Engenharias
Pesquisas sobre desenvolvimentos
e inovações
Volume 1
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Capa
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Estagiária
Laís Silva Cordeiro
Diagramação
Giovana Acciarini
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
E57p
Engenharias - pesquisas sobre desenvolvimentos e inovações - Volume 1 /
organização Adailton Azevêdo Araújo Filho. – São Paulo : Editora Dialética,
2022.
96 p. = (v. I)
Inclui bibliografia.
ISBN 978-65-252-5844-7
1. Engenharias. 2. Desenvolvimento. 3. Inovação. I. Araújo Filho, Adailton
Azevêdo (org.). II. Título.
CDD 620
CDU 62
Ficha catalográfica elaborada por Mariana Brandão Silva CRB -1/3150
APRESENTAÇÃO
O primeiro volume desta coletânea, envolvendo engenharia aplicada, traz consigo uma problemática atual à luz dos autores contemporâneos que permeia os interesses de todos os segmentos da produção industrial, a otimização.
Em particular, a economia de recursos energéticos para a produção de componentes manufaturados é, sem dúvidas, fundamental para os
tempos modernos. A saber, considerando um processo de produção de
motores automotivos, bem como os dados de entrada de energia de todas
as estações da linha de produção, é possível aplicar conceitos termodinâmicos e econômicos a fim de otimizar os parâmetros operacionais e de projeto
da linha de produção. Neste sentido, uma análise exergética é realizada.
A assim conhecida quarta revolução industrial traz novas tecnologias em um ritmo nunca antes visto pela humanidade. Em paralelo, as novas soluções criadas impõem maiores desafios para o mercado de petróleo e
gás, que já se encontra pressionado a manter-se competitivo em um setor de
energia cada vez mais diversificado. Além disso, a tomada de decisão para a
implantação de soluções de alta tecnologia exige uma abordagem que proporcione maior vantagem competitiva. Com esse viés, propomos uma adaptação do modelo Duplo Diamante, desenvolvido pelo British Design Council, bem como sua aplicação no fornecimento de soluções de alta tecnologia
para o mercado. Somado a isso, também trazemos o estudo que investiga o
cenário atual de desenvolvimento da indústria 4.0 na região norte do país em
empresas, levando em conta o setor de energias renováveis.
Por fim, uma vez que os avanços significativos no processo de
fabricação de chips permitiram a concepção de sistemas cada vez mais
complexos e maiores, propomos um estudo com o fito de conseguir um
produto de qualidade aceitável e que seja consistente, possuindo o menor
custo possível baseado nas características de qualidade desejadas.
Adailton Azevêdo Araújo Filho
SUMÁRIO
ANÁLISE EXERGOECONÔMICA DE UMA LINHA DE PRODUÇÃO DE
MOTORES AUTOMOTIVOS
Adalberto Adriano Gonçalves
José Viriato Coelho Vargas
Wellington Balmant
DOI 10.48021/978-65-252-5844-7-c1
9
GERENCIAMENTO, PLANEJAMENTO E TESTES DE CIRCUITOS INTEGRADOS
Daniel Medeiros Rocha
DOI 10.48021/978-65-252-5844-7-c2
21
MODELO DE DUPLO DIAMANTE E QUARTA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL:
ESCOLHENDO SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM BLOCKCHAIN PARA
PROBLEMAS REAIS
Alexandre do Valle
Karolina Maggessi
Carlos Barateiro
José Rodrigues
DOI 10.48021/978-65-252-5844-7-c3
55
PERSPECTIVAS DA UTILIZAÇÃO DE INDÚSTRIA 4.0 EM UMA EMPRESA
DO RAMO DE ENERGIAS RENOVÁVEIS
Adriele Barros Alves
Everton Ruggeri Silva Araújo
DOI 10.48021/978-65-252-5844-7-c4
75
ANÁLISE EXERGOECONÔMICA DE
UMA LINHA DE PRODUÇÃO DE
MOTORES AUTOMOTIVOS
Adalberto Adriano Gonçalves
Doutorando
adalbertodeq@yahoo.com.br
José Viriato Coelho Vargas
Doutor
vargasjvcv@gmail.com
Wellington Balmant
Doutor
wbalmant@gmail.com
RESUMO: A economia de recursos energéticos para a
produção de componentes manufaturados é de interesse de todos os segmentos da produção industrial. Considerando um processo de produção de motores automotivos e conhecendo os dados de entrada de energia
de todas as estações da linha de produção, é possível
aplicar conceitos termodinâmicos e econômicos a fim
de otimizar os parâmetros operacionais e de projeto
da linha de produção para o máximo desempenho em
termos de função de taxa de lucro. Uma análise exergética foi realizada para o processo, após o que os custos
exergéticos foram incluídos no modelo para produzir a
análise exergoeconômica. Em 2021, resultados numéricos mostraram que uma clara taxa de lucro máximo de
US$ 438.617,18 por dia foi obtida em relação à taxa de
produção de motores automotivos de 887 motores por
dia. De fato, uma variação de mais de 16,21% a mais
9
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
que a produção normal de 605 motores para o mesmo período e o custo de
manutenção é a variável que gera maior impacto depreciativo na rentabilidade do sistema. Os resultados obtidos demonstram que existem variáveis​​
úteis para a taxa máxima de lucro em linhas de produção de motores, por
mais complexo que seja o processo real.
Palavras-chave: Análise Exergoeconômica 1; Otimização da Taxa de Lucro 2.
1.
INTRODUÇÃO
Com o aumento contínuo da demanda por produtos manufaturados, o processo de industrialização tem sido mais demandado, ocasionando maior consumo de fontes de energia que são finitas e com custos
crescentes devido ao aumento da demanda.
Devido à perspectiva de crescimento populacional, há um interesse por parte de empresas e governos em atender esse mercado, oferecendo acesso a bens de consumo, conforto e praticidade na rotina desses
indivíduos, ocasionando a necessidade crescente de produtos manufaturados, com maior grau de elaboração, tecnologia agregada e consequente
gasto energético significativo.
A expressão correta para a potência adquirida nesses sistemas
não é energia; o termo mais preciso seria exergia, que é definida como
a quantidade máxima de energia útil que pode ser obtida a partir de um
desequilíbrio entre um sistema e os meios de referência estabelecidos.
(ROJAS S.P., 2007).
Para a linha de montagem, foram identificadas e medidas as
principais fontes de energia: energia elétrica e ar comprimido, esses dados passaram por um tratamento matemático baseado nas regras exegoeconômicas adotadas. Embora haja planejamento de custos, este é muito
obsoleto e uma nova abordagem se faz necessária.
Uma forma de gerenciar o consumo de energia da linha de produção de motores automotivos é por meio do uso de ferramentas matemáticas e princípios de engenharia aplicados à termodinâmica. A união
desse conhecimento é chamada de análise exergoeconômica.
10
ANÁLISE EXERGOECONÔMICA DE UMA LINHA DE PRODUÇÃO DE MOTORES AUTOMOTIVOS
2.
EQUAÇÕES MATEMÁTICAS
A modelagem matemática de uma linha de montagem de motores automotivos é complexa de ser feita integralmente em uma única
etapa como pode ser visto na (FIGURA 1) Assim, o sistema global foi
dividido em quatro etapas menores, considerando uma taxa média de
entrada de carga na produção linha e acompanhando a abertura e fechamento da chave do ciclo de produção do conjunto do motor.
FIGURA 1. LAYOUT DE PRODUÇÃO.
FONTE: AUTOR (2020).
2.1.
Taxa de lucro em relação à taxa de produção de
motores automotivos
Aplicando os princípios exergéticos envolvidos em cada variável
do sistema como: Variáveis da taxa da despesa total; taxa do custo associada ao produto; investimento de capital, investimento em operação e
manutenção (BEJAN et al., 1996).
m
C E total =a m
e
 
Z=Z
CI
total
+Z OM
(1)
total
(2)
onde
11
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
Z OM
total
=Z MNT
total
+Z HH
(3)
então
Z HH = Z 0 e
m)
(b m
(4)
Assumiu que: não há investimento de capital; não há investimento em manutenção, ZMNT = 0; o custo de 1 trabalhador por hora era; é
o número de motores produzidos por hora, e usando uma condição de
contorno na Eq. (4), b = 0,051.
Se a taxa de custo total de produção for estimada por:

C
P
total

=C
E
total

+Z
(5)
Substituindo a Eq. (1) e Eq. (4) na Eq. (5) o resultado é dado por:

C
P
total
=
( a m ) +  Z e (b m ) 
m
0
m
(6)
Por fim, a função taxa de lucro é calculada por:
=
L

 m C PE − C
m
P

total
(7)
C PE
onde o custo por motor produzido é CPE = U$670,79.
2.2.
Efeito dos custos na linha de produção
Se nos aprofundarmos nas variáveis de produção que podem afetar a eficiência, qualidade e quantidade dos motores produzidos, então
poderemos identificar com maior clareza os pontos onde a exergia pode
eventualmente ser desperdiçada, gerando um custo desnecessário.
Para isso, nesta seção consideraremos na análise exergoeconômica
da linha de produção do motor algumas variáveis, dentre elas: a constante
12
ANÁLISE EXERGOECONÔMICA DE UMA LINHA DE PRODUÇÃO DE MOTORES AUTOMOTIVOS
que ajusta o custo do consumo de energia na produção do motor; a taxa de
custo de homem-hora constante para a demanda do motor; a constante para
a taxa de custo homem-hora devido ao aumento de trabalhadores com o
número de motores e o custo de manutenção para a demanda de motores.
Considerando a Eq. (4), temos que:
ZHH = Z0 + K 3 ( m m ) 4
K
(8)
Existe uma relação entre o número de funcionários da linha de
produção necessários para atender a demanda de motores que são produzidos diariamente. Portanto, propõe-se a seguinte relação para modelar a
taxa de custo homem-hora.
Onde K3 é a constante da taxa de custo homem-hora para demanda do motor, K4 é a constante para a taxa de custo homem-hora devido ao aumento de trabalhadores com o número de motores, para esse
cálculo teremos o custo de 1 trabalhador por hora foi Z0 = US$ 3,31 h-1
e mm é o número de motores produzidos. K4 < 1 é uma constante a ser
ajustada, reconhecendo que o número de funcionários aumenta menos
que linearmente com o aumento da produção de motores.
ZMNT = K 2 ( m m )
2
(9)
Todo equipamento mecânico sofre desgaste devido ao uso e
quanto mais pesado esse uso, maior o desgaste. Assim, manutenções preventivas e corretivas para garantir a plena eficiência da operação necessária. É necessário, portanto, a determinação da constante que ajusta a taxa
de custo de consumo de manutenção na produção do motor.
Não há investimento de capital Z CI = 0 e K2 é a constante que
ajusta a taxa de custo de consumo de manutenção na produção do motor.
total
K1 = c e R α 2
(10)
Onde K1 é a constante que ajusta o custo do consumo de energia na
produção dos motores, α é a constante proporcionalidade entre a energia
consumida pelos motores produzidos, R é a resistência ôhmica e o custo
da energia consumida na fábrica foi contratado por e ce = 0,0494 U$/kW.h.
13
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
3.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1.
Taxa de lucro operacional total
Para a linha de produção em plena operação, a GRÁFICO 1
mostra a taxa de lucro em relação à taxa de produção de motores automotivos. A taxa máxima de lucro encontrada foi de U$ 43.020,78 para
 m,opt = 84 motores por hora .
m
GRÁFICO 1. TAXA DE LUCRO EM RELAÇÃO À TAXA DE PRODUÇÃO
DE MOTORES AUTOMOTIVOS.
FONTE: AUTOR (2020).
Os cálculos desenvolvidos neste trabalho foram obtidos com
base no preço de produção do motor e no consumo médio de energia
elétrica da linha de produção dos motores no ano de 2020. Os dados experimentais utilizados para isso são mostrados na TABELA 1.
TABELA 1. DADOS REAIS DE UMA LINHA DE PRODUÇÃO
INDUSTRIAL DA RENAULT NO BRASIL.
Variável
Unidades e Valores
Número de motores produzidos por turno
403
Custo por motor
U$ 670.79
Consumo médio de energia por hora
752.56 kWh
FONTE: AUTOR (2020).
14
ANÁLISE EXERGOECONÔMICA DE UMA LINHA DE PRODUÇÃO DE MOTORES AUTOMOTIVOS
3.2.
Taxa de rentabilidade em função das variáveis do sistema
O efeito do lucro máximo foi avaliado no GRÁFICO 2. Como pode
ser visto, tem um efeito linear no lucro máximo, ou seja, dentro de uma faixa aceitável, quanto menor o investimento inicial maior o lucro máximo.
O efeito da implementação de um capital inicial complementar
não gera um aumento significativo do lucro máximo, visto que existe
uma limitação física para diminuir o custo de capital inicial.
Por exemplo, capital inicial próximo ao valor padrão de U$ 10
milhões tem pouco efeito no lucro máximo. Mesmo com um capital inicial de cerca de US$ 100 milhões, o lucro máximo cai apenas para US$
413.960,18 por dia.
GRÁFICO 2. TAXA DE LUCRO EM RELAÇÃO AO CUSTO DE
CAPITAL INICIAL (2020).
FONTE: AUTOR (2020).
Para o efeito do custo da eletricidade, foi avaliado no GRÁFICO
3. Para isso, o valor padrão da constante K1 foi modificado para cima e
para baixo 10 vezes. De acordo com o GRÁFICO 3, o comportamento é
linear e mesmo com redução ou aumento de 10 vezes no valor da energia,
há pouco efeito sobre o lucro máximo.
Este custo é desenvolvido com base na demanda máxima de
energia projetada para o sistema, assim, acredita-se que este custo irá
15
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
flutuar dentro de um envelope de demanda previsto na elaboração do
projeto de engenharia.
GRÁFICO 3. EFEITO DO CUSTO DA ENERGIA NO LUCRO MÁXIMO.
FONTE: AUTOR (2020).
O efeito do custo de manutenção foi avaliado no GRÁFICO 4.
Para isso, o valor padrão da constante K2 foi modificado em 10 vezes para
cima e para baixo.
Pode-se observar no GRÁFICO 4 que o comportamento não é
linear e que o efeito da manutenção é muito grande no lucro máximo,
sendo praticamente efeito de uma exponencial decrescente.
É perceptível a importância da proporcionalidade entre o
número de motores produzidos na linha de montagem e o número
de funcionários necessários para manter a linha de produção em
condições operacionais, identificada pela constante K2 no gráfico.
Mesmo sendo uma despesa indesejada pelos gestores, é uma manutenção preventiva e programada que evita perdas e atrasos com
paradas não programadas.
16
ANÁLISE EXERGOECONÔMICA DE UMA LINHA DE PRODUÇÃO DE MOTORES AUTOMOTIVOS
GRÁFICO 4. LUCRO MÁXIMO BASEADO NOS CUSTOS
DE MANUTENÇÃO.
FONTE: AUTOR (2020).
4.
CONCLUSÃO
A linha de produção de motores automotivos emprega um conjunto de atividades repetitivas de alta precisão, além de um conjunto de
equipamentos auxiliares que requerem considerável consumo de energia
elétrica e ar comprimido para atingir seu objetivo.
Para os dados da análise feita da taxa de lucro versus taxa de produção de motores automotivos, os resultados numéricos mostraram que
uma taxa de lucro máxima clara de US$ 43.020,78 por hora foi obtida em
relação à taxa de produção de motores automotivos de 84 motores por
hora ou US$ 688.332,48 com em relação à taxa de produção de motores
automotivos de 605 motores por dia útil.
Neste trabalho, estudamos os pontos onde há índices de perda de
eficiência exergética no sistema com algumas propostas para melhorar a
operação sem diminuir a qualidade, eficiência e lucro da linha de produção.
Por meio da modelagem, foi possível identificar que o número
máximo de motores que esta linha de produção pode produzir é de
887 motores com um lucro de US$ 438.617,18, 16,21% a mais que a
17
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
produção normal de 605 motores e o custo de manutenção é o que mais
impacta na lucratividade.
Maiores taxas máximas de lucro só seriam possíveis com a modernização e atualização das etapas da linha de produção.
Embora uma análise exergoeconômica simplificada da linha de
produção tenha sido utilizada neste estudo, os resultados aqui obtidos
demonstraram que houve uma taxa ótima de parâmetro de produção de
motores que levou a uma taxa máxima de lucro em uma linha de produção de motores automotivos.
Recomenda-se que seja elaborada uma análise de custos específica para cada uma das estações de produção, desta forma seria possível
estudar a viabilidade de automatizar setores da linha de montagem, o gasto de energia na linha de produção deve ser registrado eletronicamente
para que seja criou uma planilha de controle de gastos com exergia, desta
forma, o desempenho diário pode ser medido. Embora uma análise exergoeconômica de uma linha de produção simplificada tenha sido utilizada
neste estudo, os resultados aqui obtidos demonstram que esse parâmetro
ideal existe para a taxa máxima de lucro em linhas de produção de motores automotivos, por mais complexo que seja o processo real.
5.
AVISO DE RESPONSABILIDADE
Os autores são os únicos responsáveis pelo material impresso incluído neste artigo.
REFERÊNCIAS
ABAM, F. I., UGOT, I. U., IGBONG, D. I. Effect of Operating Variables on
Exergetic Efficiency of an Active Gas Turbine Power Plant. Journal of Emerging Trends in Engineering and Applied Sciences, Volume 3, Issue 1, Jan
2012, p. 131- 136.
BEJAN, A. G. TSATSARONIS, M. J. MORAN. Thermal Design and Optimization, Wiley, New York, 1996. Moran, M. J. et al. Princípios da termodinâmica
para engenharia. São Paulo: Editora LTC, 7ª ed., 2013.
18
ANÁLISE EXERGOECONÔMICA DE UMA LINHA DE PRODUÇÃO DE MOTORES AUTOMOTIVOS
ROJAS, S. P. Análise exergética, termoeconômica e ambiental de um sistema
de geração de energia. Estudo de caso: usina termoelétrica UTE - Rio Madeira.
2007 - Dissertação (Mestrado em Ciências Mecânicas) - Universidade de Brasília, Brasília, 2007.
19
GERENCIAMENTO, PLANEJAMENTO E
TESTES DE CIRCUITOS INTEGRADOS
Daniel Medeiros Rocha
Pós-graduado
daniel@dmrocha.com.br
RESUMO: O objetivo do teste em si, é conseguir um
produto de qualidade aceitável, livre de defeitos, erros, que seja um produto consistente, com o menor
custo possível baseado nas características de qualidade desejadas. Avanços significativos no processo
de fabricação de chips permitiram a concepção de
sistemas cada vez mais complexos e maiores. Consecutivamente com os sistemas cada vez maiores e
mais complexos, mais probabilidade de erros são
inerentes aos processos.
Palavras-chave: Design; Projeto; Planejamento; Testes; Microeletrônica; Qualidade; Custo.
INTRODUÇÃO
Testes digitais e analógicos
Avanços significativos no processo de fabricação de chips permitiram a concepção de sistemas cada
vez mais complexos e maiores.
21
Figura 01: gráfico mostrando projetos/chips com quantidade de portas
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
22
GERENCIAMENTO, PLANEJAMENTO E TESTES DE CIRCUITOS INTEGRADOS
Consecutivamente com os sistemas cada vez maiores e mais
complexos, mais probabilidade de erros são inerentes aos processos.
Por que se testa?
Os principais benefícios dos testes são:
1. Qualidade
· Definida como a adequação da funcionalidade do produto aos requisitos especificados
2. Economia
· Definida como o menor custo limitado à uma qualidade aceitável.
The quality of such a test system depends upon how well the test
questions cover the syllabus. In VLSI testing also, one should
know the specification of the object being tested and then devise
tests such that if the object produces the expected response then
its conformance to the specification can be guaranteed. (Bushnell
and Agrawal [1], 2002, p. 4).
Tradução: “No teste de VLSI também, deve-se conhecer a especificação do objeto sendo testado e, em seguida, planejar testes de
forma que, se o objeto produzir a resposta esperada, sua conformidade com a especificação possa ser garantida.”
DESENVOLVIMENTO
Estudo de Caso “Intel”
O impacto de uma falha funcional não detectada, pode variar desde um leve aborrecimento até grandes catástrofes e o custo potencial para
os indivíduos, empresas e sociedade como um todo pode ser imenso.
Ex.: Caso do bug da Intel Pentium “FDIV” (1994)
23
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
Um erro inesperado encontrado posteriormente por um matemático nos processadores Pentium da Intel, ocasionaram vários erros de
Cálculos nos processadores da linha Pentium da Intel.
Resultou em uma dívida de US$475 milhões para cobrir o custo associado à substituição das CPU’s defeituosas + prejuízos à imagem da empresa.
ERRO DE PONTO FLUTUANTE DO PENTIUM
Figura 02: demanda por verificação hoje
O custo gasto com a etapa de verificação é cerca de 40% do
custo total de projeto. Cada vez é mais crescente a necessidade de testes
para a conformidade dos produtos. A fase de consumir bastante hoje
em dia em orçamentos do desenvolvimento do produto, evita grandemente perdas em consequência de inconformidades que possam a vir
ocorrer do projeto.
24
GERENCIAMENTO, PLANEJAMENTO E TESTES DE CIRCUITOS INTEGRADOS
Figura 03: Ciclo de vida de projetos e testes de sistemas VLSI
Um bom processo de teste pode eliminar todos os produtos ruins
antes que eles atinjam o usuário. No entanto, se muitos itens ruins estiverem sendo produzidos, então o custo desses itens ruins terá que ser recuperado do preço cobrado por os poucos itens bons que são produzidos.
Será impossível para um engenheiro projetar um produto de qualidade
sem uma profunda compreensão dos princípios físicos subjacente aos
processos de fabricação e teste.
25
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
Figura 04: Diagrama de estados do desenvolvimento VLSI
The Faulty Chip (Chip defeituoso)
O objetivo do projeto é produzir dados necessários para os próximos passos de fabricação e teste. O design tem vários estágios. O primeiro, conhecido como projeto arquitetônico, produz uma estrutura em
nível de sistema de blocos realizáveis para implementar a especificação.
26
GERENCIAMENTO, PLANEJAMENTO E TESTES DE CIRCUITOS INTEGRADOS
O segundo, chamado design lógico, decompõe ainda mais os blocos em
portas lógicas. As portas são implementadas como dispositivos físicos
(por exemplo, transistores) e um layout de chip é produzido durante o
projeto físico. O layout físico é convertido em photo máscaras que são
usadas diretamente na fabricação de chips VLSI de silício.
A fabricação consiste no processamento de wafers de silício através de uma série de etapas fotorresistente, exposição através de máscaras,
gravura, implantação iónica, etc.
A análise de falha é denominada (FMA – Failure mode analysis)
FMA usa muitos tipos diferentes de testes.
A falha pode ser física (fabricação) ou lógica (design).
Os testes podem incluir por exemplo exames através de microscópios ópticos e eletrônicos, medidas paramétricas e lógicas para determinar a causa da falha e consertar o processo.
Onde um engenheiro de verificação gasta seu tempo?
27
28
Fonte: Wilson Research Group and Mentor, A Siemens Business, 2018 Functional Verification Study. © Mentor Graphics Corporation
Figura 05: Diagrama pizza dos tempos de planejamento, criação e testes do dispositivo a ser produzido.
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
GERENCIAMENTO, PLANEJAMENTO E TESTES DE CIRCUITOS INTEGRADOS
Figura 06: Diagrama para verificação de projeto
Os Testes em VLSI, podem ser classificados em 4 tipos:
1. Caracterização - Um teste de caracterização determina os limites
exatos dos valores operacionais do dispositivo.
2. Produção -Testes de produção são normalmente curtos, mas verifique todas as especificações relevantes do dispositivo.
3. Burn-in (Destrutivos) - Os testes destrutivos, garantem confiabilidade dos dispositivos testados, testando contínua ou periodicamente, por longo período de tempo e fazendo com que os dispositivos ruins realmente falhem.
4. Incoming Inspecions (Inspeção de entrega) - Teste de produto final.
Os Testes em VLSI, ainda podem ser divididos em mais dois subtipos:
1. Paramétricos
Os testes paramétricos de tensão/corrente, incluem teste de curto-circuito, teste de circuito aberto, máximo valor de tensão e corrente, teste
de vazamento (corrente de fuga), teste de corrente nas saídas e níveis de
limite (região de limiar).
2. Funcionais
Estes consistem nos vetores de entrada e nas respostas de saída. Eles verificam o funcionamento adequado de um projeto, verificando os nós interno do chip.
29
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
Especificações de Testes e Plano de Testes
O documento de especificação do teste, deve conter as seguintes
informações:
• Tipo de dispositivo: Lógico, microprocessador, memória, analógico...
• Características físicas: pinagem (atribuição de funções)...
• Tecnologia: CMOS ou matriz de portas (FPGA), personalizado,
célula padrão, etc...
• Características Ambientais - Faixa de temperatura de operação,
tensão de alimentação, umidade, etc...
• Confiabilidade - Nível de qualidade de aceitação (peças defeituosas por milhão), taxa de falha por 1.000 horas, características de
ruído, etc.
No fluxo de design de sistemas digitais, existem várias tarefas de
verificação.
•
•
•
•
•
Verificação Funcional
Checagem de equivalência
Verificação de tempo
Verificação das regras de design
A Funcional é que possui maior utilização.
A Verificação Funcional, trabalha com número de rodadas =
spins (causas lógicas e funcionais, são as principais causas de erros).
A verificação funcional, garante que a lógica em um chip e sistema funcione corretamente sob todas as circunstâncias conforme estipulado pela descrição do projeto.
30
GERENCIAMENTO, PLANEJAMENTO E TESTES DE CIRCUITOS INTEGRADOS
Figura 07: Impacto do custo em diferentes fases do projeto
UVM – Universal Verification Methodology (Metodologia de verificação Universal)
Em 2010 o consórcio Accelera, do qual as empresas Cadence,
Synopsys e Mentor fazem parte, introduziram a metodologia universal
de verificação.
Figura 08: Diagrama de tempo do desenvolvimento das metodologias de
Verificação (UVM é a atual)
A UVM é uma metodologia completa que codifica as melhores
práticas existentes para desenvolver um projeto eficiente e exaustivo.
Um dos principais princípios da UVM é desenvolver e motivar o
uso de componentes de verificação reutilizáveis.
31
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
Vantagens (Ponto de vista comercial):
1. Maduro
2. Aberto
3. Compatível com os principais simuladores comerciais
Vantagens (Ponto de vista técnico):
1. Ambiente de verificação particionado em um conjunto de componentes de itens de dados específicos.
2. Várias funções internas que simplificam determinadas tarefas:
• Impressão de textos e visualização gráfica de objetos.
• Configurações hierárquicas e obtenção de valores de dados dos objetos.
• Automação de determinadas funções tais como copiar, comparar,
empacotar itens.
3. Soluções simplificadas para geração de estímulos.
4. Multi Linguagem (ex.: Verilog, VHDL).
HDL – (Linguagem de Descrição de Hardware)
Em sistemas eletrônicos, uma linguagem de descrição de hardware ou HDL, é qualquer linguagem de uma classe de linguagens, destinadas a descrição formal de um circuito digital.
Uma linguagem de descrição de hardware é utilizada para:
• Descrever a operação do circuito
• Descrever a organização do circuito
• Descrever testes para verificar o funcionamento do circuito a nível
de simulação
32
Figura 09: Transcrição de uma ideia em um projeto
GERENCIAMENTO, PLANEJAMENTO E TESTES DE CIRCUITOS INTEGRADOS
33
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
Verilog, VHDL, são linguagens de descrição de hardware, não
são linguagens genéricas (convencionais) de criação de software como
por exemplo, C/C++, Java, etc.
Tanto Verilog quanto VHDL suportam:
•
•
•
•
Modelagem estrutural
Modelagem Comportamental
Temporização
Vários níveis de abstração
Design é um RTL (Register Transfer Level) que descreve uma ideia.
O RTL deve estar em conformidade com as regras de descrição de hardware.
O design em RTL é orientado à simulação.
Testbench é um arquivo criado utilizando a linguagem, sendo
este responsável por gerar e enviar estímulos para o design com objetivo
de garantir a sua funcionalidade.
Exemplo de construção de um módulo:
module nome_do_modulo (declaração de saídas e entradas separados
por vírgula)
...
...
endmodule
34
GERENCIAMENTO, PLANEJAMENTO E TESTES DE CIRCUITOS INTEGRADOS
A comunicação nos módulos, é feita através de portas.
Cada porta deve ser definida como input, output ou inout.
O desenvolvedor possui na HDL, uma liberdade de implementação conforme sua maior adequação ao modo de programar. Assim como
descrito acima esses modos são os modos Estrutural e comportamental.
Onde se diferem pelo modo estrutural, definir o tipo de porta lógica no
modelo. E o modo comportamental se resume na adequação das funções
por atribuições relativas às funções das portas lógicas.
35
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
O Testbench, seria o equivalente da linguagem de descrição do
hardware criado com o consecutivo plano de testes e configuração assim
como o envio de sinais, retardos, tipos de operações, etc., tudo o que possa a vir a estressar o componente funcionalmente como demonstrado no
exemplo acima.
Figura 10: SimVisio (Cadence)
Este é um ambiente de simulação profissional para simulação de um
dispositivo. Mais informações pertinentes estão contidas nas referências.
36
GERENCIAMENTO, PLANEJAMENTO E TESTES DE CIRCUITOS INTEGRADOS
TESTES PARAMÉTRICOS
Teste paramétrico envolve testes elétricos e caracterização destas
4 estruturas básicas.
Figura 11: Estruturas eletrônicas
Os Testes Paramétricos, envolvem a medição de tensão e corrente
muito precisa e rápida. Também envolve medição de capacitância.
Normalmente são mais comumente realizados em “wafer”.
Testes paramétricos são feitos utilizando a trilha entre as pastilhas (dies).
Figura 12: demonstração de contato do Teste Paramétrico
37
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
Um Teste paramétrico muito utilizado, é a extração da tensão
de limiar.
A tensão de limiar é obtida através da curva IDS x VGS. Tal curva
tem uma região linear (região triodo) que interceptar o eixo em VGS =
VT – VDS/2.
Figura 13: Gráfico contendo a definição da tensão de Limiar
FALHAS
Em engenharia, os modelos preenchem a lacuna entre a realidade física e a abstração matemática. Eles permitem o desenvolvimento e a
aplicação de ferramentas analíticas.
Eles são, portanto, essenciais no design. Os modelos mais importantes nos testes são os de falhas.
Incorreções em sistemas eletrônicos são descritos de várias maneiras:
1. Defeito - Um defeito em um sistema eletrônico é a diferença não in-
tencional entre o hardware implementado e seu design pretendido.
2. Erro - Um sinal de saída errado produzido por um sistema defeituoso
é chamou um erro. Um erro é um “efeito” cuja causa é algum “defeito”.
3. Falha - Uma representação de um “defeito” na ao nível de abstração da função, é chamado de falha.
38
GERENCIAMENTO, PLANEJAMENTO E TESTES DE CIRCUITOS INTEGRADOS
A diferença entre um defeito e uma falha é bastante sutil. Eles são
imperfeições no hardware e função, respectivamente.
Alguns tipos de defeitos em sistemas VLSI:
1. Defeitos do processo - falta de região de contato, transistores parasitas, quebra de óxido, etc.
2. Defeitos do material - rachaduras, imperfeições do cristal, impurezas superficiais, etc.
3. Defeitos de tempo (idade) - colapso dielétrico, eletromigração, etc.
4. Defeitos de pacote - degradação de contato, vazamentos de vedação, etc.
Figura 14: Frequência de ocorrência de defeitos típicos em PCB
MODELOS DE FALHAS
Falhas “Stuck-at”
Assumindo que o circuito é modelado como uma interconexão
(chamada netlist) de portas booleanas, presume-se que uma falha presa
(stuck-at) afeta apenas a interconexão entre portas.
Cada linha de conexão pode ter dois tipos de falhas: stuck-at-1
e stuck-at-0. Assim, na saída, a falha “stuck-at-1“ sempre terá um estado
lógico 1, independente da saída lógica correta da porta especificada.
39
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
Falha de modelo de Equivalência
Duas falhas de um circuito booleano são chamadas equivalentes,
se elas transformam o circuito de forma que os dois circuitos defeituosos tenham as mesmas saídas de função. Falhas equivalentes também são
chamadas indistinguíveis e têm exatamente o mesmo conjunto de testes.
Figura 15: exemplo de falha Stuck-at de modelo de Equivalência
Falha de colapso
O processo de selecionar uma falha em cada conjunto de equivalência é chamado de colapso de falha.
Relação de colapso = conjunto de falhas colapsadas/conjunto de
todas as falhas
40
Figura 16: Tabela Relação de colapso de falhas
GERENCIAMENTO, PLANEJAMENTO E TESTES DE CIRCUITOS INTEGRADOS
41
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
Dominância de Falhas e Teorema do Ponto de Verificação
Falha dominante: Se todos os testes da falha F1 detectarem outra falha F2, então F2 é dito dominado por F1. As duas falhas também
são chamadas “condicionalmente“ equivalente em relação ao conjunto de
testes de F1. Quando duas falhas F1 e F2 são dominantes entre si, então
elas são ditas equivalentes.
Pontos de verificação: Entradas - input’s e fanout’s de um circuito combinacional.
AMOSTRAGEM DE FALHAS
A amostragem de falhas normalmente é tratada por algum tipo
de amostragem probabilística.
Serve para tratar, relatar, especificar algum tipo de falha dentre
uma população selecionando indivíduos.
Ex.:
Figura 17: amostragem randômica ou falha
Que pode ser definida pela equação:
onde:
Np = População (número total de falhas) Ns = número randômico da falha.
Ns < Np
42
GERENCIAMENTO, PLANEJAMENTO E TESTES DE CIRCUITOS INTEGRADOS
Para melhor entendimento estatístico, verificar as referências 1 e 6.
DISTRIBUIÇÃO DE POISSON
Uma distribuição comum é a distribuição Poisson, e é frequentemente usada para modelar o número de ocorrências de um evento por um
certo período de tempo ou por um certo volume ou por uma certa área.
A distribuição Poisson tem apenas um parâmetro, “lamb”, que é
interpretado como uma taxa média de ocorrência do evento.
A probabilidade de ocorrerem exatamente x eventos é dada por:
*obs.: verificar a referência 6 para melhor compreensão.
EQUIPAMENTOS DE TESTES
ATE (Automatic Test Equipment) - Os equipamentos de teste
automático são equipamentos usados para aplicar padrões de teste a um
dispositivo (DUV - device- under-test) dispositivo em teste.
São controlados por uma central (work station) que detém os padrões de teste a serem aplicados nos DUV referente à sua especificidade
de teste ou programação.
43
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
Figura 18: Exemplo de um equipamento automático de teste
Ao testar wafers, as pontas de prova interagem mecanicamente
com os dies do wafer e um conjunto de pontas de prova, encostam nos
contatos do die para teste.
O Advantest T6682 pode suportar até 1024 pinos.
Figura 19: Exemplos de wafer (à esquerda) e die (à direita).
44
GERENCIAMENTO, PLANEJAMENTO E TESTES DE CIRCUITOS INTEGRADOS
Figura 20: diversos slots de testes
45
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
Figura 21: Esquemático do testador
Figura 22: Microscópio com pontas de prova (agulhas) do Laboratório de
Sistemas integráveis da USP – POLI-USP
46
GERENCIAMENTO, PLANEJAMENTO E TESTES DE CIRCUITOS INTEGRADOS
Figura 23: Pontas de provas posicionadas em um Die - Laboratório de
Sistemas integráveis da USP – POLI-USP
Figura 24: Esquemático do posicionamento e funcionamento das agulhas
de contato no wafer.
47
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
Figura 25: Imagem aumentada do posicionamento das agulhas no chip Laboratório de Sistemas integráveis da USP – POLI-USP
Figura 26: módulo de mesa de testes de chips encapsulados - Laboratório
de Sistemas integráveis da USP – POLI-USP
48
GERENCIAMENTO, PLANEJAMENTO E TESTES DE CIRCUITOS INTEGRADOS
Figura 27: Setups do Analisador Paramétrico B1500A da Keysight Laboratório de Sistemas integráveis da USP – POLI-USP
Figura 28: Máscara litográfica feita no Laboratório de Sistemas
integráveis da USP – POLI-USP
49
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
Figura 29: foto da sala limpa da POLI-USP
Figura 30: Altos-fornos para testes de CI’s
50
Figura 31: Tabela de Equipamentos diversos para análise de
parâmetros da Keysight
GERENCIAMENTO, PLANEJAMENTO E TESTES DE CIRCUITOS INTEGRADOS
51
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
ANÁLISES DO TRABALHO
Implicações dos Testes:
When faced with the dilemma, to test or not to test, ask not why,
ask why not. (Bushnell and Agrawal [1], 2002, p. 614).
Implicação dos Sistemas de Verificação
A verificação de design será migrada principalmente para verificação lógica (combinacional e sequencial) para o problema de verificação
de propriedades digitais, analógicas, MEMS, químicas, ópticas, térmicas
e materiais do pacote montado.
Implicações para Design (Projeto) e Teste
Precisamos de métodos para simulação de falhas simultâneas de
tecnologia mista integrada de sistemas. Mesmo com modelos comportamentais de alto nível, a simulação de falhas de sistemas analógicos e
digitais mistos podem ser proibitivamente caros.
Contudo, por experiências por algum deslize de projeto ou falta de teste, casos como o da empresa Intel com seu produto Pentium,
podem trazer consequências muito mais caras do que os gastos com os
testes exaustivos de produtos.
Devemos aprender a projetar e prever os efeitos das variações de processo e fabricação, induzidas por defeitos através dos limites da tecnologia.
Precisamos de modelos comportamentais eficientes de digital,
analógico, MEMS (Micro Electronic Mecanical Systems) e sistemas ópticos entre outros que seguirão por vir.
CONCLUSÕES
Nas últimas décadas, avanços rápidos foram feitos no projeto de
sistemas eletrônicos e integração. Vários milhões de chips de transistor
da década de 1990, agora temos protótipos da indústria de bilhões de
transistores por chip, operando na frequência de Giga-hertz (GHz). Dispositivos que operam com tensões de alimentação abaixo de 1V. Para-
52
GERENCIAMENTO, PLANEJAMENTO E TESTES DE CIRCUITOS INTEGRADOS
lelamente, pesquisas em Nanoeletrônica e eletrônica quântica, levará os
projetos de circuitos digitais a novos domínios.
Os problemas de verificação de projeto e teste de sistemas integrados em um chip (SOC) assumem proporções imensas. Isso complica a economia de manufatura e competitividade global da indústria quando não
se testa bem e exaustivamente os dispositivos e os submetem diretamente
à produção ou ao mercado causando transtornos e prejuízos inestimáveis.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. M. L. BUSHNELL e V. D. AGRAWAL, “Essential of Eletronic Testing for
Digital, memory and Mixed-signal VLSI Circuits”, Kluwer Academic Publishers, 2002.
2. CADENCE® VERILOG® LANGUAGE and SIMULATION, Version 3.4, Lecture Manual, Bebruary 18, 2002.
3. ERCEGOVAC, M. D; LANG, T.; MORENO, J. H.; Introdução aos Sistemas
Digitais; Porto Alegre, Bookman, 2000.
4. MARTINO, J. A.; PAVANELO, M. A.; VERDONCK, P. B.; Caracterização Elétrica de Tecnologia e Dispositivos MOS, São Paulo, Thonson Learning, 2003.
5. THE PARAMETRIC MEASUREMENT HANDBOOK 4th EDITION,© Keysight Technologies, 2017, Published in USA, December 23, 2017
6. TRIOLA, M. F., Introdução à Estatística, sétima Ed., LTC.
7. WESTE, N. H. E.; HARRIS, D. M.; CMOS VLSI Design – A Circuits and Systems Perspective, Fourth Edition, Addilson-Wesley, 2011.
8. RASHINKAR, P.; PATERSON, P.; SINGH, L.; SYSTEM-ON-A-CHIP VERIFICATION - Methodology and Techniques, Cadence Design Systems, Inc.,
Kluwer Academic Publishers.
*Também foram consultadas apostilas diversas do CIBrasil com proteção de
acesso à privacidade.
53
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
ONLINE
www.keysight.com
https://www.youtube.com/user/keysight/playlists?shelf_id=8&view=50&sort=dd
http://www.teradyne.com/
http://www.chromaus.com/product_semiconductor.html
https://www.synopsys.com/community/partners/intel-custom-foundry.html
https://www.altera.com/support/training/overview.html
https://pt.wikipedia.org/wiki/Verifica%C3%A7%C3%A3o_formal
https://en.wikipedia.org/wiki/Netlist
http://www.motic.com/As_Industrial_PSM_PSM100/
http://www.teradyne.com/products/semiconductor-test/ultraflex
http://www.jem-net.co.jp/en/products/pro_han_apc.html
https://www.advantest.com/
https://en.wikipedia.org/wiki/Universal_Verification_Methodology
http://www.accellera.org/downloads/standards/uvm
http://www.psi.poli.usp.br/emicro-projetos
https://www.altera.com/documentation/myt1400842672009.html
https://ip.cadence.com/ipportfolio/verification-ip/assertion-based-vip#sthash.
YJlJxurV.dpuf
54
MODELO DE DUPLO DIAMANTE E
QUARTA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL:
ESCOLHENDO SOLUÇÕES
TECNOLÓGICAS EM BLOCKCHAIN
PARA PROBLEMAS REAIS
Alexandre do Valle
Doutorando
avalle.faria@gmail.com
Karolina Maggessi
Doutora
kmaggessi@hotmail.com
Carlos Barateiro
Doutor
cerbb@terra.com.br
José Rodrigues
Doutor
joserodrigues@id.uff.br
RESUMO: A quarta revolução industrial traz novas
tecnologias em um ritmo nunca antes visto. As novas
soluções criadas impõem maiores desafios para o mercado de petróleo e gás, que já se encontra pressionado a
manter-se competitivo em um setor de energia cada vez
mais diversificado. A tomada de decisão para a implantação de soluções de alta tecnologia exige uma abordagem que proporcione maior vantagem competitiva.
Assim, o objetivo deste artigo é propor uma adaptação
do modelo Duplo Diamante, desenvolvido pelo British
Design Council para o processo criativo, e aplicá-la no
55
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
fornecimento de soluções de alta tecnologia para esse mercado, ressignificando e incorporando os conceitos de alianças e compras estratégicas. A
abordagem proposta foi aplicada em um estudo de caso que evidenciou sua
robustez e efetividade usando a tecnologia de Blokchain.
Palavras-chave: Quarta Revolução Industrial; Duplo Diamante; Blockchain; Compras Estratégicas; Petróleo e Gás.
1.
INTRODUÇÃO
As três primeiras revoluções industriais são caracterizadas pela
produção mecânica, que promoveu a revolução digital através da automatização da produção contando com recursos como água e a energia a
vapor, seguida pela fabricação em massa, com o advento dos processos
de produção em linha e da energia elétrica, e, mais recentemente, uso de
eletrônicos e aplicações da Tecnologia da Informação (LUKAC, 2015).
Na quarta revolução industrial, novas soluções incorporam
conceitos como Cyber Physical Systems, Internet of Things, Big Data
e Cloud Processing, com aceleradores adicionais, como Advanced Robotics, Artificial Intelligence e Cognitive Science (ROSER, 2016), que
trouxeram avanços e desafios, assim como muitos outros recursos e dificuldades, para o processo de tomada de decisão. A escolha de equipamentos entre os fabricantes, por exemplo, a trinta anos atrás, era feita
com base no valor de produção por unidade de tempo. Esta forma de
avaliação era muito simplificada, visto que colocava em risco o aumento da produtividade das máquinas. Atualmente, essa questão é tratada
de outra forma: a seleção está sujeita a análises de eficiência energética
e de qualidade, geração de dados de desempenho, capacidade de interface com os sistemas da empresa, facilidade de implementação e, como
não poderia deixar de ser, produtividade.
De acordo com Bucy et al. (2016) e Zhong et al. (2016), a verdadeira transformação digital global da organização é orientada a posicionar a lucratividade e a competitividade em um novo patamar. Com o rápido avanço tecnológico, o ciclo de vida da “Era Industrial” está cada vez
mais reduzido, o que requer que as organizações e os stakeholders levem
56
MODELO DE DUPLO DIAMANTE E QUARTA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL:
ESCOLHENDO SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM BLOCKCHAIN PARA PROBLEMAS REAIS
seu potencial de inovação e estratégias de supply chain a um novo estágio
para alcançar vantagens competitivas (SCHRAUF e BERTTRAM, 2016).
Com esse enfoque, o objetivo deste trabalho é propor uma adaptação do modelo Duplo Diamante, desenvolvido pelo British Design Council
para o processo criativo, e aplicá-la no fornecimento de soluções de alta
tecnologia no mercado de petróleo e gás. O mundo muito mais tecnológico
implica novas formas de avaliação e conceitos como alianças e compras
estratégicas foram ressignificados e incorporados a essa proposição.
Assim, este artigo foi estruturado em quatro partes: a Seção 2
aborda os fundamentos teóricos desses conceitos; a seção 3 discute o modelo Duplo Diamante e como ele pode ser usado nesta nova abordagem; a
seção 4 apresenta a aplicabilidade do método com um estudo de um caso
real e a Seção 5 tem um resumo das descobertas.
2.
ALIANÇAS E COMPRAS ESTRATÉGICAS
As alianças estratégicas correspondem à junção de duas organizações em prol de benefício sinérgico, expansão de conhecimento e criação
de valor. Esse tipo de aliança entre empresas tem como premissa a minimização de custos decorrentes de dificuldades da gestão, no que tange ao
acesso aos recursos de outras partes, obtenção de instrução institucional
e/ou retenção e desenvolvimento de recursos próprios combinando-os
com os dos parceiros (CANIATO et al., 2014; CHAN et.al., 1997; HSIEH
& RODRIGUES, 2014; MADHOK & TALLMAN, 1998; NIELSEN &
GUDERGAN, 2012; NIPPA, BEECHLER & KLOSSEK, 2007; PANICO,
2017; PARK, VERTINSKY & BECERRA, 2015; SHI et al., 2012).
Para evitar as incertezas do mercado e a rigidez hierárquica, as
alianças estratégicas são consumadas para a aquisição de competências e
vantagens competitivas (NIPPA, BEECHLER & KLOSSEK, 2007; PARK,
VERTINSKY & BECERRA, 2015; TODEVA e KNOKE, 2005).
A Tabela 1 resume treze abordagens diferentes para alianças
estratégicas.
Este artigo centra-se nos Acordos de Cooperação Estratégica,
caracterizados por uma parceria de longo prazo entre o comprador e o
fornecedor, cujo contrato, na maioria dos casos, resulta de um processo
57
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
de seleção de fornecedores com base em parâmetros puramente econômicos. (TONI & NASSIMBENI, 1996).
No entanto, de acordo com Li e Qian (2018), ao se tratar do setor de
tecnologia, é possível encontrar parceiros para compartilhar recursos, custos e riscos, mas não necessariamente essas são a finalidade estratégica da
parceria. Por se tratar de um mercado volátil, as mudanças na tecnologia e
demandas do ambiente coorporativo despertam o desejo dos parceiros de
trapacear. Essas mudanças aumentam as dificuldades em definir e especificar
as responsabilidades e benefícios de cada parceiro em contratos de aliança estratégica, sendo difícil especificar, monitorar e controlar as contingências do
contrato. Nesse setor, a grande dúvida é sempre sobre o equilíbrio entre criar
e capturar valor - que são coisas muito diferentes (PANICO, 2017).
Quadro 1: Tipos de relacionamento para alianças estratégicas
Relação
Descrição
Relações
Hierárquicas
Por meio de aquisição ou fusão, uma empresa
assume o controle total dos ativos de outra e
coordena ações por meio do mecanismo de direitos
de propriedade
Empreendimentos
Conjuntos
Duas ou mais empresas criam uma organização jurídica
de propriedade conjunta que serve a um propósito
limitado para seus pais, como P&D ou marketing
Investimentos
Igualitários
Participação acionária majoritária ou minoritária de
uma empresa por meio da compra direta de ações
de outra empresa
Cooperativas
Coalizão de pequenas empresas que combinam,
coordenam e gerenciam seus recursos coletivos
Consórcios
de P&D
Acordos entre firmas para colaboração em pesquisa
e desenvolvimento, normalmente formados em
campos tecnológicos em rápida mudança
Acordos de
Cooperação
Estratégica
Redes contratuais de negócios com base no
controle estratégico multipartidário conjunto, com
os parceiros colaborando nas principais decisões
estratégicas e compartilhando responsabilidades
pelos resultados de desempenho
(continua)
58
MODELO DE DUPLO DIAMANTE E QUARTA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL:
ESCOLHENDO SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM BLOCKCHAIN PARA PROBLEMAS REAIS
Cartéis
Grandes corporações fazem conluio para
restringir a concorrência, controlando
cooperativamente a produção e / ou preços
dentro de uma indústria específica
Franquia
Um franqueador concede a um franqueado o uso
de uma identidade de marca dentro de uma área
geográfica, mas mantém o controle sobre preços,
marketing e normas de serviço padronizadas
Licenciamento
Uma empresa concede a outra o direito de usar
tecnologias patenteadas ou processos de produção
em troca de royalties e taxas
Redes de
Subcontratadas
Firmas interligadas onde um subcontratado negocia
os preços de longo prazo, execuções de produção e
cronogramas de entrega de seus fornecedores
Comitês que buscam os acordos das organizações
Grupos de Padrões
membros sobre a adoção de normas técnicas de
da Indústria
manufatura e comércio
Conjuntos
de Ação
Coalizões organizacionais de curta duração, cujos
membros coordenam seus esforços de lobby para
influenciar a formulação de políticas públicas
Relações com
o Mercado
Transações à distância entre organizações coordenadas
apenas por meio do mecanismo de preços.
Fonte: Adaptado de Todeva e Knoke (2005)
Se compartilhar recursos, custos e riscos não é a finalidade estratégica da indústria de tecnologia, então por que os parceiros firmam
alianças estratégicas? A resposta está relacionada à velocidade da mudança tecnológica. Se o vendedor tem dificuldade em assimilar a tecnologia
mais recente disponível para seus produtos (mesmo que esse seja o foco
de seu negócio), é ainda mais difícil para o comprador se atualizar com
os produtos produzidos por terceiros, que ele simplesmente faz a aquisição. Haeussler et al. (2017) afirmam que, para obter o livre acesso ao
conhecimento, recursos e capacidades, as corporações de alta tecnologia
usufruem da aliança estratégica.
A experiência técnica baseada em tecnologias demasiadamente
complexas torna difícil para os parceiros adquirirem o conhecimento
da empresa e incorporá-lo em suas próprias operações. Sendo assim, a
aliança vem para permitir o acesso às soluções complexas e conta com
59
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
consultoria para determinar a solução mais propícia para resolução do
problema (HOWARD et al., 2016; NIPPA, BEECHLER & KLOSSEK,
2007; PARK, VERTINSKY & BECERRA, 2015).
Todavia, a aliança não extingui o poder de decisão sobre quais
soluções vale a pena implementar. A decisão final deve ser sempre feita
pelo comprador, não pelo vendedor, e a aplicação da solução precisa ser
considerada confiável. Neste caso, uma vez que essa pesquisa se concentra em soluções no mercado de petróleo e gás, parte de uma interpretação
abrangente de Custo Total de Propriedade (ELLRAM, 1995) para considerar todos os fatores de custo envolvidos no processo de compra para
fornecimento de uma solução aos clientes finais, ou seja, o uso, manutenção e descarte do produto (SACCANI et al., 2017).
3.
MODELO DUPLO DIAMANTE E ESCOLHA DE SOLUÇÕES
TECNOLÓGICAS EM BLOCKCHAIN
O British Design Council, anteriormente Council of Industrial
Design, é uma instituição de caridade do Reino Unido incorporada
pela Royal Charter. Sua missão declarada é “tornar a vida melhor por
design” (Council of Industrial Design, 2007). Double Diamond Model
(DDM) é o nome de um modelo de processo de design popularizado
pelo British Design Council a partir de um estudo dos processos de design usados em empresas globais líderes (Council of Industrial Design,
2007). Este modelo é uma adaptação do modelo de divergência-convergência proposto por Banathy (1996).
Ao compreender, nas técnicas de design aplicadas por grandes
empresas, quais elementos estão envolvidos para elaboração do produto
e serviço, desde a concepção até a implementação e lançamento, fica evidente que a evolução do design contém quatro fases, conforme mostrado
na Figura 1 e descrito a seguir.
a. Descobrir: está fundamentada no levantamento de dados que afetam de maneira direta ou indireta o problema e uma provável solução. As empresas tomam por base o estudo de mercado e usuários,
expondo hipóteses para elaboração do escopo e seu objetivo.
60
MODELO DE DUPLO DIAMANTE E QUARTA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL:
ESCOLHENDO SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM BLOCKCHAIN PARA PROBLEMAS REAIS
b. Definir: conta com o refinamento de ideias e dados obtidos na fase inicial, caminhando em conjunto com as diretrizes da corporação. Com
isso, define-se os pré-requisitos para o desenvolvimento do produto.
c. Desenvolver: tem como finalidade transformar o escopo em um
produto ou serviço. Desta forma, o design é desenvolvido, iterado
e testado na organização ou por terceiro, com o propósito de validar a entrega.
d. Entregar: consiste em lançar o produto ou serviço, reunir informações relevantes do projeto, tais como: feedback dos usuários e
documentação e/ou métodos utilizados, tendo como resultado a
aprovação e lançamento final.
Segundo Carvalho (2019), existem dois tipos de pensamento que
são coerentes com o modelo: a) Pensamento divergente no qual há diversos ideais com perspectivas diferentes para resolução de um mesmo
problema e; b) pensamento convergente, orientado em direção a uma
resposta que surge como a melhor, a mais correta e eficaz.
Blockchain definido: Blockchain é um livro compartilhado e
imutável que facilita o processo de registro de transações e rastreamento
de ativos em uma rede de negócios. Um ativo pode ser tangível (uma
casa, carro, dinheiro, terreno) ou intangível (propriedade intelectual, patentes, direitos autorais, marca).
Foi feita, inicialmente, uma análise do DDM (Double Diamond Model) utilizando os eixos x e y, onde o eixo x indica os questionamentos, e o y expressa as ideias em resposta das perguntas. A
finalidade foi ampliar a perspectiva divergente (pico duplo), ou perspectiva convergente mais centralizada (interseção), com o propósito
de aperfeiçoar as convicções anteriormente analisadas no estágio divergente (CLUNE& LOCKREY, 2014).
61
62
Fonte: Carvalho (2019)
Figura 1: Conceito DDM
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
MODELO DE DUPLO DIAMANTE E QUARTA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL:
ESCOLHENDO SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM BLOCKCHAIN PARA PROBLEMAS REAIS
Por ser tratar de um processo não linear, cada diamante tem
um propósito: o primeiro estabelece a estratégia e o segundo executa a
solução. Constantemente, ao identificar os problemas enraizados, é necessário voltar ao início do processo. Vale ressaltar que as descobertas
no primeiro instante são fruto da elaboração e aferição das ideias. E em
uma sociedade digital que está em constante renovação, nenhuma ideia
pode ser considerada final, ou seja, o feedback é constante sobre como os
produtos e serviços estão funcionando e as melhorias precisam ser implementadas (COUNCIL OF INDUSTRIAL DESIGN, 2007).
Conforme discutido, o atual estágio da tecnologia leva o comprador (usuário final) a estabelecer alianças estratégicas com fornecedores
de soluções de alta tecnologia, a fim de encontrar respostas para seus
problemas. Mas, ainda assim, cabe a ele estabelecer métodos de análise de
quais soluções devem ser implementadas. Este contexto pode ser estudado sob a perspectiva da metodologia DDM. As questões, método, modo
de pensar e disciplinas / partes interessadas envolvidas nesta abordagem
são apresentados na Tabela 2.
Quadro 2: Aplicação de DDM para o desenvolvimento de
Soluções Tecnológicas
Questão
Método
Modo de Pensar
Disciplinas /
Stakeholders
Quais empresas
possuem tecnologia
e conhecimento para
solucionar o problema
tecnológico?
Pesquisa de
mercado, opinião
de especialistas e
reuniões técnicas
Primeiro Diamante
- Modo Divergente:
identificar todos
os detentores de
requisitos possíveis
Especialistas em
ciclo de vida,
engenheiros,
gerente de
instalação e
conselho técnico
Qual empresa possui
a melhor tecnologia
e conhecimento para
apresentar a solução?
Primeiro
Diamante - Modo
Convergente:
Identificar a
Lista de verificação,
Empresa que possui
lista de referência e
os Requisitos
visita de campo
para Apresentar
a Solução para o
Problema Existente
usando blockchain
Aliança
Estratégica e/ou
Subcontratantes
usando blockchain
(continua)
63
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
Quais as Possíveis
Soluções Tecnológicas
que a Empresa
Escolhida possui?
Montagem e
avaliação de
protótipos ou
plataformas de
teste e estudo de
especificações
Segundo Diamante
– Modo Divergente:
para identificar
todas as soluções
alternativas
possíveis
Especialistas em
ciclo de vida,
engenheiros,
gerente de
instalação e
conselho técnico
Quais Soluções
Tecnológicas serão
implementadas?
Análise de
viabilidade técnica
e econômica
e avaliação do
custo total de
propriedade
Segundo
Diamante – Modo
Convergente:
Consolidação das
Soluções Escolhidas
para Aplicação ao
Problema Inicial
Compra
Estratégica
Fonte: Autor (2020)
A tabela 2 demostra de forma simplificada as quatro etapas do
DDM, permitindo visualizar com clareza: a “etapa de estratégia”, identificar a tecnologia, com isso selecionar a empresa que tem potencial de resolver o problema do usuário final (estágios de descoberta e definição) e
a “etapa de aplicação da solução”, apuração entre as soluções apresentadas
que serão executadas (fases de desenvolvimento e entrega).
A disciplina, ou área, mapeada foi a de Compra Estratégica, que
foca em compras específicas, críticas para a realização dos objetivos de
negócio, enquanto os stakeholders foram os especialistas em ciclo de vida,
engenheiros, gerente de instalação, conselho técnico, aliança estratégica
(parceiros) e/ou subcontratantes e conselho técnico (formado por colaboradores com perfil técnico que atuam diretamente na operação).
4.
ESTUDO DE CASO: IMPLANTAÇÃO DO R/3 (SAP) NA PETROBRAS
O Sistema Integrado de Gestão Empresarial ou ERP (Enterprise Resource Planning) é um sistema de informação que interliga todos
os dados e processos de uma organização. A interligação pode ser vista
sob a perspectiva funcional (sistemas de finanças, contabilidade, recursos
humanos, fabricação, marketing, vendas e compra, por exemplo) e sob a
perspectiva sistêmica (sistema de processamento de transações, sistemas
de informações gerenciais e sistemas de apoio a decisão, por exemplo).
64
MODELO DE DUPLO DIAMANTE E QUARTA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL:
ESCOLHENDO SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM BLOCKCHAIN PARA PROBLEMAS REAIS
Há vários softwares desse tipo no mercado e um dos mais conhecidos é o R/3, comercializado pela empresa SAP de origem europeia, fundada em 1972 e que possui mais de 440.000 usuários dos seus
sistemas corporativos ao redor do mundo. A família R/3, combina módulos com arquitetura cliente/servidor onde as aplicações de computador (servidor) são desenhadas para a execução de programas e estações
de trabalho (cliente) para operações do usuário (DAVIDE et. al., 2012).
Por se tratar de um sistema integrado, os módulos cobrem a maior parte dos serviços essenciais de uma grande organização. O R/3 baseado
na tecnologia de Blockchain permite que a desenvoltura do fluxo de dados, como os de estoque de produtos, fluxo de caixa, margem de lucro,
vendas por cliente, etc., permaneça disponível para organização sem
precisar “caçar” informações por entre setores, ou seja, as informações
são consolidadas em um único lugar.
Paralelamente, o projeto de implantação de um ERP pode ser levado ao fracasso e a perdas consideráveis para a organização, visto que
os obstáculos técnicos e logísticos podem dificultar a implantação, manutenção e gerenciamento desse tipo de software (ALOINI et al., 2007).
Além do mais, os custos totais de implantação do R/3, são consideravelmente altos, em razão da versatilidade e maleabilidade entre múltiplos
setores e áreas de negócio. Segundo Gurovitz (2016), para cada dólar de
licença pago à SAP, empresa que desenvolve o R/3, para o uso do software, outros dois dólares são gastos em consultoria e entre meio e 1,5
dólares em equipamentos necessários para sua instalação.
O crescimento da concorrência entre os fornecedores de software usando a tecnologia de blockchain teve como causa o aumento da
procura por soluções integradas e, por consequência, os módulos dos
diversos ERP comercializados tornaram-se semelhantes entre si (ROCHA, 2000). Atualmente, as opções disponíveis para empresas interessadas em implantar um sistema integrado de gestão é abrangente, visto
que os fornecedores têm trabalhado em conjunto para implementar a
integração do setor manufatureiro nos módulos já existente nas áreas
administrativa, financeira e contábil. São sistemas concorrentes do R/3,
como os comercializados pelas empresas Baan Brasil, Consist, Oracle,
System Software e JD Edwards, dentre outros.
65
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
A PETROBRAS (Petróleo Brasileiro SA) é uma empresa estatal brasileira e a maior operadora do mercado de petróleo e gás do
Brasil. No início dos anos 2000, tomou a decisão de implantar um
ERP usando a tecnologia disruptiva atendendo à “necessidade de ...
padronizar a comunicação interna na Organização, por meio do conhecimento efetivo do ambiente de gestão, com controle das várias
fases e procedimentos operacionais” (ROCHA, 2000). Para escolher
a empresa que seria fornecedora do ERP, a direção da PETROBRAS,
considerando os custos envolvidos na implementação do respectivo
sistema, constituiu um grupo de trabalho multidisciplinar com vista à
elaboração de estudos de viabilidade técnica e económica. Para apoiar
este grupo, foi contratada a empresa Symnetics, representante exclusiva no Brasil da Benchmarking Partners.
A equipe de trabalho considerou dez fornecedores e soluções
pré-selecionados pela Benchmark Partners. Em todos os casos os fornecedores eram consórcios firmados entre o fabricante e a empresa
de consultoria responsável pela proposta de implantação. O consórcio
se faz necessário justamente porque o fabricante não conhece o negócio do cliente, seus setores e áreas envolvidas na solução, o que pode
comprometer sua implantação e levar ao fracasso do projeto. Destes
fornecedores, apenas três tinham os pré-requisitos estabelecido pela
PETROBRAS. Após estudo realizado sobre os conceitos técnicos, com
critérios pré-estabelecidos, e melhor relação custo-benefício, que levou
em consideração, dentre outros, o Custo Total de Propriedade, o projeto do consórcio formado pela SAP (responsável pelo software) e Ernst
& Young - EY (consultoria utilizada para a implantação) foi considerado o mais favorável para a empresa.
No âmbito das atividades de apoio à decisão, técnicos da PETROBRAS também realizaram visitas de campo para verificar a implementação deste tipo de solução em outras petrolíferas (PDVSA, PEMEX,
AMERADA HESS, PHILIPS e CROWN CENTRAL). A partir desse trabalho, foi assinado o contrato de fornecimento com o consórcio SAP-EY
e iniciada a fase de implantação do sistema.
A Figura 2 mostra um esquema do processo de operacionalização do ERP R/3 que foi utilizado pela Petrobras na implantação
66
MODELO DE DUPLO DIAMANTE E QUARTA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL:
ESCOLHENDO SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM BLOCKCHAIN PARA PROBLEMAS REAIS
do seu sistema. O que se observa é um processo interativo com um
conjunto de etapas no desenvolvimento de sistemas (ciclo de vida)
necessários ao desenvolvimento de “pacotes” de software comercial.
O sistema implantado pela PETROBRAS acabou envolvendo a operacionalização dos seguintes módulos: Vendas e Distribuição (SD),
Finanças (FI), Controladoria (CO), Logística, Materiais e Serviços
(MM), Gestão da Produção (PP); Recursos Humanos (RH); Gestão
da Qualidade (QM), Ativos Fixos (AM), Gestão de Projetos (PS),
Gestão da Manutenção (PM); Soluções para indústria (IS) e fluxo de
trabalho (Serpa et al, 2007). A Figura 3 mostra esquematicamente os
módulos implementados.
Figura 2: Processo de implementação do ERP R/3
Fonte: Souza e Zwicker (2000)
67
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
Figura 3: Estrutura do SAP R / 3 da Petrobras
Fonte: Serpa et al. (2007)
A Tabela 3 resume a aplicação do modelo Duplo Diamante para
o caso estudado com as questões, método, modo de pensar e disciplinas/
stakeholders envolvidos nesta abordagem, e apresenta a adequação do
método proposto.
Quadro 3: Aplicação do modelo Duplo Diamante
Caso
Implantação de R / 3 (SAP) na PETROBRAS
Problema
Padronizar a comunicação interna na Organização, através do
conhecimento efetivo do ambiente de gestão, com controle das
diversas fases e procedimentos operacionais, através da implantação
de um software Enterprise Resource Planning (ERP)
Modo de
pensar
Primeiro Diamante - Modo Divergente
Questão 1
Quais empresas possuem tecnologia e conhecimento para solucionar
nosso problema tecnológico?
Resposta
Dez fornecedores deste tipo de solução foram inicialmente selecionados
Método
Contratação de consultoria especializada (Symnetics)
Disciplinas/
Partes
interessadas
Conselho Administrativo
(continua)
68
MODELO DE DUPLO DIAMANTE E QUARTA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL:
ESCOLHENDO SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM BLOCKCHAIN PARA PROBLEMAS REAIS
Modo de
pensar:
Primeiro Diamante - Modo Convergente
Questão 2
Qual empresa possui a melhor tecnologia e conhecimento para
apresentar a solução?
Resposta
Consórcio com SAP (responsável pelo software) e Ernst & Young
(consultoria utilizada para a implementação)
Método
Avaliação com base em critérios técnicos com peso pré-estabelecido
e financeiros; visitas de campo na PDVSA, PEMEX, AMERADA
HESS, PHILIPS e CROWN CENTRAL
Disciplinas/
Partes
interessadas
Acordo de Cooperação Estratégica
Modo de
pensar
Segundo Diamante - Modo Divergente
Questão 3
Quais as Possíveis Soluções Tecnológicas que a Empresa Escolhida
possui?
Resposta
SAP R/3 tem vários módulos padronizados que podem ser
escolhidos pelo usuário
Método
Estudo de Especificação
Disciplinas/
Partes
interessadas
Nível Operacional
Modo de
pensar
Segundo Diamante - Modo Convergente
Questão 4
Quais Soluções Tecnológicas serão implementadas?
Resposta:
Vendas e Distribuição (SD), Finanças (FI), Controladoria (CO),
Logística, Materiais e Serviços (MM), Gestão da Produção (PP);
Recursos Humanos (RH); Gestão da Qualidade (QM), Ativos
Fixos (AM), Gestão de Projetos (PS), Gestão da Manutenção (PM);
Soluções para a indústria (IS) e módulos de fluxo de trabalho
Método:
Adaptação de módulos
Disciplinas/
Partes
interessadas:
Compra Estratégica
Fonte: A autora (2020)
69
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
5.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
A complexidade do atual estágio da tecnologia precisa ser tratada
com metodologias robustas que viabilizem a eficácia dos resultados.
Nesse sentido, estabelecer uma aliança estratégica, com o perfil
de um acordo de cooperação estratégica, permitiu à Petrobras e o consórcio firmado pela SAP-EY colaborarem nas principais decisões relacionadas ao projeto e compartilharem as responsabilidades, no que tange aos
resultados alcançados com o mesmo. A aliança também se fez necessária
para que a Petrobras pudesse implementar uma solução tecnológica extremamente complexa, que promove a inovação de seus processos e lhe
permite alcançar maior vantagem competitiva.
O modelo Duplo Diamante, embora originalmente concebido
para o design, mostrou-se aplicável à escolha de soluções tecnológicas e
uma opção robusta para a condução desse processo.
É um método com amplo escopo na indústria de petróleo e gás
e pode ser utilizado desde a resolução de problemas relativamente simples até a implantação de um Enterprise Resource Planning (ERP) em uma
grande petroleira, como o projeto analisado, que envolveu montantes elevados (na ordem de USD 100 milhões) e afetou praticamente todos os
setores da organização.
Seria interessante, como sugestão para desenvolvimento futuro,
aplicar a metodologia aplicada nesse trabalho em outras oportunidades
de aplicação.
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74
PERSPECTIVAS DA UTILIZAÇÃO DE
INDÚSTRIA 4.0 EM UMA EMPRESA DO
RAMO DE ENERGIAS RENOVÁVEIS
Adriele Barros Alves
Graduação
adrielealves18.aa@gmail.com
Everton Ruggeri Silva Araújo
Mestre
Professor no curso de engenharia de Produção,
Universidade da Amazônia
everton.araujo@unama.br
RESUMO: Ao longo das eras industriais a sociedade contempla diversos avanços que transformam os
meios no quais gestores possuem para ganho de mercado e aumento de competitividade. No século XXI A
indústria 4.0, também conhecida como 4ª Revolução
Industrial surge para potencializar os negócios por intermédio de um enorme sistema de tecnologias que
contribuem para otimizar a relação homem-máquina,
potencializando a produção e modelos de negócios
mundiais. Assim a indústria 4.0 trouxe um novo conceito para a relação homem e máquina, com aspecto
mais elaborado e elevando a automação de corporações. Desta forma este trabalho teve como análise
principal a investigação do atual estado de desenvolvimento da indústria 4.0 na região norte do país em empresas que trabalham no setor de energias renováveis.
Os resultados mostraram que cerca de 85,7% consideram que este item é um bom investimento para corpo-
75
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
rações e 71,4% dos entrevistados já utilizam algum dos pilares da quarta
revolução industrial, assim este trabalho contribui para apresentação dos
desafios que cerca a implementação da indústria 4.0 dentro de empresas
do estado do Pará e do mundo.
Palavras-chave: revolução; indústria 4.0; tecnologia; produção.
1.
INTRODUÇÃO
Vive-se uma grande revolução industrial que mudará não só todas as formas de produção, mas como o modo de enxergar e relacionar
com pessoas, componentes e com o mundo. O uso de equipamentos inteligentes está cada vez maior o que permite uma interconectividade desde
o chão de fábrica em uma indústria ao cotidiano dos seres humanos. É
preciso se atentar as tecnologias que surgem na área industrial e assim,
não ficar para trás no mercado que está cada vez mais competitivo.
A busca por novas tecnologias é incessante e foi intensificada
pela quarta revolução industrial no século XXI:
“O termo quarta revolução industrial tornou-se conhecido em
2011, quando foi criada uma iniciativa denominada “Industrie
4.0” - uma associação de representantes do mundo empresarial,
político e acadêmico que apoiou a ideia como uma abordagem
para fortalecer a competitividade da indústria manufatureira alemã. (MOREIRA, 2017, pg. 13)”
A necessidade de inovar e planejar ações que busquem alcançar
os diferenciais que revoluções industriais proporcionam é hoje um dos
grandes motivadores para as empresas implementarem recursos da indústria 4.0. Segundo a FIESP em 2018, descobriu-se que 55% das empresas brasileiras já estão em processo de implementação ou planejamento
de ações que incluem inovações da indústria 4.0 na rotina da organização. porém apenas 41% dessas empresas utilizam o lean manufacturing
e investem em P&D que são precursores para implementação da indústria 4.0. Os resultados também revelam que 90% dos negócios nacionais
enxergam a inovação como uma oportunidade para aumentar a produ-
76
PERSPECTIVAS DA UTILIZAÇÃO DE INDÚSTRIA 4.0 EM
UMA EMPRESA DO RAMO DE ENERGIAS RENOVÁVEIS
tividade. E que os segmentos com maior potencial são os de produção
(55%), controle da produção (50%), rastreabilidade (38%), controle de
qualidade (32%), planejamento (31%) e engenharia de desenvolvimento
de novos produtos (31%).
De acordo com Geissbauer et al (2014) as soluções de indústria
4.0 melhoram a eficiência reduzindo custos em toda a cadeia de valor. Por
esse motivo esse processo de digitalização das fábricas precisa envolver a
engenharia de produtos e automação das linhas de produção.
Sáenz e Capote (2002, p.69) destacam que a inovação tecnológica
se constitui no “processo pelo qual novos produtos, equipamentos, processos de produção e distribuição de bens e serviços, e métodos gerenciais se introduzem em nível macro na economia”. Para Oliveira (2003,
p.95), com “o surgimento constante de novas tecnologias torna-se conveniente repensar o produto ou o processo de produção e verificar se as
necessidades dos clientes podem ser atendidas de uma forma mais plena
ou econômica”. Desse modo, é válido salientar que o mais importante
neste contexto de inovações é identificar as tecnologias que poderão ser
adotadas pela organização para aumentar o valor agregado do produto
na percepção dos clientes (SACHUCK, et al.; 2008), e assim, garantir um
processo sustentável da produção e do consumo pela sociedade.
Segundo Schwab (2016), a sociedade está por enfrentar uma mudança tão profunda, que da perspectiva da história humana, nunca houve um momento tão promissor, uma revolução que impactará na forma
de se relacionar, trabalhar e no estilo de vida da humanidade. Testemunhando-se o surgimento de tecnologias que interligam os mundos físico,
digital e biológico, com impactos não só na indústria, mas em todos os
segmentos sociais e econômicos, desafiando nossos conceitos sobre o que
é ser humano e buscando assegurar a sustentabilidade social e econômica
do sistema capitalista. Esse movimento é causado pela quarta revolução
industrial que está em curso.
Encarado por muitos executivos como custo ou um item de baixa
prioridade, os investimentos na indústria 4.0 podem ser revertidos em
lucratividade, melhores perspectivas e maior capacidade de adaptação do
negócio em um cenário adverso como o da pandemia do coronavírus.
Em uma pesquisa realizada pela McKinsey em 2015 e postada no rela-
77
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
tório anual da CNI (2016), mundialmente, são esperados os seguintes
impactos na indústria até 2025: redução de 10% a 40% nos custos de manutenção de equipamentos; redução entre 10% e 20% do consumo energético; aumento de 10% a 25% da eficiência do trabalho.
Por mais que a pandemia da Covid-19 tenha impactado de maneira avassaladora os âmbitos da saúde, da economia e do comportamento humano, entre outras áreas, é impossível negar que ela teve um papel
catalisador para o uso e desenvolvimento de tecnologias. Empresas, e sociedade como um todo, precisaram superar os obstáculos para a transformação digital e, assim, evoluíram 10 anos em 1. Computação em nuvem,
inteligência artificial, velocidade da rede 5G e big data tiveram um salto
bastante expressivo nos últimos meses.
O fato é que toda essa mudança acelerou a adoção das tecnologias da 4ª Revolução Industrial, a chamada Indústria 4.0. Organizações
foram desafiadas a se adaptar à nova realidade de recomendação de isolamento social e a tecnologia da Indústria 4.0, que hoje já faz parte do
nosso cotidiano.
A partir dos dados analisados este estudo busca reconhecer seus
desafios de modernização e apontar caminhos para aumentar sua inserção no mercado.
2.
REFERENCIAL TEÓRICO
A aplicabilidade de elementos que são considerados revolucionários para a indústria e que puderam ser replicados por diversas organizações trouxe ao longo da história da humanidade as denominadas revoluções. Conforme figura 1 atualmente vivenciamos a quarta revolução
industrial, entretanto, esta revolução acontece após três processos históricos transformadores. A primeira marcou o ritmo da produção manual
à mecanizada, entre 1760 e 1830. A segunda, por volta de 1850, trouxe a
eletricidade e permitiu a manufatura em massa. E a terceira aconteceu
em meados do século 20, com a chegada da eletrônica, da tecnologia da
informação e das telecomunicações.
78
PERSPECTIVAS DA UTILIZAÇÃO DE INDÚSTRIA 4.0 EM
UMA EMPRESA DO RAMO DE ENERGIAS RENOVÁVEIS
Figura 1. Quadro referente à revolução industrial.
Fonte: Wert Ambiental (2019)
a.
Primeira Revolução Industrial
O processo de industrialização até meados do século XVIII, de
acordo com Miranda (2012), tinha, até então, como principal força dos
seus meios de produção, a força humana e animal, tomando os processos
industriais bastantes limitados por questões tecnológicas. Visando sanar
essas limitações estabelecidas, novas tecnologias foram criadas, culminando na primeira revolução industrial.
Dentre essas tecnologias, a criação do motor a vapor do engenheiro mecânico, James Watt, foi de grande importância, pois impulsionou e caracterizou a primeira revolução industrial, dinamizando as
relações de tempo e espaço conhecidas até então. O motor a vapor se
baseia na transformação de energia térmica proveniente da queima de
carvão em energia mecânica que realizará o trabalho necessário para de-
79
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
terminada situação, que poderia substituir os antigos meios de realização de trabalho como animal, humana ou proveniente da força da água.
De acordo com Ricardo Dathein (2003), o motor de Watt impulsionou
os meios tecnológicos da humanidade, possibilitando as fábricas que até
então tinham que ficar as margens dos rios de poderem se deslocar para
próximas dos centros comerciais trazendo consigo um aumento na produção e, consequentemente, no lucro dessas indústrias.
Outro feito importante ocorrido na primeira Revolução Industrial foi com a automação, devido a criação de máquinas programáveis.
Dentre elas se destaca, de acordo com Costa (2008, cap. 1), o tear programável de Joseph Jacquard, conhecido como primeira máquina programável, que revolucionou a indústria têxtil, possibilitando a criação de peças
têxtis mais rapidamente e com menos falhas.
b.
Segunda Revolução Industrial
Segundo Almeida (2005), a Segunda Revolução Industrial teve
como um dos seus maiores impactos na economia o surgimento da eletricidade e da química. Estes processos impulsionaram a criação dos novos tipos de motores (elétricos e à explosão), de novos materiais e processos de fabricação, de grandes empresas, do telégrafo sem fio e do rádio. O
grande precursor da segunda revolução industrial foi Taylor da administração cientifica com a teoria dos tempos e movimentos na qual consistia,
segundo o autor Franco (2011), na organização taylorista do trabalho dividida em: divisão entre o trabalho de concepção, planejamento, direção
e controle (realizado pela gerência “científica”) e o trabalho de execução
(pela massa de assalariados). Fragmentação do trabalho, simplificação
e esvaziamento do conteúdo do trabalho (noção de posto de trabalho
e estrutura de cargos e salários), análise de tempos e movimentos, cronometragem e padronização das formas de trabalhar, uma característica
importante era o operário-padrão com a mecânica de gestos, repetitivos
e monótonos. Em contraponto ao taylorismo, o cientista Henry Ford defendia a ideia de coletividade, surgindo a primeiras linhas de montagens
mudando completamente os processos realizados nas fabricas, como a
produção em massa e otimização de tempo (FRANCO, 2011).
80
PERSPECTIVAS DA UTILIZAÇÃO DE INDÚSTRIA 4.0 EM
UMA EMPRESA DO RAMO DE ENERGIAS RENOVÁVEIS
c.
Terceira Revolução Industrial
A terceira revolução industrial, também conhecida como revolução informacional, teve início em meados do século passado, no pós-guerra mundial, e se intensifica nos anos 1970 e 1980 com o desenvolvimento
da computação, a revolução do chip. A revolução surgiu nos Estados Unidos com a descoberta da utilização da energia nuclear do átomo. Neste
período houve a substituição do trabalho humano pelo do computador e
a difusão do autosserviço, compreendido pela crescente transferência de
uma série de operações das mãos de colaboradores que atendem ao público
para o próprio usuário (SINGER, 1996). Segundo Almeida (2005), a Terceira Revolução Industrial incitou o desenvolvimento de circuitos eletrônicos e integrados, também conhecidos como microchips. Tais elementos
transformaram a forma como nos comunicamos e como as informações
são compartilhadas devido a entrada da internet e do e-commerce. Os
surgimentos de novos produtos marcaram a época, a exemplo da criação
dos computadores, satélites de telecomunicações, caixa eletrônico, telefone
Celular, sistema de GPS, tecnologia automotiva e softwares. A tecnologia
se tornou mais presente por meio das máquinas mudando as formas de
mercado, presenta na agricultura, nos robôs das linhas de montagens, revolucionando até na forma de se demandar alimentos.
d.
Quarta Revolução Industrial
A quarta revolução ou indústria 4.0 já está acontecendo. O termo
foi apresentado pela primeira vez no fórum Econômico Mundial de Davos por Klaus Schwab, no ano de 2017. O objetivo principal era agregar
valor na economia da Alemanha que passava por um momento de estagnação. Na época, o grupo de pesquisa identificou que a Tecnologia da
Informação e Telecomunicações (TIC) era responsável por fornecer suporte para a modernização das linhas de produção desde a década 1980
e que seria extremamente estratégico contar com esse apoio no futuro
(KAGERMANN et al, 2013). Segundo Silveira (2017), a Indústria 4.0 é
um conceito de indústria proposto recentemente e que engloba as principais inovações tecnológicas dos campos de automação, controle e tecnologia da informação, aplicadas aos processos de manufatura. A partir
81
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
de Sistemas Cyber-Físicos, Internet das Coisas e Internet dos Serviços,
os processos de produção tendem a se tornar cada vez mais eficientes,
autônomos e customizáveis. Isso significa um novo período no contexto
das grandes revoluções industriais. Com as fábricas inteligentes, diversas
mudanças ocorrerão na forma em que os produtos serão manufaturados,
causando impactos em diversos setores do mercado.
e.
Principais Ferramentas da Indústria 4.0
A Indústria 4.0, revolução que atingirá o setor produtivo, já está sendo debatida e disseminada no Brasil. A aplicação de novas tecnologias criará
equipamentos totalmente automatizados que “conversam” entre si, modernizando o processo produtivo. Como consequência, as empresas utilizarão
seus recursos de forma mais eficiente, terão economia nos custos e a capacidade de criar produtos altamente customizáveis. Mas para garantir a sua
plena funcionalidade, são necessárias algumas ferramentas estabelecendo,
assim, os noves pilares da Indústria 4.0. Conforme podemos ver na figura 2.
Figura 2. Os 9 pilares da indústria 4.0
Fonte: Tese Motores (2020)
82
PERSPECTIVAS DA UTILIZAÇÃO DE INDÚSTRIA 4.0 EM
UMA EMPRESA DO RAMO DE ENERGIAS RENOVÁVEIS
2.1.
Internet das coisas
As três primeiras revoluções industriais surgiram como resultado
da mecanização, eletricidade e TICs. Agora, a introdução da Internet de
Coisas no ambiente de produção está dando origem uma quarta revolução
industrial (KAGERMANN et al., 2013). Ainda segundo Kagermann et al
(2013), a Internet de Coisas torna possível a criação de redes que abrangem
todo o processo de produção e transforma as fábricas em um ambiente inteligente. A internet das coisas é a interação dos objetos com os humanos. É
a tecnologia em sua totalidade a ponto de não precisar de intervenção humana direta, deixando os objetos ainda mais inteligentes e com autonomia.
2.2.
Computação em nuvem
Segundo Silva (2010), a computação em nuvem é um novo modelo
de armazenamento de dados no qual não existe restrição de quantidade e
serviços que permite ao usurário acessá-lo em qualquer lugar e momento independente de plataforma só é necessário um terminal conectado à “nuvem”.
Segundo o Instituto Nacional de Normas e Tecnologia (National Institute of
Standards and Technology - NIST), a Computação em Nuvem é um modelo
que permite acesso de forma conveniente e sob demanda a um conjunto de
recursos computacionais compartilhados (por exemplo, redes, servidores,
unidades de armazenamento, aplicativos e 30 serviços) que pode rapidamente ser garantido e disponibilizado com mínimo esforço de gestão ou interação com os provedores de serviço” (MELL; GRANCE, 2011).
2.3.
Big Data
Com a criação da internet, celulares, redes sociais, entre outros, uma
gama de dados é gerada e armazenada a cada instante. Com o surgimento da
Big Data, esses dados são analisados e catalogados com o intuito de extrair
informações e então compreendê-los para que possam agregar valor ao determinado meio aplicável. Segundo Magalhães (2014), Big Data é uma grande
massa de dados/metade dos aos quais geramos todos os dias, com características estruturadas (armazenados em banco de dados) e não estruturadas (fotos,
vídeos, e-mails) e que, na maioria das vezes, é analisada para atender a eventos
em tempo real, buscando a partir da autenticidade dos dados darem sentido as
83
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
informações relevantes passíveis de agregar valor tanto para empresas que buscam estratégias para seu negócio como para governos que buscam entender as
demandas e características da população. Taurion (2013) faz uma analogia em
que as ferramentas de Big Data, representarão para as organizações e para a
sociedade a mesma importância que o microscópio teve para a medicina. Um
instrumento de análise onde se podem retirar informações, prever incidentes e
ter a capacidade de corrigi-los quando existir, ou até mesmo evitá-los.
2.4.
Fábricas Inteligentes
É a Inter-relação de trabalhadores, máquinas, produtos e matérias-primas. Trabalhando juntos e ao mesmo tempo, comunicando-se por
meio da rede de internet avançada. Os robôs serão o fator chave nessa transição e implementação. De acordo com Yoon et al (2013), uma fábrica inteligente deve combinar tecnologia de computação ubíqua como facilitador
para resolver problemas no chão de fábrica com os elementos existentes.
2.5.
Princípios da Indústria 4.0
Sobre os princípios da Indústria 4.0 Silveira (2017) explica que
existem seis, de extrema importância e que devem ser seguidos para a
implementação da quarta revolução industrial, são eles:
2.5.1. Capacidade de operação em tempo real: aquisição e tratamento
de dados em tempo real, fator que possibilita que decisões sejam
tomadas em tempo real;
2.5.2. Virtualização: essa moderna proposta industrial possui uma cópia
virtual das fábricas inteligentes, permitindo assim a rastreabilidade
e o monitoramento remoto;
2.5.3. Descentralização: as decisões podem ser feitas pelo sistema cyber-físico,
como forma de atender as necessidades de produção em tempo real;
2.5.4. Orientação de Serviços: Utilização de arquiteturas de software
orientadas a serviços aliado ao conceito de Internet of Services;
2.5.5. Modularidade: produção de acordo com a demanda, acoplamento
e desacoplamento de módulos na produção. Essa mobilidade permite alterar as tarefas das máquinas facilmente;
84
PERSPECTIVAS DA UTILIZAÇÃO DE INDÚSTRIA 4.0 EM
UMA EMPRESA DO RAMO DE ENERGIAS RENOVÁVEIS
2.5.6. Interoperabilidade: Capacidade dos sistemas cyber-físicos (suportes de peças, postos de reunião e produtos), humanos e fábricas
inteligentes comunicar-se uns com os outros por intermédio da
Internet das Coisas e da Internet.
2.6.
Método 5W2H
Apesar do nome peculiar, o 5W2H é, nada menos, que um
“checklist” administrativo que te guia, através de algumas perguntas específicas, para a melhor decisão e organização do trabalho, atuando, portanto, em cima de responsabilidades, prazos e atividades.
O modelo pode ser usado pelas mais diversas áreas administrativas, não ficando restrito a nenhum departamento ou função. Ou seja,
as aplicações dessa abordagem podem ser usadas tanto para a criação do
planejamento estratégico anual, quanto para a programação de uma ação
de marketing, possuindo um uso muito amplo e completo.
Coforme mostra na figura 3, é formada por sete (5+2) perguntas
essenciais que devem ser respondidas. Com as respectivas respostas, você
terá a relação das atividades a serem cumpridas para que a execução e a
gestão do projeto ocorram de forma mais clara e eficiente.
Figura 3 – Quadro referente as etapas do 5W2H
Fonte: Qualyteam (2021)
85
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
3.
METODOLOGIA
A metodologia utilizada neste trabalho será do tipo descritiva.
Segundo autor Gil, (2008) as pesquisas descritivas possuem como objetivo a descrição das características de uma população, fenômeno ou de
uma experiência. A grande contribuição dessa pesquisa descritiva é proporcionar novas visões sobre uma realidade já conhecida.
a.
Local de Estudo
O estudo da pesquisa será direcionado à empresa BRIT ENERGY
o ramo engenharia elétrica, fundada em 2015, por um grupo de engenheiros e técnicos, localizada na cidade de Belém, com o total de trinta e
sete colaboradores, dando ênfase na implantação de sistemas de geração
de energia solar fotovoltaica, desde a elaboração de projetos até o resultado final entregue ao cliente.
A partir disto, será desenvolvido um questionário quantitativo
que deverá analisar o atual estado de implementação e conhecimento a
respeito da quarta revolução industrial. A partir deste mesmo questionário será replicado para cerca de 5 empresas que atuam no mesmo segmento e de porte similar à citada no início desta pesquisa com o intuito
de verificar e comparar o avanço entre estas. Onde o modelo de perguntas será do tipo quantitativo, conforme apresentado no quadro 01.
86
PERSPECTIVAS DA UTILIZAÇÃO DE INDÚSTRIA 4.0 EM
UMA EMPRESA DO RAMO DE ENERGIAS RENOVÁVEIS
Quadro 1: Questionário Quantitativo
Fonte: Os autores (2021)
87
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
4.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Com base no resultado do formulário aplicado, será possível enxergar com clareza o quanto empresas do ramo de energias renováveis
estão diante da quarta revolução industrial, que mesmo diante de um
cenário pandêmico, algumas conseguiram encontrar, dentro das tecnologias da indústria 4.0, uma forma de se reerguer.
A implementação das tecnologias da indústria 4.0 é vista como um
investimento, porém o grande desafio para que ocorra a implementação,
seria a disponibilidade e aceitação dos colaboradores para se moldar a essas tecnologias, tendo em vista, que seria necessário por parte da gestão
superior, investir na capacitação de seus colaboradores para essa mudança.
Foi detectado uma dificuldade de entendimento do que seria a indústria 4.0, antes da palestra sobre o tema, alguns dos colaboradores não
reconheciam os pilares e não reconheciam que já estavam vivenciando a
mesma, mesmo que com duas ou três tecnologias impostas em seu setor.
a.
Plano de Ação com 5W2H
A sigla 5W2H corresponde às iniciais (em inglês) de 7 diretrizes que, quando bem trabalhadas, solucionam todas e quaisquer dúvidas
que possam aparecer ao longo de um processo, utilizada como uma ferramenta da qualidade, para um plano de ação e assim complementar a
tomada de decisão, segue abaixo como foi aplicado:
• What (O que será feito)?
Palestra sobre a indústria 4.0 e seus pilares e aplicação de questionário técnico.
• Why (por que será feito)?
Houve necessidade de otimização de processos e automatização
de mão de obra, para isso será necessário analisar o quanto já sabem sobre as novas tecnologias da I4.
• Where (onde será feito)?
Em todos os departamentos da organização.
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PERSPECTIVAS DA UTILIZAÇÃO DE INDÚSTRIA 4.0 EM
UMA EMPRESA DO RAMO DE ENERGIAS RENOVÁVEIS
• When (quando será feito)?
Será feito na primeira quinzena do mês de dezembro.
• Who (por quem será feito)?
Pela engenheira responsável pelo setor de Planejamento e controle
de produção.
• How (como será feito)?
Será realizado uma palestra inicialmente para os gerentes dos setores e em seguida para todos os colaboradores da organização, após
o entendimento do tema será aplicado um questionário técnico
para coleta de dados.
• How much (quanto vai custar para fazer)?
Não haverá custos para a implementação do plano de ação para
a empresa.
Observaremos abaixo o resultado obtido com o questionário
após a palestra sobre a indústria 4.0. Iniciando pela figura 4.
Figura 4 – Conhece os pilares da indústria 4.0
Fonte: Autora (2021)
Observa-se pelo gráfico que 90% colaboradores já conheciam sobre os pilares da indústria 4.0, nota-se que a minoria que não conhece
sobre o tema abordado, reflete ao fato de não ter contato com tecnologias
que fazem parte da quarta revolução industrial, duas empresas que obtiveram o maior êxito dos colaboradores que já conhecem, reflete no fato
de ter engenheiros com afinidade no tema e que já implantarem algum
pilar da indústria 4.0.
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ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
Figura 5 - No setor onde atua existe alguma implementação de algum
mecanismo relacionado a indústria 4.0?
Fonte: Autora (2021)
Na figura 5, o gráfico demonstra que dos colaboradores entrevistados, 71,4% identificaram que já existe alguma implementação relacionada a indústria 4.0, como a internet das coisas, computação em nuvem e
big data, dentro dos setores de administrativo, financeiro, planejamento e
controle de obras, gerenciamento de estoque e gestão de projetos. 28,6%
não identificaram nenhum mecanismo da quarta revolução, mas pelo
fato de não vivenciar nenhuma tecnologia, pois de acordo com a primeira
pergunta, parte deles conhece a indústria 4.0.
Figura 6 – O quanto implantar pilares da indústria 4.0 no setor onde
trabalha seria um investimento?
Fonte: Autora (2021)
90
PERSPECTIVAS DA UTILIZAÇÃO DE INDÚSTRIA 4.0 EM
UMA EMPRESA DO RAMO DE ENERGIAS RENOVÁVEIS
Figura 7 – De 1 a 5 como a indústria 4.0 pode melhorar o seu desempenho
no ambiente de trabalho.
Fonte: Autora (2021)
Na figura 6, através do gráfico, percebe-se que a maioria dos entrevistados considera a implementação da indústria 4.0 um investimento,
mesmo vivenciando as mudanças tecnológicas, a minoria ainda sente um
medo em arriscar ou não sente a necessidade de mudança.
Sobre a melhoria do desempenho com implementação das tecnologias da indústria 4.0, como mostra o gráfico na figura 7, novamente,
a maioria acredita que seria um investimento eficaz, trazendo benefícios
para seu setor. No meio da pesquisa, um dos colaboradores de idade
avançada, da empresa que foi a pioneira da pesquisa, identificou que os
pilares da quarta revolução industrial deveriam ser implantados como
forma de melhoria dos processos, a percepção desse colaborador, vem do
fato de ser engajado no meio tecnológico, para surpresa dessa pesquisa.
Figura 8 - de 1 a 5 como é sua percepção a respeito das melhorias que a
indústria 4.0 no período pandêmico.
Fonte: Autora (2021)
91
ENGENHARIAS: PESQUISAS SOBRE DESENVOLVIMENTOS E INOVAÇÕES - VOLUME 1
Na figura 8, temos o gráfico, referente ao cenário pandêmico,
sobre as melhorias provenientes da indústria 4.0, a maior parte dos
colaboradores, entende que a interconectividade ajudou em muito
como forma de avanço tecnológico, permitindo que o distanciamento
social, não afetasse de forma exagerada os processos das empresas,
pois houve o home-office. A minoria que discorda que não houve melhoria, remete-se ao fato de se tratar de um trabalho de montagem de
painéis solares, ou seja, com o distanciamento, não teria como colaboradores da montagem trabalhar, mesmo com todas as melhorias
aplicadas em outros setores.
5.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Entende-se que implementar as tecnologias da indústria 4.0, seria um investimento, mas também seria uma quebra de barreiras, dentro
do meio corporativo, uma vez que para isso os colaboradores das empresas precisariam se adequar a nova rotina.
Embora a empresa da qual foi feito a pesquisa, possua pilares
como robotização, internet das coisas, armazenamento em nuvem e big
data em sua linha de processos, ainda encontre certa dificuldade vinda
dos colaboradores para entender e aprender que já vive a quarta revolução industrial.
Sabe-se que não basta apenas implementar as tecnologias da
indústria 4.0 dentro das empresas, precisa-se também qualificar o profissional para tamanha mudança, uma vez que seria mais vantajoso treinar um colaborador, do que procurar um que se adeque as reformas
tecnologias da empresa.
O maior desafio dessa pesquisa foi apresentar a quarta revolução
industrial, como um investimento para a melhoria de processos e profissionais, com base no questionário, foi identificado uma abertura para a
implementação, mas também um receio, embora seja uma empresa formada por engenheiros e técnicos, toda modernização e automação de
sistemas deve ser analisada, pois trata-se de custos e benefícios.
Diante do cenário da pandemia, empresas que se beneficiam
dos pilares da indústria 4.0, conseguiram lidar melhor com a crise, uma
92
PERSPECTIVAS DA UTILIZAÇÃO DE INDÚSTRIA 4.0 EM
UMA EMPRESA DO RAMO DE ENERGIAS RENOVÁVEIS
vez que investiram em melhorias e avanços tecnológicos, empresa que
possuem duas ou três tecnologias, souberam resistir, diferente de empresas que não possuíam nenhum pilar e não resistiram diante de uma das
maiores crises econômicas.
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"Rico é aquele que sabe ter o suficiente"
(Lao Tze)