toda a base de funcionários sobre as possibilidades do empreendedorismo como caminho de carreira. Isso significa atender a diversos desafios como: ajudar as pessoas a serem melhores empreendedores e empreendedoras, facilitando o desenvolvimento profissional e provendo coaching; criar espaço para experimentos; fazer investimentos com base em evidências, experimentos e visão, e não apenas ROI; criar marcos que podem funcionar mesmo sem previsão precisa; utilizar de redes internas e externas de apoio; criar novos sistemas de incentivo e promoção.

O modelo mental de um ecossistema de startups

Pode-se aprender muito com ecossistemas de startups, investidores de capital de risco e com um modelo mental que inclui crenças e valores de centenas de startups ao redor do mundo.

Os investidores de startup tomam suas decisões em grande parte com base na qualidade da equipe, olhando primeiro para as pessoas e depois para a ideia. Eles veem a capacidade da equipe de elaborar um bom plano como um indicador do sucesso futuro, mesmo que o próprio plano venha ser alterado. O que conta é a capacidade da equipe de executar.

Cada equipe é: pequena, mas poderosa, pois seus membros formam um vínculo intenso e se comunicam facilmente; flexível e concentrada, pois trabalha com recursos escassos; multifuncional, pois todos têm que entrar e resolver os problemas que surgem. Além disso, articula o problema a ser resolvido do ponto de vista do cliente, objetivando encanta-lo com uma melhoria dramática.

O investimento pode ser utilizado pela equipe de uma startup como convém, sob supervisão mínima. Por outro lado, se não houver progresso, provavelmente não haverá outra rodada de financiamento. O conselho ou os investidores precisarão em algum momento de um relatório de progresso, que mostra a responsabilidade da equipe, ao mesmo tempo que permite a liberdade de perseguir seu objetivo.

Concluindo

Quando a capacidade de experimentar, aprender e escalar está inserida na cultura da empresa, os problemas podem ser resolvidos de maneira mais rápida e eficiente, resultando em mais lucro para a empresa.

Observação:

Uma versão levemente adaptada deste texto está presente na Revista impressa TOTVS EXPERIENCE #7, que tem o tema: Simplificar é Preciso, com o meu artigo “O Modelo Startup de Empreender”, nas páginas 36 a 39.

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Sobre o autor:

Nei Grando é diretor executivo da STRATEGIUS, teve duas empresas de tecnologia, é mestre em ciências pela FEA-USP com MBA pela FGV, organizador e autor do livro Empreendedorismo Inovador, é mentor de startups e atua como consultor, professor e palestrante sobre estratégia e novos modelos de negócio, inovação, organizações exponenciais, transformação digital e agilidade organizacional.

Detalhes: aqui, Contato: aqui.

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Livros

Ries, Eric. The Startups Way: How Modern Companies Use Entrepreneurial Management to Transform Culture and Drive Long-Term Growth, 2017.

Denning, Stephen. The Age of Agile: How Smart Companies Are Transforming the Way Work Gets Done, 2018.

Weil, Peter;  Woerner, Stephanie . What’s your Digital Business Model: Six questions to help you build the next-generation enterprise, 2018.