REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.7897792
Hélio Guedes Camargo1
RESUMO
A motivação principal deste estudo é propor soluções viáveis e efetivas para a defasagem tecnológica brasileira, que vem acarretando indesejáveis baixos índices de produtividade. A metodologia utilizada foi a revisão teórica de relevantes artigos e estudos sobre o que há na vanguarda da indústria mundial, que permitiu a análise dos sistemas industriais de países que fizeram da implantação da Indústria 4.0 grandes projetos nacionais, para conquistar altos níveis de produtividade e competitividade. Ao ser feita uma revisão teórica acurada, identificou-se na plataforma Industrie 4.0 a referência cujas boas práticas e o know-how são os mais adequados a serem aplicados no cenário industrial brasileiro. Estudando o que foi feito na Alemanha, e fazendo as necessárias adaptações ao contexto brasileiro, chegou-se às recomendações do que deve ser feito no Brasil para uma efetiva implantação da Indústria 4.0. Por fim são apresentados os resultados, que dão condições de responder à indagação sobre os ganhos de produtividade trazidos pela implantação das tecnologias apresentadas neste artigo.
Palavras-chave: Indústria 4.0, implantação, produtividade, competitividade.
Introdução
Tendo em vista a grande defasagem tecnológica da indústria brasileira, é bastante útil e relevante que se discuta extensivamente na comunidade acadêmica sobre as possíveis soluções para este urgente problema. Ao longo deste trabalho buscaram-se soluções para a renovação do setor produtivo brasileiro, encontrando-se o advento da Indústria 4.0. A questão central desta pesquisa é verificar se a implementação das tecnologias constituintes da Indústria 4.0 elevará a produtividade, e consequentemente a competitividade, das empresas brasileiras.
Com a finalidade de responder à dúvida suscitada, foram buscados estudos sobre os setores produtivos de países que são referências industriais e estão avançados na implantação da Indústria 4.0. De acordo com a pesquisa da Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial (2017), há três referências pertinentes: Alemanha, China e EUA. Ao analisar o estudo, verifica-se que as variáveis do setor industrial chinês são fortemente controladas pelo governo, tendo diferenças importantes em relação ao Brasil. Ao contrário da China, os EUA têm um sistema industrial muito descentralizado, cuja abrangência e dinamismo não se comparam com o caso brasileiro. A Alemanha, portanto, ainda que tenha diferenças não desconsideráveis, apresenta a melhor referência de renovação industrial para o Brasil. (AGÊNCIA BRASILEIRA DE DESENVOLVIMENTO INDUSTRIAL, 2017)
A estratégia usada para responder a questão central da pesquisa é analisar o cenário industrial da Alemanha, entendendo de que maneira este país vem implantando sistematicamente a Indústria 4.0 e verificar os ganhos de produtividade já conquistados e ainda esperados por este país. Em seguida, este estudo pretende verificar a viabilidade de implantação destas tecnologias no Brasil – à luz do caso Alemão, e avaliar os possíveis ganhos de produtividade. Também será analisado o estudo de caso de uma empresa brasileira que já implementou a Indústria 4.0.
Ressalta-se a importância de estudar o impacto da implantação da Indústria 4.0 nos indicadores econômicos (como produtividade e lucratividade) das empresas. Durante a revisão teórica deste estudo verificou-se um viés exclusivamente técnico na maioria dos artigos, e identificou-se que a maioria dos estudos desconsidera as implicações econômicas da implementação destas novas tecnologias.
Considerando-se que o setor produtivo não se sustenta sem o sistema financeiro, é imprescindível que se avalie os requisitos e as implicações econômicas deste grande conjunto de novas tecnologias integradas: a Indústria 4.0. Este estudo surge como uma forma de preencher esta lacuna quanto ao viés econômico do tema, ao buscar articular os aspectos tecnológico e financeiro dos setores produtivos. São bastante diversos os impactos gerados pela implantação da Indústria 4.0, contudo este estudo se concentra nos possíveis ganhos de produtividade das indústrias.
Este artigo estrutura-se em 6 partes. Após esta introdução apresenta-se a fundamentação teórica, com exposição e comparação de dois artigos publicados em periódicos internacionais que explicam a Indústria 4.0 sob diferentes óticas. Em seguida há um capítulo dedicado à metodologia utilizada para planejar e elaborar este estudo. Na sequência, é apresentada a implantação da Indústria 4.0 na Alemanha, assim como são discutidos seus impactos. No capítulo seguinte são mostradas as recomendações para que se implante a Indústria 4.0 no Brasil. O último capítulo apresenta a conclusão da pesquisa.
Desenvolvimento
Fundamentação Teórica
Para apresentar uma compreensão satisfatória da Indústria 4.0, foram estudadas e analisadas três referências bibliográficas distintas. Como observa-se a seguir, há significativas semelhanças entre as visões apresentadas nestas referências, o que mostra que o conceito de Indústria 4.0 vem se consolidando e convergindo entre os autores. Entretanto, não se deve ignorar as distinções entre os autores, sobretudo quanto ao viés utilizado no estudo (técnico ou econômico). O primeiro estudo explicita o funcionamento da Manufatura Avançada (outra denominação para a Indústria 4.0). Já o segundo, além de enumerar as tecnologias inerentes a este conjunto de inovações industriais, analisa os impactos econômicos desta revolução.
Hermann, Pentek e Otto (2016) ensinam que os componentes da Indústria 4.0 podem ser definidos como: Sistemas Ciber-Físicos; Internet das Coisas; Internet dos Serviços e Fábricas Inteligentes (Smart Factories). Conforme esta visão, os sistemas ciber-físicos monitoram os processos físicos dos módulos fabris (células produtivas) das Fábricas Inteligentes, criando uma versão virtual do mundo físico e tomando decisões descentralizadas. Em paralelo, através da Internet das Coisas os ciber-sistemas podem se comunicar e cooperar entre si, e com os humanos, em tempo real. E através da Internet dos Serviços, os processos internos de cada módulo fabril são integrados criando um fluxo dos processos de toda a fábrica, que pode ser utilizado por todos os participantes da cadeia de valor – fornecedores, produtores e consumidores, entre outros. (HERMANN; PENTEK; OTTO, 2016)
Para Hermann, Pentek e Otto (2016) a integração destes componentes da indústria 4.0 acarreta seis princípios da Indústria 4.0: interoperabilidade (que possibilita a comunicação em rede de todos os sistemas ciber-físicos); virtualização (que permite que dados obtidos nos sistemas ciber-físico sejam usados em simulações e ambientes virtuais); descentralização dos controles dos processos produtivos (viabilizada pelas tomadas de decisão locais, através da Internet das Coisas); adaptação da produção em tempo real (que cria flexibilidade no processo produtivo, mitigando os prejuízos causados por falhas na produção e propiciando a customização de produtos); orientação a serviços (dados e serviços são disponibilizados em rede aberta, utilizando a Internet dos Serviços); sistemas modulares (células que facilitam muito a flexibilidade e adaptabilidade dos processos produtivos).Já para Rüßmann e outros (2015), há 9 tecnologias que – quando integradas em um processo produtivo – caracterizam a Indústria 4.0: Robôs autônomos; Análises de Big Data; Realidade Aumentada; Manufatura Aditiva (impressão 3D); Computação em Nuvem (armazenamento virtual de dados); Segurança Cibernética; Internet das coisas industrial; Integração horizontal e vertical de sistemas e Simulação. Rüßmann e outros (2015) lembram que muitas destas tecnologias de ponta já fazem parte de indústrias tradicionais. Entretanto, o que diferencia a Indústria 4.0 é a integração destas tecnologias, trazendo uma transformação disruptiva à produção. Células industriais otimizadas são integradas, criando um fluxo produtivo automatizado, que propicia ganhos de eficiência e novos tipos de interação entre fornecedores, produtores e consumidores.
Figura 1 – Tecnologias da Indústria 4.0. (Rüßmann et al., 2015, p. 3)
Analisando-se as referências apresentadas, observa-se que Hermann, Pentek e Otto (2016) fazem uma abordagem mais técnica, se concentrando nas funcionalidades do processo produtivo propriamente dito. É importante ressaltar que os conceitos trazidos por estes autores são suficientes para que o leitor tenha uma noção inicial de como funciona a Indústria 4.0. Um aprofundamento técnico mais detalhado fugiria ao escopo deste trabalho, que prioriza as vantagens e benefícios trazidos pela implementação das tecnologias da Indústria 4.0. Por outro lado, Rüßmann e outros (2015), além de enumerar as tecnologias da Indústria 4.0, fazem uma abordagem corporativa, estudando estas inovações sob a ótica dos gestores de empresas, como será apresentado em capítulos posteriores. Por conseguinte, o artigo de Rüßmann e outros (2015) será abordado diversas vezes neste estudo.
Metodologia
Em relação aos procedimentos técnicos, este estudo é uma pesquisa bibliográfica de abordagem qualitativa. A técnica utilizada foi a pesquisa nas bases de dados SciELO, Periódicos CAPES e Google Scholar, usando os seguintes protocolos de busca: “Indústria 4.0”, “produtividade”, “competitividade” e “implantação”; assim como suas variantes em inglês “Industry 4.0”, “productivity” e “competitiveness” em títulos, resumos e palavras-chave de artigos científicos.
O primeiro critério de priorização utilizado foi escolher os artigos publicados em revistas científicas e periódicos. O segundo foi ordenar os artigos por número de citações. Após, foram lidos e analisados os resumos dos 5 primeiros artigos (de acordo com os critérios de prioridade estabelecidos) de cada busca, totalizando 30 resumos analisados. Como resultado desta análise, foram selecionados 4 artigos, que têm forte relevância para a questão central deste estudo.
Foram escolhidos dois artigos internacionais, de autores germânicos, que ensinam sobre os princípios da Indústria 4.0 e ressaltam os ganhos de produtividade da indústria alemã. Por fim, houve a revisão de um extenso trabalho da Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial (ABDI), que compila uma série de informações sobre o setor produtivo brasileiro, comparando-o com potências industriais em estágio avançado de implantação da indústria 4.0, como EUA, China e Alemanha.
Figura 2 – Método de Trabalho (Autoria própria)
Industrie 4.0 – Um exemplo de sucesso
A Alemanha é um país com forte tradição industrial, tendo conquistado posição de destaque como nação exportadora de produtos manufaturados. Todavia a globalização, entre outros movimentos econômicos mundiais, não poupou a Europa (incluindo a Alemanha) de uma grave crise econômica, que teve seu ponto crítico em 2011.
Este cenário motivou um forte movimento de renovação da indústria como motor impulsor da economia. As próprias empresas alemãs protagonizaram o início da quarta revolução industrial. De acordo com o estudo da Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial (2017, p. 521) “A inserção da plataforma Industrie 4.0 na política industrial do governo alemão foi resultante de articulação pioneira nascida no meio empresarial, em cooperação com a academia, entre 2011 e 2015.”
Ao reconhecer a necessidade de renovação industrial, e identificar no Industrie 4.0 fortes possibilidades de ganhos econômicos, o governo alemão se inseriu no movimento em 2015 tendo, a partir de então, atuação pró-ativa e relevante. As principais características do Industrie 4.0, que são fatores chave para o seu sucesso, são governança representativa (com participação ampla de diversos setores sociais); grande presença de laboratórios (que alavancam a infraestrutura do sistema de inovação); e os ambientes de testes (que simulam a teoria, aproximando-a da prática). (AGÊNCIA BRASILEIRA DE DESENVOLVIMENTO INDUSTRIAL, 2017)
Tabela 1: Os pilares da plataforma Industrie 4.0
FONTE: AGÊNCIA BRASILEIRA DE DESENVOLVIMENTO INDUSTRIAL, 2017, p. 656. (Adaptado)
3.1 O impacto da Indústria 4.0 na Alemanha
Para mensurar o potencial de impacto da Indústria 4.0, Rüßmann e outros (2015) analisaram a indústria alemã e identificaram benefícios em 4 áreas: produtividade, crescimento de receita, empregos e investimentos. Até 2025, os setores manufatureiros alemães observarão um ganho de produtividade entre 90 e 150 bilhões de euros, o que representa um crescimento entre 5 e 8% de produtividade. Os ganhos variam de acordo com o setor, com destaque para a produção de componentes industriais (com ganhos de produtividade entre 20 e 30%) e a indústria automobilística (com crescimentos entre 10 e 20%). Quanto ao crescimento da receita, são esperados 30 bilhões de euros por ano, ou seja, 1% do PIB alemão. (RÜßMANN et al, 2015).
Quanto ao impacto da Indústria 4.0 nos empregos, os autores destacam uma previsão que contraria as expectativas pessimistas: Rüßmann e outros (2015) prevêem um aumento de 6% no número de empregos até 2025. Eles ainda enfatizam que setores como o de engenharia mecânica podem ter aumento de mais 10% nos empregos. Os autores ressaltam, entretanto, que muitos empregos de baixa qualificação desaparecerão, sendo substituídos por atividades que exigem conhecimentos mais sofisticados.
Por fim, Rüßmann e outros (2015) estimam que as adaptações necessárias para a completa implantação da Indústria 4.0 na Alemanha, demandará das empresas investimentos da ordem de 250 bilhões de euros até 2025. Essa expectativa corrobora com o estudo da Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial que cita uma série de investimentos bilionários na Alemanha, como as grandes redes testebeds (laboratórios de testes). (AGÊNCIA BRASILEIRA DE DESENVOLVIMENTO INDUSTRIAL, 2017).
Diretrizes para uma efetiva implantação da Indústria 4.0 no Brasil
É possível que surjam dúvidas quanto à viabilidade da implantação da Indústria 4.0 no Brasil. Entretanto, estudos nacionais e internacionais apresentam maneiras possíveis e factíveis de se fazer esta necessária implantação. O mais recente e completo deles, de autoria da Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial (2017), apresenta alto grau de detalhamento de cada etapa do processo de implantação da Indústria 4.0, motivo pelo qual foi escolhido como referência deste trabalho. De acordo com este estudo, as recomendações para a adequada implementação deste conjunto de tecnologias no Brasil, organizam-se em 5 vertentes.
i. Criação de um programa formal de manufatura avançada no Brasil. Este grande conjunto de processos precisa, necessariamente, da participação de empresas, universidades e institutos de pesquisa, e instituições financeiras públicas e privadas. Ademais, é ressaltada a importância de uma robusta participação governamental – com papel de liderança para manter uma governança eficiente, dinâmica e apurada. (AGÊNCIA BRASILEIRA DE DESENVOLVIMENTO INDUSTRIAL, 2017)
ii. Internacionalização de instituições de pesquisa e empresas do Brasil. Este processo deve ser acelerado já que é imprescindível para que novas tecnologias sejam absorvidas e outras sejam criadas. As prioridades são: estabelecer novos acordos internacionais; aumentar a atuação de organizações estrangeiras que já estão no Brasil, para estreitar a colaboração internacional; difundir as parcerias internacionais, estendendo-as para empresas e instituições locais; estruturar um grande programa de internacionalização de empresas brasileiras. (AGÊNCIA BRASILEIRA DE DESENVOLVIMENTO INDUSTRIAL, 2017)
iii. Construção de uma rede de laboratórios especiais de manufatura avançada no Brasil. Estes ambientes de testes e simulações, emulam sistemas produtivos aplicando as novas tecnologias. Esta rede pode favorecer a agregação de esforços e construir visões compartilhadas sobre o futuro da produção. A rede de laboratórios especiais (testbeds) é uma das características mais positivamente marcantes da plataforma Industrie 4.0 alemã. (AGÊNCIA BRASILEIRA DE DESENVOLVIMENTO INDUSTRIAL, 2017)
iv. Linhas de financiamento e de fomento. Além do uso de mecanismos de crédito já existentes (como crédito subsidiado, subvenção econômica, recursos não-reembolsáveis para ICTs e investimento em participação) e da participação de instituições financeiras como Capes, CNPq, BNDES e Finep, será necessária a criação de largas linhas de crédito específicas para manufatura avançada. (AGÊNCIA BRASILEIRA DE DESENVOLVIMENTO INDUSTRIAL, 2017)
v. Presença maciça de pequenas e médias empresas. O dinamismo das startups, com sua capacidade de renovação e remodelagem, é requisito para a reconstrução de cadeias de valor do Brasil. (AGÊNCIA BRASILEIRA DE DESENVOLVIMENTO INDUSTRIAL, 2017)
É importante ressaltar que as diretrizes supracitadas não limitam e nem esgotam as recomendações para a implantação da Indústria 4.0 no Brasil. O objetivo deste artigo é abordar e atacar o problema da deficiência produtiva brasileira, propondo uma possível solução e apresentando maneiras viáveis para isto. Entretanto, um maior detalhamento das recomendações fugiria ao escopo deste estudo, que é elucidar a teoria, estudar o problema e propor soluções de modo sucinto.
Conclusão
A indústria brasileira vem apresentando baixos índices de produtividade há décadas, não apenas se comparada com países desenvolvidos, mas também com diversos outros emergentes como China, Coréia do Sul e Chile. O objetivo deste trabalho foi, mais do que fazer apenas uma leitura do setor produtivo brasileiro, propor soluções – que sejam ao mesmo tempo viáveis e efetivas – para reduzir o forte atraso da indústria brasileira em relação a muitos outros países.
Como foi mostrado ao longo deste trabalho, a Indústria 4.0 surge como um grande trunfo que pode ser utilizado pela indústria brasileira para saltar etapas no caminho do desenvolvimento industrial. A adoção destas tecnologias – possibilitada por uma série de políticas e articulações entre diversos atores – não só é possível como também é perfeitamente viável.
O modo mais efetivo de institucionalizar uma transformação industrial desta magnitude é analisar uma referência bem sucedida, e buscar cooperação com seus responsáveis. Como foi mostrado em grande parte deste artigo, a plataforma Industrie 4.0, da Alemanha, é a referência que mais se adequa ao contexto brasileiro atual.
Entre as recomendações para um programa generalizado de transformação da indústria brasileira, destaca-se uma participação governamental robusta e explícita, incluindo a aplicação direta de vários canais de fomento. Deste modo, conclui-se este trabalho mostrando que a Indústria 4.0 pode ser uma solução efetiva e viável para o déficit industrial brasileiro.
REFERÊNCIAS
AGÊNCIA BRASILEIRA DE DESENVOLVIMENTO INDUSTRIAL. INOVAÇÃO, MANUFATURA AVANÇADA E O FUTURO DA INDÚSTRIA: UMA CONTRIBUIÇÃO AO DEBATE SOBRE AS POLÍTICAS DE DESENVOLVIMENTO PRODUTIVO. 1. ed. Brasília: Ed. da ABDI, 2017.
HERMANN, Mario; PENTEK, Tobias; OTTO, Boris. Design principles for industrie 4.0 scenarios. In: Annual Hawaii International Conference on System Sciences, 49, 2016, Honolulu, Hawaii, United States. Anais… Honolulu, Hawaii, United States: IEEE, 2016. p. 3928-3937.
HERMANN, Mario; PENTEK, Tobias; OTTO, Boris. Design principles for industrie 4.0 scenarios: A Literatue Review: Working Paper N. 01, 2015, 2015.
RÜßMANN, Michael, et al. Industry 4.0: The future of productivity and growth in manufacturing industries. Boston Consulting Group, Munich. 2015. Disponível em <http://www.inovasyon.org/pdf/bcg.perspectives_Industry.4.0_2015.pdf>. Acesso em: 12 jan. 2018.
1Engenheiro de Produção (UFRJ). Conclusão do Ciclo Básico de Engenharia (Instituto Militar de Engenharia). Participante do programa de dupla-diplomação (École Centrale de Lyon). Experiência como Engenheiro (Petrobras), Gerente de Marketing (Easy Taxi) e Agente de Inovação (SEBRAE).