Tema 2 - TRANSFORMAÇÃO DIGITAL PROPOSIÇÃO Implementação de Sistemas 4.0

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AULA 2 
IMPLEMENTAÇÃO 
DE SISTEMAS 4.0 
Profª Ana Carolina Bueno Franco 
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INTRODUÇÃO 
Implementação de sistemas 4.0 
A transformação digital é um grande desafio para o setor industrial. Se por 
um lado há a pressão de se adaptar rapidamente às demandas do mercado 
globalizado para que a indústria continue competitiva, por outro, ainda há muito 
desconhecimento sobre o tema e incerteza sobre o retorno dos investimentos. O 
primeiro passo é avaliar a maturidade industrial e estabelecer uma metodologia 
para iniciar o processo de digitalização. 
Esta aula tem como objetivos: 
• Analisar como está a indústria 4.0 no Brasil;
• Apresentar o papel e a importância das startups na transformação digital;
• Compreender o que é maturidade industrial;
• Apontar aspectos relevantes para a elaboração de uma proposição de
transformação digital na indústria;
• Analisar a metodologia proposta pela ACATECH e os estágios de
implementação.
TEMA 1 – INDÚSTRIA 4.0 NO BRASIL 
Diversas pesquisas apontam que a digitalização do setor industrial é 
imprescindível para assegurar e ampliar a competitividade no mercado 
internacional. De acordo com o World Economic Forum 2018, o Brasil ocupa a 72ª 
posição do Ranking da Competitividade Global, portanto ainda há muito a ser 
explorado no setor industrial (Distrito; KPMG, 2018). 
Segundo o governo do Brasil (2020), apenas 7,5% das empresas usam 
tecnologias da Indústria 4.0 com excelência e 2% estão no estágio mais avançado 
de uso, ou seja, a maioria não adota essas tecnologias por desconhecimento do 
tema ou por questões culturais e também pelo montante relativo ao investimento. 
Diversas ações e projetos estão sendo feitos com o intuito de fomentar a adoção 
de tecnologias: concessão de linhas de crédito, aumento da confiabilidade dos 
empresários, cursos técnicos focados em indústria 4.0, feiras e congressos, entre 
outros. 
 
 
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Saiba mais 
Acesse os sites abaixo e veja algumas ações para incentivar a Indústria 4.0 
no Brasil: 
Finep Inovacred 4.0. Disponível em: <http://www.finep.gov.br/apoio-e-
financiamento-externa/programas-e-linhas/inovacred4-0>. Acesso em: 18 ago. 
2020. 
Ex-Tarifário. Disponível em: 
<http://www.mdic.gov.br/index.php/competitividade-industrial/acoes-e-
programas-13/o-que-e-o-ex-tarifario>. Acesso em: 18 ago. 2020. 
Outro projeto que possui o intuito de alavancar o uso das tecnologias da 
indústria 4.0 é o “C4IR Brasil”. Esse projeto consiste em uma parceria do governo 
federal, governo do estado de São Paulo e do Fórum Econômico Mundial. A sede 
será instalada na cidade de São Paulo (previsão para 2020) e atuará nos marcos 
regulatórios e políticas públicas para acelerar a implementação de tecnologias 
como a internet das coisas (IoT), cidades inteligentes, inteligência artificial e outros 
(Brasil, 2020). 
TEMA 2 – O PAPEL DAS STARTUPS NA INDÚSTRIA 4.0 
Conforme descrito anteriormente, as indústrias brasileiras ainda estão 
muito defasadas no que tange à transformação digital, cujos motivos são os mais 
diversos: desconhecimento sobre as tecnologias que compõem o conceito de 
indústria 4.0, incerteza a respeito do retorno de investimento e cultura da empresa, 
entre outros. 
Diante desse cenário, muitas indústrias que buscam a digitalização de seus 
processos, mas têm receio de investir altos valores em novas tecnologias, acabam 
optando por parcerias com as startups. 
As startups de tecnologia desempenham um papel importante, pois são 
propulsoras das tecnologias emergentes. Segundo o Sebrae (2020), o conceito 
de startup é o seguinte: “um grupo de pessoas à procura de um modelo de 
negócios repetível e escalável, trabalhando em condições de extrema incerteza”. 
A Associação Brasileira de Startups define as como sendo empresas que 
estão em estágio inicial, cujos produtos e serviços ofertados são inovadores, com 
 
 
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grande potencial de crescimento (Abstartups, 2017). As principais características 
de uma startup são: 
• Produto ou serviço inovador; 
• A estrutura do modelo de negócio é feita para que haja escalabilidade e 
que possa ser replicada facilmente; 
• Por usar tecnologias inovadoras, deve ter flexibilidade para atender a 
demanda de mercado. 
Mas, afinal, por que as startups têm sido procuradas por grandes indústrias 
para ajudar na transformação digital? 
A principal motivação para que as startups se tornem tão atrativas e 
desempenhem um papel relevante na transformação digital é a flexibilidade que 
possuem de se adaptar às necessidades do cliente (indústria contratante). 
No geral, é feito um projeto piloto (Provas de Conceito – PoC) envolvendo 
profissionais das duas empresas, para que seja feito o teste e validação da 
tecnologia, usando um ambiente de teste menor. Abaixo, alguns dados sobre as 
startups brasileiras (Abstartups, 2020): 
Figura 1 – Dados sobre startups no Brasil 
Fonte: Abstartups, 2020. 
A seguir, são mencionados alguns exemplos de aplicações feitas por 
startups em indústrias (Liga Ventures, 2020): 
• Indústria de alimentos: por meio de soluções desenvolvidas por startups, 
realiza a medição de temperatura no processo de congelamento da carne 
 
 
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(sensoriamento remoto), usa realidade virtual no processo de manutenção 
industrial e também realiza a análise de dados da produção. 
• Usina de álcool e açúcar: adotou a solução desenvolvida por uma startup 
que consiste em um operador virtual, que usa inteligência artificial. 
Inicialmente, a implementação começou por duas usinas e foi ampliada 
devido ao aumento de eficiência no processo. 
• Indústria de tijolos e argamassa: como o material é muito abrasivo, há 
sempre reposição de ferramental. A indústria utiliza uma plataforma de 
compras, desenvolvida por uma startup, que busca o melhor preço e reduz 
o tempo de entrega do produto para a equipe de manutenção. 
• Indústria de filtro de cigarros: a contagem dos filtros produzidos era feita 
manualmente, gerando lentidão e imprecisão nos dados. A indústria adotou 
um sistema de visão computacional desenvolvido por uma startup. 
Atualmente, o sistema consegue contabilizar a produção com uma precisão 
de 99,9%. 
TEMA 3 – TRANSFORMAÇÃO DIGITAL – PROPOSIÇÃO 
Antes de iniciar as ações para a digitalização, deve-se avaliar a maturidade 
industrial no qual a indústria está inserida. 
Mas, afinal, o que é maturidade industrial? 
Segundo Venturelli (2019), a maturidade industrial pode ser descrita como 
“a técnica que associa uma metodologia, onde é possível quantificar e qualificar o 
status atual de uma tecnologia, gestão e conhecimentos (pessoas), de forma a 
mostrar a aderência de uso, permitindo criar diretrizes estratégicas para 
implantação da digitalização e indústria 4.0”. 
O primeiro passo para a transformação digital é a compreensão acerca dos 
benefícios que serão obtidos e principalmente, como agregarão valor à indústria. 
Lembre-se: o objetivo final de qualquer empresa é a obtenção de lucro, portanto, 
antes de iniciar qualquer ação é preciso responder: quais serão os impactos 
financeiros que a digitalização trará para a indústria? 
A digitalização de processos permite que a indústria se torne mais 
competitiva no mercado global, pois há aumento da eficiência, aumento da 
qualidade dos produtos, redução no tempo de produção, bem como em todos os 
custos. 
 
 
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Saiba mais 
Acesse o site Senai 4.0 e faça a avaliação da maturidade industrial. 
Disponível em: <https://maturidade.senai40.com.br/#/auth/login>. Acesso em: 18 
ago. 2020. 
Algumas etapas que podem ser propostas para um projeto de proposição 
de digitalização em uma indústria: 
Figura 2 – Etapas para a elaboração de proposta de transformação digital 
1. Definir equipe e departamentos: essa etapa está relacionada à seleção dos 
profissionais e departamentos envolvidos no processo de digitalização. No 
geral, as indústrias estão organizadas conforme a Pirâmide da Automação 
(Figura 3). Levandoem conta essa estrutura, os setores envolvidos são: 
Definir equipe e departamentos
Treinamento da equipe
Relacionar tecnologias existentes
Relacionar indicadores de desempenho 
Avaliar a maturidade industrial
Estabelecer metas
Elaborar projeto
Apresentar projeto para aprovação
 
 
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instrumentação, manutenção, automação, tecnologia da informação, 
produção, logística e administração. 
Figura 3 – Pirâmide da Automação (3ª Revolução Industrial) 
 
2. Treinamento da equipe: é imprescindível a realização de treinamentos e/ou 
workshops com o intuito de equalizar os conhecimentos sobre indústria 4.0 
e as tecnologias envolvidas. 
3. Relacionar tecnologias existentes: levantar a lista de máquinas, sensores, 
controladores lógicos programáveis (CLPs), softwares, redes de 
comunicação e computadores, entre outros, para avaliar se há 
interconectividade entre equipamentos, quais atualizações serão 
necessárias, se há necessidade de troca ou reposição. 
4. Relacionar indicadores de desempenho: a eficiência é mensurada? As 
máquinas e equipamentos possuem um desempenho satisfatório? Os 
indicadores de manutenção estão dentro do planejado? 
5. Avaliar a maturidade industrial: nessa etapa, há a compreensão do que é 
necessário otimizar, atualizar e substituir. A avaliação é feita com base em 
uma metodologia (a ser definida pela empresa). Em geral, as indústrias 
optam por uma consultoria externa para a avaliação. 
6. Estabelecer metas: com base nas tecnologias e mudanças que serão 
realizadas, quais as novas metas? Os novos indicadores de desempenho 
estão alinhados com a estratégia da empresa? 
 
 
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7. Elaborar o projeto: além dos itens citados, o projeto deve abordar os custos 
envolvidos. Qual a estimativa para o retorno do investimento? Haverá a 
necessidade de contratação de mão de obra especializada? Os 
fornecedores estão aptos às novas demandas? A digitalização mudará o 
modelo de negócios? Quais os impactos? 
TEMA 4 – METODOLOGIA – ACATECH 
A metodologia abordada foi desenvolvida pela Acatech, instituição alemã 
sem fins lucrativos que publicou o estudo Industrie 4.0 Maturity Index (Brehm; 
Filho; Araújo, 2019). 
Saiba mais 
O estudo que descreve o modelo da Acatech está disponível para download 
no site da empresa. Disponível em: <https://www.acatech.de/wp-
content/uploads/2018/03/acatech_STUDIE_Maturity_Index_eng_WEB.pdf>. 
Acesso em: 18 ago. 2020. 
De acordo com Schuh et al. (2017), apesar de várias pesquisas e estudos 
projetarem grande potencial financeiro para economia alemã, muitas indústrias 
(em especial, pequenas e médias) relutam na adoção das tecnologias por não 
terem uma visão clara a respeito de suas potencialidades, retorno do investimento 
e pelos longos prazos de implementação (situação parecida com o Brasil, 
conforme descrito no início desta aula). 
O estudo cita que muitas empresas optam pela implementação de projetos 
piloto que, na maioria das vezes, não conseguem demonstrar claramente todo o 
potencial da indústria 4.0 por negligenciarem aspectos relativos à organização e 
cultura da empresa. O grande potencial da transformação digital nas indústrias 
consiste justamente, nas tomadas de decisões de forma rápida, com base em 
análise de dados, que envolve todos os setores das indústrias. 
As indústrias devem ter a capacidade de se ajustar rapidamente a qualquer 
mudança relacionada a eventos, como alterações no modelo de negócio e 
modificações pontuais no produto que implicam em modificações no processo de 
fabricação do mesmo, entre outros. Atualmente, esse tipo de tomada de decisão 
torna-se moroso pois não há uma integração dos dados (Figura 4). 
 
 
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Figura 4 – Adaptação dos processos após a ocorrência de um evento 
 
Fonte: Schuh et al., 2017. 
Ainda segundo Schuh et al. (2017), a transformação digital reduz de forma 
significativa a tomada de decisões (Figura 5), pois possui agilidade para se 
adaptar e entregar produtos personalizados ao cliente, com prazos de entrega 
menores e maior qualidade. 
Figura 5 – Adaptação dos processos – indústria 4.0 
 
Fonte: Schuh et al. (2017). 
 
 
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Com relação à Figura 5: 
• Região A: devido à integração dos sistemas em tempo real, o evento é 
rapidamente identificado. 
• Região B: graças à integração da base de dados existente (Big Data – que 
envolve desde dados de produção, administração, compras, entre outros), 
aliada ao uso de inteligência artificial e aprendizado de máquina (machine 
learning), é possível criar cenários e prever resultados com base no evento 
ocorrido. 
• Região C: nessa etapa, com base nos cenários analisados anteriormente, 
os sistemas “tomam as decisões”. Por exemplo, ordens de produção são 
enviadas buscando a otimização e redução no tempo de fabricação. O 
sistema pode indicar a melhor rota para a fabricação do produto, com maior 
rentabilidade. 
• Região D: a integração entre os sistemas permite o acompanhamento da 
produção: quando o produto foi finalizado e permite a sua rastreabilidade. 
É importante ressaltar novamente que a integração total de sistemas e 
tecnologias implica em uma mudança da cultura organizacional. As pessoas 
devem estar preparadas para lidar com as tecnologias e os benefícios que elas 
proporcionam. 
O estudo da Acatech propõe uma avaliação para compreender em qual 
estágio de maturidade a empresa se encontra e quais serão as ações necessárias 
para que ela adote a transformação digital. Por este motivo, a forma como a 
digitalização ocorrerá será diferente para cada empresa. A Figura 6 mostra as 
etapas propostas pela metodologia: 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 6 – Etapas da metodologia proposta pela Acatech 
 
Fonte: Schuh et al., 2017. 
• Entradas: nessa etapa é feita uma avaliação sobre os objetivos 
estratégicos da empresa, as tecnologias já implementadas e o papel 
desempenhado por elas no processo. 
• Análise: nessa etapa são identificados quais os benefícios e objetivos que 
a empresa espera alcançar nos próximos anos. Com base nessas 
informações, são avaliadas quais as tecnologias e habilidades que 
precisam ser adquiridas e/ou implementadas. 
• Roadmap: é elaborado um roteiro/guia (roadmap) que lista passo a passo 
quais são as ações que devem ser implementadas para alcançar a 
digitalização do processo com o menor risco de investimento. 
TEMA 5 – METODOLOGIA – ACATECH: ETAPAS DA DIGITALIZAÇÃO 
A metodologia propõe que o processo de digitalização deve ser feito por 
etapas e que os benefícios devem ser evidentes em qualquer ponto da 
transformação digital (Figura 7). Cabe ressaltar que cada empresa deve avaliar 
qual estágio é o ideal para a sua realidade. 
 
 
 
 
 
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Figura 7 – Etapas do processo de digitalização 
 
Fonte: Schuh et al., 2017. 
• Estágio 1 – Informatização: é a base para o processo de digitalização. 
Diferentes sistemas e tecnologias relacionadas à informação são usadas 
de forma isolada dentro de uma empresa. É muito comum encontrar 
máquinas que trabalham de forma isolada, sem qualquer tipo de interface 
digital, controle automático ou conectividade com o restante da empresa. 
• Estágio 2 – Conectividade: nesse estágio todos os sistemas e 
equipamentos estão conectados. Schuh et al. (2017) mencionam o uso do 
IPV6 que permite uma quantidade maior de endereços, formando a base 
para o uso de dispositivos conectados por IoT. Há a troca de dados 
oriundos do chão de fábrica com sistemas de supervisão e controle em 
tempo real (SCADA) e os dados são armazenados em sistemas 
gerenciadores de banco de dados. 
• Estágio 3 – Visibilidade: esse estágio trata intrinsicamente a questão dos 
dados. Embora as empresas consigam armazenar dados de diversas 
fontes, é preciso ir além de realizar análises isoladas para o planejamento 
da produção: deve correlacionar os dados, analisar cenários entre setores 
diferentes, estabelecer indicadores de performance (KPIs – em inglês, Key 
PerformanceIndicator). Outro ponto importante é a centralização de dados 
 
 
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para que estas análises possam ser feitas e que sejam disponibilizadas na 
fábrica (não podem ficar restritas a um número reduzido de pessoas). 
• Estágio 4 – Transparência: nesse estágio é possível buscar as causas de 
problemas que não eram identificados antes das análises de dados. Aqui 
há o papel fundamental de sistemas que utilizam aprendizado de máquina 
e inteligência artificial. Além disso, com o volume de dados e a estrutura 
existente, é possível utilizar sistemas como Digital Twins (gêmeos digitais) 
para a simulação do processo. 
• Estágio 5 – Capacidade preditiva: etapa importante na qual a empresa já 
consegue simular e projetar resultados. Há o uso de sistemas focados em 
machine learning, como sistemas de manutenção preditiva que otimizam o 
uso de recursos e aumentam a eficiência do processo. 
• Estágio 6 – Adaptação: a capacidade preditiva permite que os sistemas 
tomem decisões de forma automática. Nesta etapa, os sistemas devem se 
adaptar às mudanças de forma rápida, assegurando sempre a melhor 
forma de produção, com otimização de recursos. 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
ABSTARTUPS. Tudo que você precisa saber sobre startups. 2017. Disponível 
em: <https://abstartups.com.br/o-que-e-uma-startup/>. Acesso em: 18 ago. 2020. 
BRASIL. Entenda como será o Centro Afiliado para 4a Revolução Industrial 
no Brasil. 2020. Disponível em: <https://www.gov.br/pt-br/noticias/financas-
impostos-e-gestao-publica/2020/01/entenda-como-sera-o-centro-afiliado-para-
4a-revolucao-industrial-no-brasil>. Acesso em: 18 ago. 2020. 
BREHM, M. A.; FILHO, F. DO R. B.; ARAÚJO, C. H. C. Por onde começar? 
Estudo de caso de medição de índice de maturidade. Curitiba: 2019. 
DISTRITO; KPMG. Indústria 4.0: Mining Report. 2018. 
LIGA VENTURES. Liga insights - Indústria 4.0. São Paulo: 2020. 
SCHUH, G. et al. Industrie 4.0 maturity index. Munich, 2017. 
SEBRAE. O que é uma startup? 2020. Disponível em: 
<https://m.sebrae.com.br/sites/PortalSebrae/artigos/o-que-e-uma-
startup,6979b2a178c83410VgnVCM1000003b74010aRCRD>. Acesso em: 18 
ago. 2020. 
VENTURELLI, M. Maturidade para a Indústria 4.0. 2019. Disponível em: 
<https://www.slideshare.net/MHVenturelli/maturidade-para-indstria-40-epaper>. 
Acesso em: 18 ago. 2020.