Indústria 4.0 é mais do que apenas um slogan chamativo, é uma convergência de tendências e tecnologias que promete reformular a maneira como as coisas são feitas.
Mencione "Indústria 4.0" para a maioria dos executivos de manufatura e você ficará surpreso. Se eles ouviram falar, provavelmente estão confusos sobre o que realmente é. Se eles nunca ouviram falar, provavelmente ficarão céticos ao que veem como mais uma peça publicitária de marketing, um slogan vazio. E, ainda assim, uma análise mais detalhada do que está por trás da Indústria 4.0 revela correntes de transformação poderosas com forte potencial de mudar a maneira como as fábricas funcionam. Pode até ser demais dizer que é outra revolução industrial, mas chame como quiser, o fato é que a Indústria 4.0 está ganhando força e os executivos devem monitorar cuidadosamente as próximas mudanças e desenvolver estratégias para aproveitar as novas oportunidades.
Chegando a um acordo
Começando com algumas definições. Definimos a Indústria 4.0 como a próxima fase na digitalização do setor de manufatura, impulsionada por quatro disrupções: o aumento surpreendente no volume de dados, na capacidade computacional e conectividade, especialmente nas novas redes de baixa potência com grande alcance (Wireless); o surgimento de recursos de análise e inteligência de negócios; novas formas de interação entre homem-máquina, como interfaces de toque e sistemas de realidade aumentada; e melhorias na transferência de instruções digitais para o mundo físico, como robótica avançada e impressão 3D. (As quatro tendências não são a razão do "4.0". No entanto, essa é a quarta grande revolução na manufatura moderna, após a revolução enxuta da década de 1970, o fenômeno da terceirização da década de 90 e a automação que decolou na década de 2000.)
A maioria dessas tecnologias digitais já está em produção há algum tempo. Algumas ainda não estão prontas para aplicação em grande escala, mas muitas estão em um ponto em que sua confiabilidade e custos reduzidos estão começando a fazer sentido para aplicações industriais. No entanto, as empresas não estão constantemente conscientes dessas tecnologias emergentes. Pesquisamos 300 líderes de manufatura em janeiro de 2015, apenas 48% dos fabricantes se consideram prontos para Indústria 4.0 e 78% dos fornecedores dizem que estão preparados.
Considere um exemplo de cada tendência disruptiva:
Big data. Uma mina de ouro africana encontrou maneiras de capturar mais dados de seus sensores. Os novos dados mostraram algumas flutuações inesperadas nos níveis de oxigênio durante a lixiviação, um processo fundamental na extração do ouro. A correção desse processo aumentou a produção em 3,7%, chegando no valor de até US$ 20 milhões por ano.
Análise avançada. Uma análise mais detalhada pode melhorar drasticamente o desenvolvimento de um produto. Uma montadora usa dados de seu configurador online juntamente com dados de compra para identificar opções pelas quais os clientes estão dispostos a pagar mais. Com esse conhecimento, reduziu as opções em um modelo para apenas 13.000 - três ordens de grandeza a menos que seu concorrente, que ofereceu 27.000.000. O tempo de desenvolvimento e os custos de produção caíram drasticamente, a maioria das empresas pode melhorar a margem bruta em 30% em até 24 meses.
Interfaces homem-máquina. A empresa de logística Knapp AG desenvolveu uma tecnologia de retirada usando realidade aumentada. Os almoxarifes usam um fone de ouvido que apresenta informações vitais em uma tela transparente, ajudando-os a localizar itens com mais rapidez e precisão. E com as duas mãos livres, eles podem construir pallets mais fortes e eficientes, com itens frágeis protegidos. Uma câmera integrada captura números de série e de identificação do lote para rastreamento de estoque em tempo real. As taxas de erro caíram 40%, entre muitos outros benefícios.
Transferência digital para física. A Local Motors fabrica carros quase inteiramente por meio de impressão 3D, com um design de crowdsourcing de uma comunidade online. Eles podem construir um novo modelo a partir do zero em um ano, muito menos do que a média que é de seis anos na indústria tradicional. Vauxhall e GM, entre outros, ainda dobram muito metal, mas também começaram a usar impressão 3D para uma prototipagem rápida para minimizar o tempo de desenvolvimento e inserção no mercado.
Essas mudanças e muitas outras estão cada vez mais próximas, afetando todos os cantos da fábrica e da cadeia de suprimentos. O ritmo da mudança, no entanto, provavelmente será mais lento do que vimos no setor de consumo, onde o equipamento é trocado com frequência. A chegada da energia a vapor e a ascensão da robótica aumentaram a substituição de 80 a 90% dos equipamentos industriais. Nos próximos anos, não esperamos nada como este tipo de investimento de capital. Ainda assim, os executivos pesquisados estimam que 40 a 50% das máquinas atuais precisarão de atualização ou substituição.
É uma tarefa desafiadora
Para capturar o potencial, os fabricantes podem considerar três movimentos. Principalmente, as empresas podem coletar cada vez mais informações e fazer melhor uso delas. Uma empresa de exploração de petróleo coletou mais de 30.000 dados de cada uma de suas plataformas de perfuração. No entanto, 99% dessa informação foi perdida devido a problemas de transmissão, armazenamento e arquitetura de dados. A pequena quantidade de dados utilizáveis foi incrivelmente útil para os administradores, porém pode ser feito muito mais. Os executivos que pesquisamos disseram que a correção dessas ineficiências de dados deve melhorar a produtividade em cerca de 25%.
Com os dados de produção cada vez mais disponíveis, os executivos se perguntam, com razão, como começar. Quais dados são mais benéficos? Quais perdas de dados estão causando os maiores prejuízos? Quais tecnologias proporcionariam o maior retorno do investimento para uma empresa? Para classificar as opções, os líderes do segmento de manufatura podem usar a bússola digital (figura abaixo). A bússola consiste em oito fatores básicos e 26 alavancas práticas da Indústria 4.0. Discussões internas ajudarão as empresas a encontrar as alavancas mais adequadas para resolver seus problemas específicos.
Eficiência nos processos é algo que certamente interessa às indústrias. A Indústria 4.0 oferece novas ferramentas para um consumo de energia mais inteligente, maior armazenamento de informações em produtos e pallets (os chamados lotes inteligentes) e otimização de produção em tempo real. A gigante suíça ABB usou o conceito em um forno de cimento na Austrália. Um sistema digital que imita as ações de um operador “ideal”, usando métricas em tempo real para ajustar a alimentação do forno, o fluxo de combustível e a posição do ventilador. A empresa descobriu que as novas ferramentas aumentaram a taxa de produção em até 5%.
Visão Macro
Os estrategistas devem levar em consideração a Indústria 4.0 ao vislumbrar as direções futuras da empresa. O modelo tradicional de negócios de manufatura está mudando e novos modelos estão surgindo, os responsáveis devem ser rápidos em reconhecer e reagir a esses novos desafios competitivos. Mais especificamente, os executivos devem considerar as seguintes opções e observar outras pessoas que possam estar implantando-as. 84% dos fornecedores de manufatura pesquisados esperam que novos concorrentes entrem no mercado em breve.
“Plataformas”, onde produtos, serviços e informações podem ser transferidos por fluxos pré definidos. Pense em um software de código aberto aplicado ao contexto de manufatura. Por exemplo, uma empresa pode fornecer tecnologia para conectar várias partes e coordenar suas interações. A SLM Solutions, uma fabricante de impressoras 3D, e a Atos, uma empresa de serviços de TI, estão atualmente executando um projeto piloto para desenvolver esse mercado. Os clientes podem enviar seus pedidos para uma plataforma virtual administrada pela Atos. Os pedidos são alocados à rede descentralizada de locais de produção da SLM e, posteriormente, produzidos e enviados diretamente ao cliente. Algumas empresas também estão tentando construir um ecossistema próprio, como a Nvidia, empresa de processadores gráficos. Ela fornece recursos aos desenvolvedores de software e oferece startups para ajudar a criar empresas em torno das tecnologias da Nvidia.
Serviços de pay-by-use e assinatura estão transformando as máquinas de Capex para Opex. A Rolls-Royce foi pioneira nessa abordagem em seus negócios de motores a jato. Outros fabricantes estão seguindo o exemplo.
Empresas que licenciam propriedade intelectual. Hoje, muitas empresas de manufatura têm profunda experiência em seus produtos e processos, mas não possuem a experiência necessária para gerar valor a partir de seus dados. A SAP oferece serviços de consultoria. A Qualcomm obtém mais da metade de seus lucros com royalties de propriedade intelectual. Os fabricantes podem oferecer serviços de consultoria ou monetizar sua propriedade intelectual.
Empresas que monetizam dados. O SCiO, um projeto Kickstarter, é um espectrômetro de bolso de baixo custo que usa tecnologia infravermelho de proximidade para auxiliar na composição dos materiais. A expectativa é que custe US$ 250, enquanto as máquinas tradicionais custam mais de US$ 10.000. Sempre que o SCiO é usado, ele contribui para uma grande base de dados de materiais digitalizados, ajudando a tornar a máquina cada vez mais precisa. Certamente, é um produto de consumo e ainda não está pronto para uso industrial. Mas modelos industriais estão a caminho. A Kaggle, uma rede distribuída de cerca de 270.000 cientistas de dados, já ajudou mais de 20 empresas da Fortune 500 a resolver seus problemas mais difíceis de dados.
Para aproveitar ao máximo as tecnologias da Indústria 4.0 e dar o primeiro passo para um modelo de negócio digital, as empresas terão que se preparar para uma transformação digital. Os fabricantes devem começar hoje a buscar pelos melhores talentos e pensar em como estruturar uma empresa digital. O gerenciamento de dados e a cibersegurança serão problemas críticos a serem resolvidos. Muitas empresas descobriram que uma arquitetura de dados de “duas velocidades” pode ajudá-las a implantar novas tecnologias na velocidade necessária, além de preservar aplicativos essenciais.
Cornelius Baur