Indústria 4.0 e o Arduino

O que é importante você saber sobre o assunto?

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Caso você não tenha ainda ouvido falar sobre a Indústria 4.0 (ou a quarta revolução industrial), este é o momento ideal para se informar sobre o assunto.

O mais provável é que já tenha pelo menos ouvido falar no termo. Nem que foi de passagem. Pois em todas as feiras e exposições que tenho participado, existe pelo menos uma palestra sobre o assunto.

Neste post vou tentar resumir um pouco do tudo que já ouvi sobre o assunto, seja em palestras, exposições ou livros.

E no final vou apresentar para você a minha visão para a integração da Indústria 4.0 com o Arduino.

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Outras revoluções

A expectativa geral é que a Indústria 4.0 seja a próxima revolução que iremos ver na indústria.

A primeira foi aquela que aprendemos nas aulas de história. Foi marcada pelo início da utilização de máquinas a vapor na Inglaterra do século 19. Antes desta época, todo o trabalho de produção de bens era manual (humano) ou animal.

A utilização de máquinas a vapor praticamente criou as fábricas de produtos industrializados, viabilizando a produção em massa e barateando muitos produtos.

Já no início do século 20, Henry Ford criou o conceito de linha de produção. Esta foi a segunda revolução industrial. Até então, os automóveis eram produções totalmente artesanais, pois era um produto de fabricação muito complexa para ser produzido em massa.

Pois não é que nosso amigo Henry conseguiu dividir a produção do automóvel em etapas mais simples? Desta forma, cada etapa da produção do automóvel podia agora ser serializada. E assim ele conseguiu popularizar o seu Ford modelo T, o primeiro automóvel a ser produzido em série.

A terceira revolução industrial se deu na segunda metade do século 20 quando as máquinas automáticas começaram a ser utilizadas. O computador, que ainda nem havia entrado na rotina das pessoas, estava sendo utilizado para comandar as máquinas na indústria e tornando os processos industriais mais rápidos e precisos.

Nesta época surgiu o medo generalizado que as máquinas tomassem o lugar dos operadores e causasse desemprego. Mas aconteceu justamente o contrário. As indústrias modernas cresceram e a necessidade de pessoas para comandar as máquinas automáticas criou empregos de melhor qualidade para todos que se prepararam para esta demanda.

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Redes industriais

E chegamos então ao século 21 com a internet dominando praticamente todos os aspectos da humanidade, desde o sistema financeiro até a forma como nos relacionamos com nossos amigos.

E a indústria não podia ficar de fora desta nova revolução.

A Indústria 4.0 é isso: todos os componentes, de todas as máquinas, de todas as indústrias de uma cadeia de produção, interligadas pela rede mundial e trocando informações para tornar os processos de produção mais rápidos, confiáveis e com menos interrupções.

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Se na terceira revolução as máquinas se tornaram automáticas, agora na quarta elas irão se tornar autônomas. Ou seja, no momento que um tênis é vendido em uma loja qualquer, a fábrica já fica sabendo que tem que produzir um novo para repor o estoque na loja.

É claro que o controle não será assim por unidades. Isso é apenas um exemplo. Mas é bem possível que, no futuro, as fábricas saibam no fim de um dia, quantos pares de tênis foram vendidos no mundo todo. E assim conseguem reprogramar os lotes de produção no dia seguinte se comunicando diretamente com as máquinas da fábrica, enviando ordens de produção e pedidos aos seus fornecedores.

Assim como nós que ficamos sempre ligados ao que acontece em nossa rede social, os gerentes de fábricas também irão se manter conectados constantemente com cada componente de sua linha de produção.

Eles vão querer saber se suas máquinas estão trabalhando dentro de suas especificações, se algum componente está com desgaste excessivo que pode provocar defeitos futuros e se as linhas estão sendo bem aproveitadas em termos de produtividade.

As máquinas irão falar constantemente através dos cabos de rede. E ao contrário das pessoas, que se distraem quando estão falando, as máquinas não deixarão de realizar suas tarefas com precisão máxima. E se pararem porque algum de seus componentes deu defeito, a máquina vai informar com precisão ao operador o que tem que ser feito para consertar o defeito.

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Na real

Este cenário é o melhor dos mundos. Mas isso é realmente possível?

Em minha opinião, dois fatores serão fundamentais para a implantação da Indústria 4.0 na prática.

O primeiro fator é o investimento de capital. Uma fábrica totalmente integrada e planejada para a Indústria 4.0 terá que ser construída do zero. E terá que utilizar equipamentos e máquinas de última geração. Isso custa muito dinheiro.

Este fator já irá inviabilizar a implantação da Indústria 4.0 na grande maioria das empresas. Somente as grandes empresas de alguns setores terão potencial para este montante de investimento.

O segundo fator, a meu ver, é o fator humano. Por mais autônoma que seja a Indústria 4.0, sempre haverá a necessidade de intervenção humana.

Se há uma coisa que minha experiência de chão de fabrica me ensinou é que é muito difícil achar e manter bons operadores de máquina. E não é culpa apenas dos operadores. Normalmente é a própria politica da empresa que não valoriza estes profissionais de forma que eles não têm interesse em se atualizar e evoluir na carreira. Ou se tem interesse eles querem mesmo é trabalhar em outros setores da empresa.

O nível técnico dos operadores da nova Indústria 4.0 terá que ser muito superior aos atuais. Estes profissionais terão que estudar constantemente para poder acompanhar o ritmo de inovação que estas novas máquinas irão apresentar. E as empresas vão ter que investir pesado para valorizar estes profissionais, com salários e benefícios, que mantenham o funcionário sempre motivado e com a autoestima elevada.

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Onde fica o Arduino?

Na minha visão, o Arduino vai se encaixar perfeitamente no conceito de Indústria 4.0.

Principalmente na chamada “última milha” de aplicação, ou seja, lá perto dos sensores e atuadores das linhas de produção.

Pense bem: um dos conceitos da Indústria 4.0 é ter cada sensor e atuador conectado na rede. Já falamos no blog sobre a “internet das coisas” (IoT em inglês). Agora vamos ter a “internet das coisas – industrial” (IIoT).

Em muitos pontos da linha de produção não será viável ter um controlador industrial para ficar monitorando o estado e o comportamento de sensores e atuadores remotos.

E pela lei de Murphy já sabemos que se deixarmos algum componente sem monitoração, é nele mesmo que teremos as maiores probabilidades de ocorrência de falhas.

Uma placa de Arduino instalada em lugar próximo a estes sensores e atuadores, pode passar informações pela rede sobre falhas, desgastes, monitoração, ciclo de trabalho etc.

Além disso, o Arduino pode ser utilizado para criar pequenas lógicas de controle com os sensores e atuadores, como por exemplo, temporizadores, contadores, gerenciamento do sistema de segurança da máquina.

Isto cria algumas oportunidades de negócio e aprendizagem para quem dominar esta tecnologia. E o melhor de tudo é que qualquer um pode aprender. Pode não ser fácil para muitos, mas eu tenho convicção que é possível para todos.

Comece aprendendo o básico sobre o Arduino, fazendo experiências práticas, alterando e criando seus próprios projetos. Quando você der conta, já estará dominando boa parte dos conceitos de eletrônica e programação. A partir daí, sua curva de aprendizado será cada vez mais íngreme e assim você aprenderá tudo o que quiser.

Que venha o futuro.

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