REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/ra10202510221613
Ruan Miller Rocha de Carvalho1
Adriana dos Anjos Duarte1,2
Resumo.
O Modelo Básico do Sistema Injet configura-se como uma solução tecnológica voltada à otimização do desempenho produtivo em ambientes industriais, atendendo à crescente demanda por ferramentas capazes de integrar dados em tempo real, reduzir desperdícios e ampliar a eficiência operacional. A metodologia empregada fundamenta-se na coleta e na visualização estruturada de dados, realizada por meio de sensores e interfaces gráficas, incorporando recursos visuais e a Curva ABC para a classificação de criticidades, identificação de gargalos produtivos e priorização de ações. O sistema viabiliza o monitoramento de indicadores como o OEE (Overall Equipment Effectiveness), fornecendo diagnósticos precisos representados em gráficos e relatórios, o que favorece a tomada de decisões rápidas e assertivas. Ademais, o envolvimento direto dos operadores estimula o engajamento e o senso de responsabilidade sobre os processos, impulsionando a melhoria contínua. Assim, o Modelo Básico Injet consolida-se como uma ferramenta inteligente e integrada, capaz de aprimorar a gestão fabril e fortalecer a competitividade industrial no contexto da Indústria 4.0.
PALAVRAS-CHAVE: Indústria 4.0; Software Injet; Inovação Tecnológica; Eficiência Produtiva.
1. INTRODUÇÃO
Em um cenário industrial cada vez mais competitivo e exigente, a otimização dos processos produtivos se tornou uma necessidade imperativa. O Módulo do sistema Injet surge como uma solução inovadora para atender a essa demanda, proporcionando uma gestão mais eficiente e eficaz das operações fabris.
Através de uma interface intuitiva e visualmente rica, o Injet oferece aos gestores uma visão clara e em tempo real do estado de suas máquinas e linhas de produção. Com o uso de ícones e cores, é possível identificar rapidamente gargalos, desvios e oportunidades de melhoria, permitindo uma tomada de decisão ágil e embasada em dados concretos.
Uma das principais funcionalidades do Injet é a capacidade de classificar máquinas e processos por sua importância estratégica, utilizando a metodologia da Curva ABC. Essa classificação permite direcionar os esforços de melhoria para onde realmente fazem a diferença, otimizando o uso de recursos e maximizando os resultados.
Além disso, o sistema oferece ferramentas avançadas de diagnóstico, como o cálculo da Eficiência Global do Equipamento (OEE), que permitem identificar as principais causas de perdas e desperdícios na produção. Ao analisar detalhadamente os indicadores de desempenho, os gestores podem implementar ações corretivas e preventivas, aumentando a eficiência e a qualidade dos produtos.
O Injet também promove o engajamento dos operadores, transformando-os em parceiros estratégicos na busca por melhorias contínuas. Ao fornecer informações precisas e em tempo real, o sistema incentiva a participação ativa dos operadores na identificação e resolução de problemas, contribuindo para um ambiente de trabalho mais colaborativo e produtivo.
2. METODOLOGIA
Este estudo caracteriza-se como uma pesquisa qualitativa e exploratória, fundamentada em levantamento bibliográfico e documental. De acordo com Gil (2008), a pesquisa exploratória tem como objetivo proporcionar maior familiaridade com o problema, visando torná-lo mais explícito e possibilitar a construção de hipóteses.
A revisão bibliográfica foi realizada a partir de livros, artigos científicos, sites especializados e google acadêmico, que abordam os conceitos da Indústria 4.0, seus impactos nos setores produtivos e as ferramentas tecnológicas associadas, como o Sistema Injet, coletores de dados e dispositivos de automação.
A análise dos dados coletados foi realizada por meio de uma abordagem descritiva e interpretativa, buscando evidenciar:
• O contexto histórico e conceitual da Quarta Revolução Industrial;
• Os impactos da cibersegurança em ambientes produtivos conectados;
• A aplicação de softwares e dispositivos tecnológicos como instrumentos de monitoramento, automação e suporte à tomada de decisão.
Dessa forma, a metodologia adotada possibilitou a consolidação de informações teóricas e técnicas, oferecendo auxílio para a compreensão crítica do impacto da Indústria 4.0 no cenário produtivo contemporâneo.
3. JUSTIFICATIVA
O avanço da Indústria 4.0, com automação, conectividade e análise de dados em tempo real, transforma os processos produtivos e amplia a competitividade empresarial. Nesse contexto, o Sistema Injet destaca-se como ferramenta estratégica para otimizar eficiência, reduzir perdas e apoiar decisões.
Academicamente, o estudo contribui para integrar engenharia, gestão e ciência de dados, oferecendo base para futuras pesquisas e soluções inovadoras. Socialmente, promove práticas industriais mais sustentáveis, reduz desperdícios, racionaliza recursos e fortalece a competitividade nacional, gerando empregos qualificados e benefícios econômicos e ambientais.
Assim, a proposta deste estudo está alinhada à necessidade de inovação contínua, atendendo simultaneamente às demandas da academia, da indústria e da sociedade, no contexto da Quarta Revolução Industrial.
4. REFERENCIAL TEÓRICO
4. 1 Quarta revolução industrial
Com o avanço das inovações tecnológicas, acompanhamos as mudanças radicais ao longo das décadas, ocorrendo desdobramentos nos âmbitos sociais, políticos e econômicos, este conjunto de inovações e evoluções é denominado como uma revolução industrial. (DOMBROWSKI; WAGNER, 2014)
O conceito surgiu com o aumento da produtividade da indústria alemã através da inovação e também na elevação da competitividade com a manufatura asiática que compunham os principais objetivos da estratégia do governo. Através do projeto High Tech Strategy em 2006, foram reunidos os principais autores de inovação e tecnologia do país para alavancar e difundir novos sistemas de tecnologias em âmbito nacional. E desse projeto nasceu o plano de ação High Tech Strategy 2020 – Action Plan (2010), que estabelecia o país como fornecedor principal de soluções de ciência e tecnologia em diversas áreas de conhecimento. Entre os projetos incluídos no plano de ação estava a Indústria 4.0. Toda a iniciativa contou com a participação dos principais autores do Sistema de Inovação e Tecnologia, incluindo todos os ministérios do governo alemão, além de investimentos de cerca de 4 bilhões de euros ao ano para o desenvolvimento das tecnologias de ponta.
Alimentadas pelo cinema e pelos livros de ficção científica, as pessoas sempre mantiveram um imaginário futurista com carros que voam, robôs que possuem um comportamento muito próximo do humano e outros produtos da criatividade. No entanto, apesar de tudo isso fazer parte de uma fantasia coletiva, é uma realidade da qual não estamos tão distantes. Se no nosso dia a dia a internet das coisas está prestes a nos deixar ainda mais conectados, no mundo empresarial a indústria 4.0 vem promovendo uma verdadeira revolução nos processos, nas relações e nos hábitos de consumo. O impacto é forte a ponto de esse movimento ter recebido o nome de Quarta Revolução Industrial. Na primeira, tivemos o advento das máquinas a vapor e do uso do carvão como combustível. Na segunda, a eletricidade foi a grande invenção, também causando uma grande transformação nos modos de produção. (COLLABO, 2018)
Na sequência, a terceira trouxe a automação das máquinas, o uso dos computadores, a internet é um prenúncio do que estava por vir: a digitalização e o mundo virtual, que estão colocando a humanidade em outro patamar de interação e desenvolvimento. Aquelas previsões futurísticas começam, em certa medida, a fazer um pouco de sentido diante das possibilidades que dispomos. (COLLABO, 2018)
Nos sentimos seguros para dizer também que ficar de fora dessa revolução significará prejuízo. Isso porque não estamos falando de tendências, mas de realidade, de algo que está batendo na porta e entrando sem muita cerimônia. Além disso, as cifras movimentadas pela 4 digitalização serão bilionárias, com grandes investimentos envolvidos e resultados satisfatórios. (COLLABO, 2018
4. 2 Cyber segurança
A INDÚSTRIA 4.0 criará um cenário onde haverá conexão entre vários setores do processo produtivo. Sendo que estas interligações serão fundamentais para garantir o gerenciamento e o acompanhamento da performance de produtos durante seu ciclo de vida. Entretanto neste cenário pode apresentar risco caso haja uma violação deste sistema de comunicação (AFFINITY, 2016).
Sistemas de controle industrial podem ser encontrados em plantas de manufatura até complexos sistemas nucleares de geração de energia. De modo que uma invasão a estes sistemas pode acarretar perdas econômicas ou colocar vidas humanas em risco (SCHNEIDER, 2016).
Os sistemas industriais antes estavam protegidos devido ao seu isolamento e a falta de conexão com redes externas, o que não representa a realidade atual. Estudos apontam que 35% das anomalias no funcionamento das redes industriais podem ser atribuídas a invasões cibernética (KASPERSKY, 2016). Na Figura 17 podemos observar que a rede industrial apresenta conexão com redes externas ao seu domínio e como meio de proteção foi implantado um firewall.
4. 3 Softwares injet
O Sistema Injet é uma solução integrada de hardware e software desenvolvida para monitorar a produção em tempo real, quantificando e qualificando as perdas de produção por áreas responsáveis e causas. Estas perdas são contabilizadas por perdas de peças refugadas, peças perdidas por deficiência de ciclo de injeção e peças perdidas por paradas de produção não programadas. Além disso, o Sistema Injet apresenta um diagnóstico instantâneo da eficiência, eficácia e efetividade de cada máquina injetora ou linha de acabamento em relação a produção planejada pela produção realizada, o que estabelece com precisão a capacidade carga/máquina das injetoras através da relação produto – molde – máquina injetora – folha de processo. O Sistema Injet gera relatórios precisos dos históricos de produção por produto, bem como de todo o processo produtivo.
A proposta do Sistema Injet vai além da monitorização do processo no chão de fábrica. Grande parte de sua contribuição está no suporte à decisão gerencial, basta lembrar que se trata de um sistema de monitorização em tempo real. Isso significa que dados são obtidos e processadas no momento em que as atividades acontecem. Esses dados processados são transformados em informações precisas, apresentadas em forma de relatórios e gráficos que facilitam a análise e a interpretação necessárias às tomadas de decisões imediatas.
A aplicação de métodos e procedimentos nas atividades industriais (just-in-time, kanban, kaizen, etc.) em busca da racionalização do processo produtivo, nem sempre são suficientes para se atingir a eficiência esperada. O aumento da produtividade está, muitas vezes, relacionado a detalhes imperceptíveis pelo homem, mas que quando tratados adequadamente podem levar a resultados surpreendentes.
O Sistema Injet possui as seguintes opções de menu:
· Arquivo: Opções básicas do sistema
· Exibir: Monitorização em Tempo Real Shift + F1.
· Manutenção: Opção onde são feitos os cadastros básicos do sistema.
· Relatórios: Opção onde serão consultados os principais relatórios fornecidos pelo Sistema.
· Utilitários: Opção onde são feitas alterações e as configurações da empresa.
Na barra de ferramentas existem as opções de novo, alterar, excluir, salvar e monitorização respectivamente da esquerda para a direita.
4. 4 Coletores
Os dispositivos RockPi e LinkIt são plataformas tecnológicas utilizadas em ambientes industriais para coleta e processamento de dados em tempo real. Ambos desempenham um papel crucial na Indústria 4.0, integrando sensores e equipamentos para monitoramento e controle automatizado.
RockPi:
É um microcomputador compacto e de alta performance, similar ao Raspberry Pi, utilizado em aplicações industriais.
Suporta sistemas operacionais como Linux e Android, o que facilita sua integração em soluções customizáveis.
Possui interfaces como GPIO e suporte a redes avançadas, sendo ideal para IoT e automação industrial.
É utilizado em projetos que demandam coleta de dados de sensores e controle em sistemas complexos.
LinkIt:
Desenvolvido para aplicações IoT, combina hardware eficiente com conectividade de rede (Wi-Fi, Bluetooth, LoRa).
Ideal para monitoramento remoto e integração com plataformas de análise e armazenamento de dados.
Suporta programação em plataformas conhecidas, como Arduino IDE e mBed, permitindo desenvolvimento rápido e eficiente.
Frequentemente aplicado na coleta de dados e controle em sistemas distribuídos, como linhas de produção e monitoramento ambiental.
Ambos os dispositivos são essenciais para coletar, processar e transmitir dados em ambientes industriais, promovendo a digitalização e automação de processos. Enquanto o RockPi se destaca pelo desempenho e versatilidade, o LinkIt brilha pela conectividade e otimização para IoT. Juntos, atendem diferentes demandas na modernização de indústrias.
5. COLETA DE DADOS
A coleta de dados pode ser obtida de três forma diferentes:
1-Através da integração com o sistema SCADA, do Sistema de Automação que já existe na manufatura, as interfaces de integração usadas são baseadas em orientação a serviço, denominadas de web services. Esse tipo de integração é transparente aos detalhes de desenvolvimento dos sistemas, o que o torna robusto e resiliente para ser escalonado.
2-Se conectando diretamente com os CLPs (Controlador Lógico Programável) embarcados nas máquinas operatrizes que estejam conectados na rede de dados. Essa comunicação permite a obtenção dos dados e informações dos sensores e atuadores que estejam conectados aos seus respectivos CLPs. Nesse caso, precisa somente que o fornecedor da máquina, ou equipamento, habilite a comunicação e o protocolo usado para realizar este acesso, tanto para ler os parâmetros de processo como pra escrever os programas a serem executados pela máquina, o que diminui o tempo de setup de uma máquina e evita o erro de digitação do operador no painel da mesma durante o setup. Por último, existe também a possibilidade de colocarmos CLPs com sensores e atuadores para o monitoramento de uma máquina quando os recursos dessa máquina não possuem tais dispositivos disponíveis para conexão, o que em geral representa uma atualização tecnológica da máquina, denomina de retrofit.
3- Existe também a possibilidade do Módulo Supervisory obter dados diretamente dos sensores e atuadores inteligentes, que possuem um sistema computacional embarcado e se conectam numa rede de dados. Essa coleta pode ser obtida indiretamente através da conectividade às páginas de um servidor no cloud, em que esses dispositivos registram seus dados coletados, ou diretamente na rede dados de automação onde esses dispositivos estejam conectados. Em ambos os casos são utilizados os protocolos convencionais para este tipo de aplicação.
5. 1 Melhorias no software
Este módulo proporciona a gestão visual dos ambientes produtivos, permitindo o monitoramento eficiente dos principais indicadores de desempenho em tempo real. Normalmente, utiliza-se uma televisão de grande porte (geralmente 50 polegadas) para exibir as telas com os indicadores-chave de performance (KPIs) de cada ambiente de produção.
A apresentação das telas é configurável, podendo seguir uma sequência e um tempo de exibição pré-determinados. O sistema inclui modelos de telas padrão, mas também oferece flexibilidade para a criação de telas personalizadas de acordo com as necessidades específicas de cada cliente.
No painel de melhorias, por exemplo, é possível monitorar até 8 máquinas simultaneamente, alternando entre os gráficos individuais de cada uma. Além disso, estão disponíveis gráficos específicos para Paradas, Refugos e Taxas de Realização:
- Paradas: Apresenta até 5 gráficos com dados detalhados sobre tempos de inatividade, dependendo das informações solicitadas pelo cliente.
- Refugos: Exibe dados relacionados à qualidade e ao tempo de produção dos produtos, permitindo análises precisas.
- Taxas de Realização: Monitora a performance das máquinas em relação às metas estabelecidas, proporcionando um acompanhamento contínuo e visual direto na TV.
Embora seja um protótipo inicial, este sistema já está em fase de implementação em um cliente piloto. Ele representa um avanço significativo na gestão de dados em tempo real e tem potencial para ser adotado por outras empresas no futuro, atendendo à crescente demanda por soluções inovadoras de controle e monitoramento produtivo.
Essa ferramenta é um diferencial que pode transformar o gerenciamento da produção, oferecendo maior visibilidade, controle e tomada de decisão baseada em dados confiáveis.
6. CONCLUSÃO
O artigo explorou o tema da Indústria 4.0, abordando a quarta revolução industrial por meio de uma análise teórica que destaca seus principais componentes, desafios e benefícios. Foi discutido o impacto desse novo paradigma de gestão industrial, detalhando as tecnologias envolvidas, as limitações enfrentadas e os avanços proporcionados na modernização dos processos fabris. Adicionalmente, apresentou-se a aplicação prática desse conceito em uma empresa de grande porte do setor eletroeletrônico, evidenciando resultados concretos na otimização de operações.
Nesse contexto, o desenvolvimento do sistema Injet destacou-se como uma solução estratégica, alinhada às demandas da Indústria 4.0. Sua capacidade de oferecer monitoramento em tempo real, relatórios detalhados e recursos visuais interativos demonstra o potencial da tecnologia em impulsionar a eficiência e a competitividade das operações.
Outro ponto relevante é o enfoque no engajamento humano, promovendo a participação ativa dos operadores no processo decisório. Essa abordagem não apenas aumenta a produtividade, mas também fomenta um ambiente colaborativo. A incorporação de dispositivos avançados, como RockPi e LinkIt, reforça a adaptabilidade do sistema às demandas tecnológicas modernas, integrando diferentes elementos do processo produtivo de forma inteligente e eficiente.
A implementação de melhorias no software e o monitoramento de indicadores-chave de desempenho (KPIs) oferecem às indústrias uma ferramenta robusta para decisões ágeis e baseadas em dados. Ao transformar informações operacionais em insights estratégicos, o sistema Injet posiciona-se como um diferencial competitivo, atendendo às necessidades do presente e apontando para um futuro onde a sinergia entre tecnologia e processos será essencial para alcançar altos padrões de desempenho.
Referências
ADBI. Agência Brasileira de Desenvolvimento da Indústria Ministério da Indústria, Comércio e Serviços. Disponível em: http://www.industria40.gov.br. Acesso em 10 de novembro de 2018.
BERTULUCCI, CRISTIANO. O Que é Indústria 4.0 e Como Ela Vai Impactar o Mundo. Disponível em: http://www.citisystems.com.br/industria-4-0. Acesso eum 17 de setembro de 2018.
CALOI, LUIZ. O papel do data center na Indústria 4.0. Disponível em: http://ecommercenews.com.br/artigos/dicas-artigos/o-papel-do-data-center-na-industria-4-0. Acesso em 01 de novembro de 2018.
COLLABO.2018 A Indústria 4.0 e a revolução digital. Disponível em: http://alvarovelho.net/attachments/article/114/ebook-a-industria-4.0-e-a-revolucaodigital.pdf.
DELOITTE. A industria-4.0-estudo-da-deloitte.html. Industry 4.0 Challanges and solutions for the digital transformation and use of exponential technologies. 2017 Accessory em 09 de novembro de 2018.
ROCHA, Ana Regina et al. Fatores de Sucesso e Dificuldades na Implementação de Processos de Software Utilizando o MR-MPS e o CMMI. Pro Quality. Retrieved from http://www.cos.ufrj.br/~savio/Arquivos/W2MPSBR/rocha_et_al_2005.pdf, 2005.
ESS. Engineering Simulation and Scientific Software EMPRESA 2017. OS PILARES DA INDÚSTRIA 4.0. Disponível em: http: www.esss.co/blog/os-pilares-da-industria-4-0.
LINS, T. Laboratório Mobilis Computação Móvel. Indústria 4.0 – Desafios Parte 1. 17 de setembro de 2015. Disponível em: http:// www.decom.ufop.br/imobilis/industria-4-0desafios-parte-1. Acesso em: 15 de setembro de 2018.
SPRICIGO, BRUNO. Resumo sobre Indústria 4.0: entenda rapidamente os conceitos e benefícios. Disponível em: http://www.pollux.com.br/blog/resumo-sobre-industria-4-0entendarapidamente-os-conceitos-e-beneficios. Acesso em 23 de outubro de 2018.
OBERHAUS, D. (2015) this is what the fourth industrial revolution looks like. Disponível em: http://motherboard.vice.com/en_us/article/4x3p43/ revolution, Acesso em 28 de novembro de 2018.
1,2 Docente da Fundação Centro de Análise, Pesquisa e Inovação Tecnológica (FUCAPI) – Departamento de Computação – Manaus – AM – Brazil.
Engenharia da Computação.
1 Ruan.miller.carvalho@gmail.com
2 Adriana.anjos@fucapi.br