Combinando habilidades, tecnologias e processos, a Indústria 4.0 oferece um caminho para modernizar a produção, integrar soluções digitais e aumentar a competitividade, ajudando sua empresa a transformar operações, melhorar resultados e alcançar excelência no dia a dia da fábrica
Prezadas e prezados,
Nas últimas colunas (Competitividade empresarial: estratégias para se destacar no mercado, Integração inteligente: como a estratégia empresarial se alinha à estratégia industrial?, Estratégia industrial: diferencial competitivo que nasce no chão de fábrica e Como desenvolver uma estratégia de produção: da teoria à prática) abordamos, de maneira sucinta, os principais tópicos de estratégia empresarial à estratégia de produção, detalhando os principais conceitos e sugerindo uma estrutura para a elaboração da estratégia de produção.
Já nas quatro últimas colunas (Lean Furniture: Manufatura Enxuta aplicada no setor moveleiro, Teoria das Restrições e OPT: fortalecendo o elo mais fraco da sua fábrica, WCM (World Class Manufacturing): a excelência operacional estruturada em 20 pilares e HPM (High-Performance Manufacturing): o novo patamar da competitividade industrial)) aprofundamos os diferentes tipos de sistemas de produção desenvolvidos para gerenciar a produção de maneira efetiva (eficaz e eficiente). Na coluna de hoje, abordaremos a Indústria 4.0, mas não a sua origem ou os seus elementos. Vamos abordar as capabilities necessárias que uma empresa precisa desenvolver (e evoluir) para atingir a Indústria 4.0.
Introdução
O conceito de Indústria 4.0 já está bem difundido, com muitas pessoas que já escreveram sobre a sua origem, a evolução (da Indústria 1.0 até a Indústria 4.0) e os seus principais elementos (IoT – Internet das coisas, Interoperabilidade, Fábricas Inteligentes, Sistemas Ciber Físicos, etc.). Porém, vejo poucos materiais que exploram o caminho que as empresas precisam desenvolver para realmente alcançar a Indústria 4.0.
Diante disso, apresentarei uma sugestão de caminho para a implementação da Indústria 4.0. Para entender melhor essa abordagem, é importante entender o conceito de capabilities. O conceito de capability se refere à habilidade de alcançar um efeito desejado ou desempenhar uma função específica, que é uma combinação de habilidades, recursos e condições. É um conceito versátil que pode descrever o potencial de um indivíduo, de uma organização ou de um sistema para fazer algo, frequentemente sob padrões de desempenho específicos. Esse conceito foi adaptado de Robeyns e Byskov (2025).
Portanto, capability representa a combinação de habilidade, recursos e condições que as empresas precisam desenvolver para atingir os objetivos. Apesar de ser um conceito vago, vamos tentar, por meio da apresentação detalhada, deixar mais específico para que as empresas adotem a Indústria 4.0.
Principais conceitos e capabilities da Indústria 4.0
A partir desse ponto do texto, tentarei descrever a complexa ligação existente entre os principais conceitos e as capabilities da Indústria 4.0. Do meu ponto de vista, a melhor maneira de fazer isso é apresentar as informações de uma maneira tabelada e demonstrando a influência existente entre as capabilities. O quadro abaixo apresenta essa relação. Abaixo apresentarei a fonte da tabela e uma breve explicação.
Quadro 1 – Relação entre as capabilities da Indústria 4.0
| Grau | ID | Capabilities | Requisitos |
| 3 | EXC10 | Sistemas Ciber Físicos (CPS) | K06, K21, K31 |
| 3 | EXC09 | Internet das Coisas (IoT) | K05, K06, K21, K31 |
| 3 | EXC08 | Fábrica Inteligente | K22, K25, K30 |
| 3 | EXC07 | Produtos Inteligentes | K05, K24, K31 |
| 3 | EXC06 | Orientação à serviços | K06, K24, K26, K31 |
| 3 | EXC05 | Capacidade em tempo real | K05, K24, K30 |
| 3 | EXC04 | Descentralização | K12, K24, K27, K29 |
| 3 | EXC03 | Interoperabilidade | K04, K20, K27, K28, K29 |
| 3 | EXC02 | Modularidade | K04, K26, K30 |
| 3 | EXC01 | Virtualização | K04, K20, K24, K31 |
| Grau | ID | Capabilities | Requisitos |
| 2 | K31 | Nuvem | K18 |
| 2 | K30 | Célula de Produção Inteligente | K11, K27, K29 |
| 2 | K29 | Máquinas Inteligentes | K11, K21 |
| 2 | K28 | Robô Colaborativo | K10 |
| 2 | K27 | Movimentadores Autônomos Inteligentes | K21 |
| 2 | K26 | Impressão 3D (Produção) | K13 |
| 2 | K25 | Digital Twin | K17, K24 |
| 2 | K24 | Big Data Analytics | K18, K21 |
| 2 | K23 | Manutenção Preditiva | K04, K19 |
| 2 | K22 | Sistema de Gestão de Energia | K19 |
| 2 | K21 | Inteligência Artificial | K18, K19 |
| 2 | K20 | Realidade Aumentada | K10 |
| 2 | K19 | Algoritmos Preditivos e Simulação | K07 |
| 2 | K18 | Segurança Avançada de Dados | K08 |
| Grau | ID | Capabilities | Requisitos |
| 1 | K17 | Célula de Produção Automatizada | K11, K15, K16 |
| 1 | K16 | Máquinas Automatizadas | K12 |
| 1 | K15 | Robôs Industriais | – |
| 1 | K14 | Movimentadores Automatizados | – |
| 1 | K13 | Impressão 3D (Prototipagem) | – |
| 1 | K12 | Retrofit de Máquinas | – |
| 1 | K11 | Redes Máquina-Máquina | – |
| 1 | K10 | Interfaces Humanos-Máquinas | – |
| 1 | K09 | Base de Dados Centralizada | K07 |
| 1 | K08 | Segurança de Dados | – |
| 1 | K07 | Confiabilidade dos Dados | – |
| 1 | K06 | Jurídico 4.0 | – |
| 1 | K05 | Vendas 4.0 | – |
| 1 | K04 | Qualidade 4.0 | – |
| 1 | K03 | Movimentadores Manuais | – |
| 1 | K02 | Célula Produção | – |
| 1 | K01 | Máquinas Manuais | – |
Fonte: adaptado de Boardgame I4.0
Essa tabela foi extraída do material de treinamento Boardgame I4.0, do Programa Bragecrim – Desenvolvimento de Learnstruments para suporte à transição de empresas para a Indústria 4.0. Esse treinamento foi desenvolvido com parcerias nacionais e internacionais das instituições EESC-USP (São Carlos), UFSCar (São Carlos) e TU Berlin (Alemanha).
O objetivo principal desse projeto foi: “criação de ferramentas para o desenvolvimento de competências de gestores, líderes e trabalhadores no contexto da transição ao paradigma da Indústria 4.0”. A equipe do projeto é composta por:
- Prof. Dr. Henrique Rozenfeld (EESC-USP);
- Prof. Dr. Mateus Gerolamo (EESC-USP);
- Prof. Dr. Daniel Braatz (UFSCar);
- Prof. Dr. Kleber Esposto (EESC-USP);
- Prof. Dr. Edson Cazarini (EESC- USP);
- Prof. Dr.-Ing. Holger Kohl (TU Berlin);
- Esdras Paravizo (PPGEP-UFSCar);
- Omar Chaim (PPGEP-EESC-USP);
- Bernd Muschard (TU Berlin);
- Wolf Schliephack (TU Berlin);
- Valéria Guzman (PPGEP-EESC-USP);
- Beatriz Sajovic (PPGEP-EESC-USP);
- Lucas Portilho Gomes (EESC-USP).
Os materiais desse projeto, incluindo o tabuleiro e a explicação do jogo, podem ser encontrados em https://boardgameindustry.wixsite.com/home.
Dado o devido reconhecimento e a devida citação, vou explicar o Quadro 1. Na primeira parte do Quadro 1 encontramos capabilities de excelência (Certificados de Excelência, grau 3) da Indústria 4.0, ordenados em ordem decrescente em grau de complexidade. Ao lado das capabilities encontram-se os requisitos indicados com codificação.
Portanto, para uma empresa possuir o certificado de excelência (EXC01) Virtualização, ela precisa desenvolver as capabilities: (K04) Qualidade 4.0, (K20) Realidade Aumentada, (K24) Big Data Analytics e (K31) Nuvem. Porém, essas capabilities também possuem requisitos de grau menor (1 e 2) e assim por diante. Vou tentar representar essa relação de maneira simplificada na Figura 1.
Figura 1 – Relações entre o Certificado de Excelência Virtualização e os seus requisitos
Como observa-se na Figura 1, o Quadro 1 resume, de maneira complexa, a relação existente entre os Certificados de Excelência (nível máximo de capabilities da Indústria 4.0), as capabilities (requisitos) de grau 2 (ainda complexos), até chegar nas capabilities (requisitos) de grau 1 (mais simples).
Entendida a relação entre as capabilities, vou explicar um pouco do jogo Boardgame I4.0.
Boardgame I4.0
Todo o texto que será apresentado a seguir foi extraído e adaptado do material desenvolvido para o jogo Boardgame I4.0.
O Boardgame I4.0 é um jogo colaborativo e competitivo no qual equipes transformam suas empresas, desenvolvendo seus processos com equipamentos e tecnologias, contratando e treinando trabalhadores e aprimorando competências relacionadas aos princípios da Indústria 4.0. O jogo tem por objetivo: (1) apresentar os princípios, as tecnologias, os processos e as áreas mais importantes relacionadas com a Indústria 4.0; (2) apresentar as relações existentes sobre cada um desses elementos; e (3) ensinar que alcançar a Indústria 4.0 é um processo porque a Indústria 4.0 não é um produto de prateleira.
O jogo é conduzido em formato de workshop com duração de aproximadamente quatro horas em que os participantes são divididos em equipes de três a cinco pessoas, com papeis distintos entre Gestão de Aquisições, Gestão e Controle de Ações e Gestão de Fábrica.
No início do jogo, os participantes recebem um desafio relacionado com a Indústria 4.0 e devem desenvolver sua empresa para atender as capabilities necessárias do desafio. O jogo é realizado em três períodos com três turnos em cada. Em cada turno, as equipes podem realizar até cinco ações. Ao final de cada período é realizado o cálculo de receita da empresa. Abaixo deixo uma figura do dashboard usado no jogo para instigar a curiosidade.
Figura 2 – Dashboard do Boardgame I4.0
Na próxima coluna, aprofundarei algumas capabilities da Indústria 4.0.
As referências utilizadas para escrever essa coluna foram:
Robeyns, Ingrid and Morten Fibieger Byskov, “The Capability Approach”, The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Summer 2025 Edition), Edward N. Zalta & Uri Nodelman (eds.), URL = <https://plato.stanford.edu/archives/sum2025/entries/capability-approach/>.
Boardgame I4.0. Disponível em: https://boardgameindustry.wixsite.com/home.
Até a próxima!
Escreveu essa coluna
André Gazoli, que possui uma sólida formação acadêmica, destacando-se pela graduação em Engenharia de Produção (2008), mestrado em Engenharia de Produção e Sistemas (2012, com ênfase em Mass Customization na indústria de automóveis) e doutorado em Engenharia de Produção e Sistemas (2019, com ênfase em Lean Manufacturing na indústria moveleira), todos pela renomada instituição PUCPR (Pontifícia Universidade Católica do Paraná).
Atualmente desempenha papel fundamental como professor adjunto na prestigiosa UFPR (Universidade Federal do Paraná), no Campus Jandaia do Sul, onde contribui ativamente para o desenvolvimento e aprimoramento do ensino e pesquisa na área de Engenharia de Produção.
Sua experiência abrange uma vasta gama de conhecimentos, com foco específico em áreas como Produção Enxuta, Mass Customization, Simulação de Eventos Discretos, Planejamento e Controle da Produção e Gestão de Operações.
Destaca-se por sua atuação em projetos relevantes no LEPEP (Laboratórios de Extensão e Pesquisa em Engenharia de Produção), sendo reconhecido por sua contribuição significativa para a evolução e aplicação prática de conceitos inovadores nesse campo.
