A relação da IoT com a Indústria 4.0 e a indústria 5.0: o guia definitivo
Por Lyra M2M • 21 de novembro de 2023
Por mais que o termo e assunto da indústria 4.0 não seja tão recente – foi criado e popularizado entre 2011 e 2013 –, ele ainda pode gerar muitos debates interessantes para muitos negócios.
E isso é uma verdade para quem trabalha ou tem interesse em trabalhar com IoT (Internet das Coisas), afinal, o conceito por si é bem dependente de tecnologias autônomas e de inteligências artificiais, que passaram a ficar mais conhecidas e utilizadas nos últimos 3 anos.
A indústria 4.0 tem a premissa de revolucionar a produção industrial com aumento da eficiência operacional, desenvolvimento de novos modelos de negócios, serviços e produtos, permitindo o planejamento e otimização da produção em tempo real.
Desde o surgimento do termo, foi estimado que as ferramentas e avanços tecnológicos desenvolvidos pela Indústria 4.0 teriam um papel significativo na melhoria da qualidade de vida da sociedade, e um enorme impacto na economia mundial.
Porém, foi necessário a criação do termo indústria 5.0 (esse de 2017, desenvolvido pelos japoneses) para poder realizar uma fusão entre o trabalho do ser humano com a harmonia de se viver com essas novas tecnologias.
Sim, parece um pouco confuso entender a diferença e proposta de ambas, mas é exatamente sobre isso que esse artigo se trata.
Vamos posicionar a IoT e as novas tecnologias que estão surgindo nos últimos anos em meio ao assunto, para que você possa entender em que nível e maturidade estão ambas indústrias no Brasil e no mundo.
De maneira geral, o texto será uma ótima explicação e excelente material para aqueles que procuram entender melhor sobre IoT, sua origem e tendências.
O que é a indústria 5.0 e qual as diferenças da indústria 4.0?
Primeiro, temos que explicar um pouco sobre o termo mais recente.
A Indústria 5.0 está ganhando mais notoriedade no pós-pandêmica, principalmente no que se trata do futuro da automação industrial.
Nesta nova visão da indústria, robôs, máquinas inteligentes, IoT, IA e Big Data continuam a ser a chave para o sucesso empresarial, mas a vertente tecnológica está equilibrada com mais foco na sustentabilidade, resiliência e valorização do talento humano, suportado por dispositivos cada vez mais inteligentes e eficientes.
Antes da indústria 5.0, a visão dada pela indústria 4.0 era sobre uma nova fase de desenvolvimento industrial que utiliza tecnologias avançadas, como a Internet das Coisas (IoT), inteligência artificial (IA), big data, computação em nuvem e automação para melhorar os processos de produção.
Graças a conectividade e troca de dados constante entre máquinas, seria possível o surgimento das smart factories (fábricas inteligentes), que além de um aumento na automação da produção, poderia gerar relatórios inteligentes, aumentando a base de conhecimento sobre a produção e manutenção das mesmas.
Tudo isso ainda era novidade e pouco falado por volta de 2011 e 2012, mas hoje já temos o uso prático de muitas dessas tecnologias no mercado.
A Indústria 5.0 é um conceito mais recente que surge como uma evolução da Indústria 4.0. Ela enfatiza a colaboração entre humanos e robôs no ambiente de trabalho.
Enquanto a Indústria 4.0 busca a automação completa e a substituição do trabalho humano por máquinas, a Indústria 5.0 propõe uma integração mais próxima entre humanos e robôs, onde os humanos poderiam contribuir com sua criatividade e outras habilidades únicas.
Os conceitos de Indústria 5.0 e Indústria 4.0 são muito próximos, criando uma enorme interseção entre eles. Para tornar mais notáveis as diferenças e propostas, vamos separar um pouco elas em 2 partes distintas.
A indústria 4.0 e a popularização da IoT (Internet of Things)
O termo atribuído a Klaus Schwab, engenheiro alemão, economista e fundador do Fórum Econômico Mundial, descreve um período de mudanças rápidas e a adoção de tecnologias de integração entre várias máquinas e dispositivos.
Como destaque, temos o crescimento da automação de máquinas e o maior aparecimento da comunicação machine-to-machine (M2M) e da IoT na indústria.
A popularização do termo IoT ocorreu exatamente pelo fato de muitas dessas tecnologias e propostas de plantas de fábrica exigirem a conexão entre máquinas e dispositivos.
A única forma de viabilizar a indústria 4.0 seria adotando ou produzindo dispositivos que pudessem enviar dados uns aos outros, ou que pudessem funcionar mesmo sem a presença de redes Wi-Fi.
Seus pontos focais como teoria e visão de mercado estão associados a:
- Sistemas de automação industrial, dispositivos IoT e robôs, conectados entre si, gerando grandes volumes de dados sobre os processos de trabalho, manufatura e fluxos da linha de produção;
- As grandes empresas, com alto poder de compra, implementam cada vez mais soluções robóticas e máquinas industriais totalmente automatizadas em grandes instalações, além de investirem em novas tecnologias logísticas;
- Graças ao barateamento progressivo dessas tecnologias (algo que não foi visto ainda), pequenas e médias empresas também poderiam usufruir da indústria 4.0;
- O uso de Inteligências Artificiais e máquinas autônomas começam a executar tarefas repetitivas ou perigosas;
- A coleta de dados passa a ser o “mainstream” na indústria e em muitas áreas do mercado, que passam a usar novos softwares e novos dispositivos na cadeia de produção;
- A produtividade aumenta devido aos insights obtidos com o uso de dados e relatórios inteligentes feitos por máquinas e IAs;
- Os trabalhadores humanos vão, aos poucos, sendo substituídos por robôs ou devem acompanhar a evolução dessas máquinas, realizando um número cada vez maior de tarefas, além da necessidade de se especializarem ou aprenderem cada vez mais sobre as tecnologias emergentes.
As propostas e novidades naquele período eram várias, mas agora em pleno ano de 2023 conhecemos muito bem essas precisões e visões sobre o que seria essa nova indústria.
A Indústria 5.0: adicionando o fator humano e social na equação
A visão 4.0 tinha um problema bem notável: ela assusta as pessoas quanto a importância da máquina e da automação em detrimento ao trabalho humano.
Ou seja, a proposta pode enfrentar barreiras sociais relacionadas a empregos e até mesmo filosóficas quanto ao “propósito das pessoas e suas funções sociais no futuro”. Para reduzir essa má impressão deixada no movimento anterior, a versão 5.0 reconhece que o fator humano é crucial para o sucesso de grandes empresas e projetos industriais do futuro.
Contar somente com máquinas sem a intervenção ou presença humana poderia ser uma barreira na qualidade e evolução de novas tecnologias do futuro, que no fim do dia, precisam de características exclusivamente humanas para seu sucesso.
De forma resumida, a Indústria 5.0 prega como principais princípios que:
- É necessário manter o foco na integração de trabalhadores e máquinas na fabricação, bem como em outros ambientes industriais;
- Muda o foco de que robôs estão substituindo os humanos para falar de soluções robóticas e máquinas inteligentes que dão suporte e aumentam a qualidade do trabalho humano;
- Reconhece as desvantagens da automação excessiva;
- Os dados são importantes, mas quem tomam as decisões assertivas são as pessoas, não as IAs;
- Concentre-se em oferecer a melhor experiência ao cliente e “customização em massa” para os consumidores;
- Maior foco na experiência interativa (uma tendência que começou a ser visível com realidade aumentada e outras tecnologias recentes).
A Indústria 5.0 coloca tudo que é discutido na Indústria 4.0 no contexto de uma abordagem mais human-centric.
Ele eleva o papel do talento humano e sua importância para o sucesso geral das operações, assim como também leva em consideração o fator social e das necessidades das pessoas quanto a economia e a mão de obra, além de levar em consideração questões ambientais (eco-friendly projects).
As áreas onde a IoT tem maior impacto na indústria 4.0 e 5.0
A Internet das Coisas (IoT) tem um impacto significativo na Indústria 4.0, pois é uma das principais tecnologias habilitadoras dessa nova era industrial.
A IoT permite a conexão de dispositivos físicos, como sensores, atuadores e máquinas, criando uma rede de objetos inteligentes e interconectados – o que deu origem também a outra vertente do assunto, que é a IIoT (Industrial Internet of Things).
Como a visão 5.0 estabelece maior importância ao bem estar humano, então o mesmo vale para seu conforto e aprimoramento de suas habilidades, o que é feito quando suas ferramentas de trabalho estão conectadas e o ajudando a fazer de maneira mais veloz e mais adequada seu trabalho diário.
Algumas áreas e temáticas possuem maior impacto quanto a adoção da IoT. Vamos ver agora quais são algumas delas:
1.Monitoramento e controle em tempo real
A IoT permite o monitoramento contínuo de máquinas, equipamentos e processos industriais em tempo real. Sensores colocados em diferentes pontos da cadeia de produção coletam dados sobre o desempenho, condições de operação e qualidade dos produtos.
Essas informações são transmitidas pela rede IoT para sistemas de controle, que podem tomar decisões e acionar ações corretivas de forma automatizada.
Leia também: Como criar um projeto de IoT do zero?
2.Otimização da eficiência e produtividade
Com a IoT, é possível coletar uma quantidade enorme de dados sobre os processos industriais. Esses dados podem ser analisados por algoritmos de análise de dados e inteligência artificial para identificar padrões, tendências e oportunidades de melhoria.
Com base nessa análise, os sistemas podem otimizar a eficiência operacional, identificar gargalos de produção e minimizar o tempo de inatividade.
3.Manutenção preditiva e aumento da segurança no trabalho
A IoT permite a implementação de sistemas de manutenção preditiva, nos quais sensores monitoram constantemente o estado de equipamentos e máquinas.
Esses sensores podem detectar sinais de desgaste, falhas iminentes ou necessidade de manutenção, permitindo que ações corretivas sejam tomadas antes que ocorram falhas graves.
Isso reduz o tempo de inatividade não planejado, aumenta a vida útil dos equipamentos e minimiza os custos de manutenção.
4.Customização em massa e produção sob demanda
A IoT possibilita a coleta de dados em tempo real sobre a demanda do mercado, preferências dos clientes e condições do ambiente.
Com base nesses dados, as fábricas podem ajustar seus processos de produção de forma flexível e personalizada, permitindo a fabricação de produtos customizados em massa e a produção sob demanda. Isso resulta em maior satisfação do cliente, redução de estoques e eliminação de desperdícios.
Integração da cadeia de suprimentos: A IoT permite a troca de informações em tempo real entre fornecedores, fabricantes e distribuidores ao longo da cadeia de suprimentos.
Isso melhora a visibilidade e o rastreamento dos produtos, otimiza o planejamento e a logística, reduz os prazos de entrega e aumenta a eficiência geral da cadeia de suprimentos.
Já existe uma indústria 6.0?
A premissa da indústria 6.0, segundo artigos e textos publicados, é a mesma da indústria 5.0, que é a integração dos seres humanos às máquinas e IAs em geral.
Dessa forma, podemos dizer que o assunto está ainda prematuro, e que não podemos de fato afirmar o que é a indústria 6.0 e como ela realmente se difere das duas antecessoras.
Por que a indústria 4.0 ainda é um processo em andamento?
A Indústria 4.0 não pode ser encarada como um processo concluído. Ela representa uma visão e um processo contínuo de transformação industrial, impulsionado pelas tecnologias digitais e pela conectividade.
Embora muitas empresas tenham adotado e implementado algumas das tecnologias e conceitos da Indústria 4.0, ainda há muito espaço para crescimento e desenvolvimento, uma vez que muitas de suas previsões começaram a ocorrer somente nos últimos 5 anos, e algumas ainda não ocorreram – e podem ficar somente no papel.
A implementação completa da Indústria 4.0 pode variar de empresa para empresa, de país e região do mundo, e depende de vários fatores, como o setor industrial, os recursos disponíveis e a maturidade tecnológica.
Algumas empresas e setores podem estar mais avançados na adoção de tecnologias da Indústria 4.0, enquanto outras ainda estão no início desse processo.
O mesmo vale para a indústria 5.0, que é uma visão ainda mais nova. Mas é necessário termos esse debate pelo fato de que muitas pessoas imaginam que a indústria 4.0 teve uma conclusão ou um desfecho, uma vez que há a 5.0, só que isso não é verdade.
Como a indústria 5.0 pode ser percebida nas empresas nos dias de hoje?
A adoção dessas formas de direcionar o futuro da indústria sempre são feitas de maneira despercebida, acompanhando tendências e o lançamentos de novas tecnologias pelo mundo. Por isso, podemos notar o contraste entre países e indústrias que ainda estão na vertente da indústria 3.0, como em outros lugares estão nos sistemas mais avançados do mundo.
Como a indústria 5.0 possui uma abordagem humanizada e social, então suas tendências vão de acordo com o mercado de trabalho e incentivos de instituições, que podem contribuir (ou não) para que as empresas possam dar mais espaço para as pessoas ao invés de máquinas.
Nesse quesito, há muitas matérias que influenciam o processo, tais como impostos, diretorias de grandes corporações, e claro, o avanço na pesquisa e desenvolvimento de novas tecnologias, assim como os softwares e IAs que operam essas tecnologias.
Exemplos de tecnologias e comportamentos da indústria 5.0 sendo vistos nos dias de hoje
Para tornar perceptível a adoção e evolução da indústria 5.0 pelo mundo, daremos exemplos de como ela ocorre e onde é normalmente usada.
1) Sistemas de Manufatura Aditiva (Impressão 3D)
A manufatura aditiva, também conhecida como impressão 3D, é uma tecnologia que permite a criação de objetos tridimensionais camada por camada.
Na Indústria 5.0, a manufatura aditiva é usada para produzir componentes personalizados e sob demanda, reduzindo a necessidade de estoques e permitindo a produção flexível.
Ela também facilita a prototipagem rápida, o que acelera o processo de design e desenvolvimento de novos produtos – mas sempre deixando o trabalho humano bem próximo e necessário na cadeia de produção.
2) IIoT (Industrial IoT)
A IIoT é uma extensão da IoT para a indústria, conectando dispositivos, máquinas e sistemas industriais à Internet.
Sensores e dispositivos inteligentes são implantados em toda a cadeia de produção para coletar dados em tempo real. Por mais que a análise dos dados possa ser feitos pela IA, há sempre o envolvimento humano na leitura e interpretação de tais dados em algum ponto no futuro.
A IoT em geral começa aos poucos a ser mais usada em fábricas e ambientes inóspitos, facilitando a comunicação de máquinas e dispositivos mesmo em lugares distantes e de difícil acesso, como é o caso de áreas rurais.
3) Cobots (Robôs Colaborativos)
Os cobots são robôs projetados para trabalhar em colaboração com os seres humanos.
Eles podem ser programados para trabalhar em proximidade com os operadores humanos, auxiliando-os em tarefas que requerem força física, repetitividade ou precisão.
Esses robôs podem ser encontrados em diversos setores industriais, como manufatura, logística e saúde.
Nota: Vale ressaltar que quando falamos de indústria 4.0 e 5.0 também temos drones e robôs autônomos e semi-autônomos que ajudam na produção em fábricas e em áreas agrícolas.
4) Mindset voltado a efeitos colaterais na sociedade
Para concluir, ao invés de darmos um exemplo tecnológico, queremos ressaltar a mudança do mindset que pode começar a ser visto em alguns setores, que poderão passar por uma fase de “automação pura”, para depois passarem novamente pelas questões da presença humana na cadeia produtiva.
Então se existe uma forma de notar a influência da indústria 5.0 nas empresas no presente, é por meio do mindset e decisões de diretores e decisores nos processos de contratações e de investimento em tecnologias de IA, Digital Twins, automações em geral e principalmente de tecnologias relacionadas a IoT.
Sua empresa já está por dentro das últimas tecnologias de IoT?
Chegamos ao fim do nosso artigo. Se você leu até aqui, deu para entender muito bem a diferença entre a indústria 4.0 e a indústria 5.0, e ainda teve uma boa explicação de como a IoT se mescla a esses temas.
Queremos convidá-lo(a) a conhecer nossos outros artigos e assuntos referentes a tecnologia, M2M (machine to machine) e de internet das coisas em geral.
Com isso, você estará mais preparado na implementação e adoção de possíveis novas tendências no seu mercado, e quem sabe, estar alinhado com a visão e boas práticas da indústria 5.0.
