Revista Prociências

EDITORIAL

Walter R. Iriondo Otero — 2023-12-15

Temos imenso prazer em apresentar a Edição Especial da Revista Prociências, intitulada “A revolução da indústria 4.0: transformando desafios em oportunidades”, que objetiva divulgar resultados de investigações científicas e aplicações práticas na área da Indústria 4.0.

Nesse contexto, é necessário agradecer a confiança depositada na Revista Prociências pelas instituições que organizaram a presente Edição Especial, ao escolher a nossa Revista como veículo para oferecer aos leitores do nosso periódico científico um conjunto seleto de artigos que refletem resultados significativos de estudos na área em tela.

Notadamente, agradecer ao Núcleo de Estudos Aplicados em Indústria 4.0 e aos docentes e discentes do Curso de Engenharia de Produção da UFPel; ao Programa de Pós-Graduação em Sistemas e Processos Industriais da UNISC; ao Programa de Pós-graduação em Engenharia Têxtil da UFSC, campus Blumenau; ao Curso de Engenharia de Produção da UNIPAMPA, campus Bagé; e ao Programa de Pós-Graduação em Tecnologia Ambiental da UNISC; à Rede RS Indústria 4.0; e à UFRGS.

Desejo parabenizar os autores e autoras dos artigos que compõem esta Edição Especial e expressar meu reconhecimento ao trabalho realizado pela equipe envolvida na Coordenação desta Edição da Revista, cuja determinação foi decisiva para a organização dos trabalhos.

Resta mencionar que a Revista Prociências continua à disposição da comunidade científica internacional para publicação de outras Edições Especiais, no formato Dossiê ou Edição Temática; e que a Revista recebe contribuições em fluxo contínuo, ação que contempla a submissão, recebimento e avaliação de artigos durante o ano todo.

Aguardamos, portanto, o recebimento de propostas de novas Edições Especiais da Revista, assim com trabalhos inéditos para as próximas edições regulares do nosso periódico.

Desejamos a todos uma profícua leitura desta Edição Especial da Revista Prociências.

A REVOLUÇÃO DA INDÚSTRIA 4.0: TRANSFORMANDO DESAFIOS EM OPORTUNIDADES

Aline Pereira — 2023-12-15

Neste primeiro quarto de século, testemunhamos uma revolução sem precedentes no mundo industrial: a ascensão imparável da Indústria 4.0 e da era digital. Esta Edição Especial da Revista Prociências busca explorar as implicações e promessas dessa transformação digital, que está redefinindo a maneira como produzimos, interagimos com as tecnologias e concebemos o futuro da indústria e da sociedade.

A Indústria 4.0, conceito cunhado em 2011, na Alemanha, representa um marco fundamental na evolução das fábricas, caracterizado pela convergência de tecnologias avançadas com as necessidades de produtividade e eficiência. A integração de Internet das Coisas (IoT), inteligência artificial, big data, computação em nuvem e automação inteligente está moldando um cenário onde máquinas não apenas executam tarefas, mas se conectam, aprendem e otimizam continuamente. Esse novo paradigma não é apenas uma mudança de ferramentas: é uma transformação cultural e organizacional.

De fato, as organizações estão sendo desafiadas a repensar suas cadeias de valor, seus processos de produção e modelos de negócios. A capacidade de coletar e analisar dados, em tempo real, não só impulsiona a eficiência operacional, mas também abre novas fronteiras para a inovação. No coração da indústria 4.0, a capacidade de tomada de decisões é mais rápida e precisa. Com o uso dos Sistemas Ciber Físicos, que possibilitam criar fábricas inteligentes, a comunicação entre máquinas e sistemas é instantânea, permitindo ajustes dinâmicos e personalização em escala. Isso, além de impulsionar a produtividade, ainda responde às demandas crescentes por produtos altamente personalizados.

Porém, tal revolução não está isenta de desafios e, por isso, necessita de estudos científicos qualificados para seu avanço de forma adequada e sustentável. E é nesta perspectiva que a troca de experiências e de conhecimentos torna-se fundamental.

Os desafios presentes na adoção das tecnologias da Indústria 4.0 passam pela infraestrutura e impõem novos modelos de trabalho, promovendo mudanças nos perfis profissionais que surgem dentro desse cenário. Essa é uma barreira que exige uma mobilização de vários segmentos da sociedade, motivando a formação de líderes que conectem o uso das tecnologias para que possamos usufrui-las da melhor forma, a fim de promover a qualidade de vida das pessoas e a preservação do meio ambiente.

Nesse contexto, esta Edição Especial da revista Prociências publicou sete artigos que retratam como as organizações estão vivenciando essa nova revolução. O artigo intitulado “Adoção da indústria 4.0: Planejamento e Desafios” expõe resultados sobre a importância do MRP à tomada de decisões autônomas, otimizando a eficiência e a confiabilidade dos relatórios e contribuindo para a virtualização de dados, que é essencial na Indústria 4.0. Por outro lado, o artigo “Políticas Públicas e Formação de Recursos Humanos para a indústria 4.0” faz uma discussão da temática recursos humanos e preparação das pessoas para o mercado de trabalho, no contexto da quarta revolução industrial, a partir do olhar sobre as políticas públicas de 6 países.

Na sequência, os artigos “Modelo de Maturidade de Tomada de Decisão no contexto da Indústria 4.0 no setor de ferramentarias”, e “Fatores Sociotécnicos que Impactam a Transformação Digital nas Micro e Pequenas Empresas” apresentam oportunidades e desafios para as organizações na era digital. O uso de modelos de maturidade, bem como o reconhecimento dos fatores que impactam a transformação digital nas organizações são críticos para o sucesso e a sustentabilidade organizacional. Por fim, os artigos intitulados “Desenvolvimento de Prótese para ausência de falange mediana”, “O Uso de Drones na Agroindústria 4.0: Alternativa Digital para a Pulverização” e “Reconhecimento Facial com Inteligência Artificial Utilizando a Plataforma Roboflow” trazem possíveis e reais aplicações de tecnologias habilitadoras da indústria 4.0.

Nesta Edição Especial que se apresenta, convidamos a todos para uma leitura completa desses artigos. Tal leitura proporcionará uma compreensão das diversas facetas dessa revolução digital, enriquecendo o conhecimento sobre como a Indústria 4.0 está moldando nosso presente e delineando o futuro da inovação industrial.

ADOÇÃO DA INDÚSTRIA 4.0: PLANEJAMENTO E DESAFIOS

Fernando de Freitas Tortorelli — 2023-12-15

A era da Indústria 4.0 é marcada por automação avançada, análise de dados em larga escala (Big Data) e Internet das Coisas, com uma redução significativa da intervenção humana nos processos de manufatura. Essa transformação impacta diretamente na área de planejamento de projetos, exigindo adaptações e atualizações para lidar com as mais recentes tecnologias e sistemas interconectados. Embora a literatura internacional forneça uma base sólida sobre a Indústria 4.0, a aplicação prática e as particularidades desse movimento em empresas brasileiras ainda carecem de uma análise detalhada. Este estudo visa preencher essa lacuna ao investigar como uma empresa local se adapta às demandas e desafios da Indústria 4.0. Este estudo tem como principal objetivo analisar o sistema de planejamento de projetos e o gerenciamento de riscos tecnológicos, com o intuito de oferecer maior clareza para empresas que buscam implementar a Indústria 4.0. Especificamente, buscamos identificar as práticas, desafios e benefícios da virtualização de dados, bem como a capacidade de decisão autônoma do software de planejamento e o papel fundamental do software MRP (Planejamento de recursos para Fabricação) na consulta de dados. Utilizamos uma abordagem que combina revisão da literatura internacional com um estudo de caso de uma multinacional brasileira. Realizamos entrevistas com profissionais da empresa para obter informações valiosas sobre suas práticas e desafios relacionados ao planejamento de projetos e ao gerenciamento de riscos tecnológicos. Nossas descobertas revelam que a empresa estudada possui uma sólida compreensão das práticas necessárias para a virtualização de dados, que é essencial na Indústria 4.0. Além disso, o software de planejamento permite a tomada de decisões autônomas, otimizando a eficiência e a confiabilidade dos relatórios. O software MRP desempenha um papel crítico na consulta de dados e na capacidade de negociação. Este estudo destaca a importância da adaptação das empresas aos desafios da Indústria 4.0 e a capacidade de gerenciar com eficácia o planejamento de projetos e os riscos tecnológicos. A hierarquia na limitação de acesso ao sistema demonstra ser um fator crucial na segurança de informações, particularmente no que diz respeito à proteção do patrimônio intelectual. A Indústria 4.0 traz novos desafios e oportunidades, e as empresas que buscam aderir a esse movimento devem estar preparadas para enfrentá-los.

POLÍTICAS PÚBLICAS E FORMAÇÃO DE RECURSOS HUMANOS PARA A INDÚSTRIA 4.0

André Guilherme Scheer Rahal Valverde — 2023-12-15

O termo indústria 4.0 (I4.0) foi cunhado na Alemanha em 2011 e pode ser visto como o movimento para digitalizar e automatizar processos no campo da manufatura, e sua implementação necessita de uma força trabalhadora com novas qualificações. Nesse artigo, através de uma revisão da literatura, foram analisadas as políticas públicas para a implantação da I4.0 na Alemanha, China, Reino Unido (GB), Suécia, Japão e Brasil catalogando-as em três temas, Empregados - questões relacionadas aos recursos humanos; Produção – referente aos recursos físicos utilizados no processo produtivo; Social – relativo à criação e compartilhamento de conhecimento entre os trabalhadores e os efeitos na sociedade em geral. A pesquisa revelou que Alemanha, China, GB e Japão possuem maiores similaridades em sua forma de adotar a I4.0, especialmente quanto ao grande foco em pesquisa, adaptação de seus recursos humanos e constante profissionalização da força de trabalho, mas a China diferencia-se especialmente na maneira de distribui-la, focando em empresas grandes e centralizadas, enquanto esses os outros focam numa distribuição mais democrática, abrangendo mais regiões e pequenas e médias empresas. Por fim quanto ao Brasil, apesar de possuir algumas iniciativas direção certa, são poucas e falham em resolver a falta de entendimento dos benefícios da I4.0, a falta de infraestrutura tecnológica e as restrições financeiras.

MODELO DE MATURIDADE E DE TOMADA DE DECISÃO NO CONTEXTO DA INDUSTRIA 4.0 NO SETOR DE FERRAMENTARIAS

Luis Fernando Moreira — 2023-12-15

As três revoluções industriais ocasionaram mudanças nos processos produtivos, com marcos históricos decorrentes que ainda vêm sendo analisados posterior a seus acontecimentos. A quarta revolução industrial, intitulada de Indústria 4.0, é pesquisada atualmente em contextos industriais. Partindo desse pressuposto, esse estudo contemplou dois objetivos: i) diagnosticar e medir o nível de maturidade da I4.0 nas ferramentarias e ii) propor uma ferramenta de tomada de decisão a partir de tal diagnóstico, com a hierarquização da implementação das tecnologias habilitadoras da I4.0 para as ferramentarias. Trata-se de um estudo de caráter misto com entrevistas que envolveram indivíduos de dez ferramentarias de Caxias do Sul, delineando um estudo de múltiplos casos. Para a etapa quantitativa, utilizou-se uma escala de seis níveis para medir e diagnosticar I4.0 nas ferramentarias, bem como matriz GUT para hierarquizar as prioridades de implementação da I4.0 para tomada de decisão. Dentre os principais resultados, destaca-se a elaboração de um radar tecnológico das ferramentarias, a partir da média estatística identificada. Para a tomada de decisão, elegeram-se cinco prioridades de implementação, que englobam custos de implementação, custos de adequação das organizações, tecnologia aplicada, recursos humanos, educação e cultura organizacional. Como principal prioridade, tem-se a criação de valor para as ferramentarias, ocorrendo por meio de integração vertical (integração entre diferentes níveis de hierarquias de tecnologias e informação), horizontal (através de redes de valor associando todos os interventores da cadeia de valor) e conexão de ponta a ponta.

DESENVOLVIMENTO DE PRÓTESE PARA AUSÊNCIA DE FALANGE MEDIANA

Daniel de Castro Maciel — 2023-12-15

A falta de um dos dedos da mão, seja por um trauma, doença ou uma anomalia congênita, causa deficiências funcionais e disfunções sociais para o paciente. A indústria hoje disponibiliza diversas opções de próteses, sendo algumas com caráter funcional devolvendo alguns movimentos dos membros perdidos e outras são de caráter estético. Porém, grande parte dessas próteses possuem um valor alto monetário, dificuldade de encontrar sua fabricação (que geralmente são importadas de países desenvolvidos), principalmente devido a sua grande complexidade, o que as torna não acessíveis para grande a maioria das pessoas. Além de valor elevado, existe ainda a falta de um modelo que seja simples e funcional, de maneira a atender quem precise de uma prótese individual para dedo ou membro. O objetivo deste trabalho foi o estudo de uma estrutura mecânica funcional que possibilite a partir de uma prótese confeccionada retomar movimentos restritos dos dedos, além de apresentar um baixo custo econômico. Para isto, foi realizada a pesquisa exploratória com análise qualitativa. O modelo foi desenvolvido através do processo de Impressão 3D e o material utilizado foi o PLA. O protótipo apresentou a flexão esperada, sendo os ângulos alcançados extremamente parecidos com os ângulos de flexão dos dedos humanos. Além disso, o modelo também proporcionou a capacidade de executar tarefas cotidianas, como por exemplo, digitação e pegada de objetos. Ainda, o protótipo funciona a partir do movimento do coto do paciente, apresentando uma mobilidade independente e conforto adequado.

O USO DE DRONES NA AGROINDÚSTRIA 4.0: ALTERNATIVA DIGITAL PARA A PULVERIZAÇÃO

WILLIAM DIETRICH KLUG — 2023-12-15

Diante das mudanças constantes ao redor do mundo, as atividades agrícolas enfrentam desafios que reforçam a necessidade de busca por melhores soluções tecnológicas para o setor. Deste modo, este trabalho tem como objetivo avaliar e comparar os tipos de sistema de produção convencional versus o digital. O uso de drones foi a solução utilizada para o estudo aplicado. Para isso, foram realizadas entrevistas utilizando a abordagem mista quanti-qualitativa com produtores da região de Pelotas - RS, os quais utilizam essa nova forma de pulverização concomitante a pulverização convencional. Dessa forma, foi possível identificar os benefícios e desafios na implementação de drones como nova forma de pulverização em suas áreas de cultivo.

RECONHECIMENTO FACIAL COM INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL UTILIZANDO A PLATAFORMA ROBOFLOW

Guilherme Rodrigues Matuck — 2023-12-15

Este artigo tem como objetivo fornecer uma visão geral sobre reconhecimento facial em tempo real e discutir as melhores práticas para treinar modelos de detecção em tempo real usando a plataforma Roboflow. Serão discutidos os diferentes algoritmos de detecção de objetos em tempo real e como selecionar o algoritmo adequado para treinar modelos. Além disso, serão apresentados exemplos de conjuntos de dados de treinamento e modelos de detecção de objetos em tempo real, bem como estudos de caso de aplicativos reais. Por fim, serão discutidas considerações éticas e legais ao implementar sistemas de detecção de objetos em tempo real e como a plataforma Roboflow pode ajudar a garantir a privacidade e a segurança dos dados.

FATORES SOCIOTÉCNICOS QUE IMPACTAM A TRANSFORMAÇÃO DIGITAL NAS MICRO E PEQUENAS EMPRESAS

Adriano Machado Becker — 2023-12-15

O objetivo deste artigo é identificar os fatores dos subsistemas do sistema sociotécnico (SSS) que funcionam como impulsionadores e/ou inibidores para a adoção da transformação digital (TD) no contexto das pequenas e médias empresas (MPEs). A lente teórica dos sistemas sociotécnicos complexos é utilizada para entender o comportamento desses fatores na performance do processo da TD nas MPEs. Para isso, foi realizado um estudo de caso múltiplo envolvendo quatro agentes de inovação, os quais aplicaram a metodologia do projeto com foco em TD em 32 MPEs da região metropolitana de Porto Alegre/RS. Este estudo foi conduzido através de relatórios disponibilizados pelos Agentes, os quais incluíam check-up digital que possui 6 dimensões: tecnologias e habilidades digitais, comunicação e canais de venda, organização e pessoas, estratégia, dados e inteligência analítica. De acordo com os resultados do estudo, foi confirmado que as MPEs que possuem uma alta orientação pelos SSS são mais propensas a implementar tecnologias para a TD. Com base nessas descobertas, o estudo oferece recomendações gerenciais para melhorar o processo de TD nas MPEs.