Indústria 4.0: o que é, como a PME industrial começa e o que avaliar antes de investir

Indústria 4.0 é o nome dado à ligação de máquinas, sensores e sistemas digitais para que a fábrica meça e coordene a própria produção quase em tempo real. Na definição de trabalho da CGLC, a ideia central é trocar o palpite do turno por um dado que o gestor consegue ler no mesmo dia.

Este guia explica as tecnologias que costumam entrar nessa conversa, o que a pesquisa científica examinou sobre PMEs industriais, um roteiro de quatro etapas para começar pequeno e as perguntas que ajudam a avaliar custo e risco antes de investir. O que for método da CGLC, e não achado de pesquisa, vem marcado no texto.

Na nossa prática: quando um dono de fábrica pergunta sobre indústria 4.0, quase sempre há uma dor concreta por trás: a máquina que para sem aviso, o refugo que só aparece no fim do mês, a entrega que atrasa e ninguém sabe onde. O caminho mais seguro é partir dessa dor, e não do catálogo de tecnologia.

O que é indústria 4.0 e quais tecnologias aparecem nela

O termo reúne tecnologias que já existem separadas. A novidade está na integração: o sensor lê, a rede transmite, o sistema guarda e o gestor enxerga o resultado num painel, sem esperar o relatório de papel.

Horváth e Szabó (2019) entrevistaram 26 dirigentes de empresas, entre eles diretores digitais e CEOs, e relatam que um dos motores da indústria 4.0 é o desejo da gestão de aumentar o controle e de medir o desempenho em tempo real. Esse desejo é a ponte entre o conceito e a rotina do chão de fábrica.

A tabela traduz essas tecnologias em função prática. A primeira coluna é o nome usual, a segunda é a função na fábrica e a terceira é leitura da CGLC sobre uma entrada possível em PME, para ser checada caso a caso.

Tecnologia	O que faz na fábrica	Entrada possível na PME (leitura da CGLC)
Sensores e internet das coisas	Leem estado e desempenho da máquina e enviam o dado por rede	Um sensor de parada ou de contagem em uma máquina crítica
Computação em nuvem	Guarda e processa o dado fora do servidor da empresa	Painel contratado por assinatura, sem servidor próprio
Análise de dados	Transforma o registro em indicador e alerta	Poucos indicadores de produção atualizados todo dia
Automação de processo	Executa uma etapa repetitiva sem intervenção manual	Só depois que o processo manual está estável e mapeado

O que a pesquisa examinou sobre indústria 4.0 em PMEs

Quatro artigos científicos sustentam esta seção. Eles examinam coisas diferentes, por isso os resultados de um não devem ser postos ao lado dos de outro como se fossem a mesma medida. A tabela resume o que cada um fez e onde termina o que ele permite afirmar.

Fonte	O que examinou	Base	Limite para a PME brasileira
Moeuf e colegas (2018)	Trabalhos aplicados sobre indústria 4.0 em PMEs, classificados por objetivo de desempenho, capacidade gerencial e tecnologia	Revisão de literatura	Sintetiza o que foi publicado até aquela data. O resumo não indica dado brasileiro
Mittal e colegas (2018)	Modelos de maturidade de manufatura inteligente e indústria 4.0, e o quanto servem às PMEs	Revisão crítica de modelos	Avalia ferramentas de diagnóstico, e não mede resultado de empresa
Horváth e Szabó (2019)	Motores e barreiras da indústria 4.0, comparando multinacionais e PMEs	Estudo qualitativo: 26 entrevistas com dirigentes	Estudo qualitativo de casos. O limite de generalização é leitura da CGLC
Masood e Sonntag (2020)	Tecnologias, benefícios e desafios citados por PMEs	Pesquisa com 271 PMEs do Reino Unido	Opinião de PMEs britânicas. O resumo não indica dado brasileiro

O que as PMEs faziam, segundo a revisão de Moeuf e colegas (2018)

Moeuf e colegas (2018) revisaram trabalhos aplicados sobre PMEs e os classificaram por objetivo de desempenho, capacidade gerencial exigida e grupo de tecnologias. Os autores relatam que as PMEs não exploravam todos os recursos disponíveis e costumavam se limitar à computação em nuvem e à internet das coisas.

Segundo a mesma revisão, as PMEs pareciam ter adotado o conceito sobretudo para monitorar processos, e ainda faltavam aplicações reais no planejamento da produção. Os projetos relatados permaneciam orientados a custo, sem evidência de transformação do modelo de negócio até aquela data.

Leitura da CGLC: o retrato combina com o que recomendamos como porta de entrada. Monitorar uma máquina ou uma linha é um passo pequeno, que se testa em semanas e pode ser desfeito se não der resultado.

Benefícios apontados e desafios, segundo a pesquisa com PMEs britânicas

Masood e Sonntag (2020) partem de uma observação: grande parte das tecnologias de indústria 4.0 é desenvolvida por ou para grandes empresas, e boa parte do trabalho contemporâneo fica desconectada das necessidades das PMEs. Os autores aplicaram uma pesquisa a 271 PMEs do Reino Unido.

Segundo o resumo do artigo, flexibilidade, custo, eficiência, qualidade e vantagem competitiva aparecem como os principais benefícios apontados pelos respondentes. Muitas das PMEs pesquisadas dizem querer implementar essas tecnologias por esses motivos, e as restrições financeiras e de conhecimento aparecem como os principais desafios.

Ressalva de escopo, válida para toda menção a esses estudos neste artigo: os resultados vêm de revisões de literatura, de entrevistas com dirigentes e de uma pesquisa com PMEs britânicas, e não do efeito de uma intervenção. Pelos resumos, nenhum trata de PME brasileira, e a CGLC não transporta os achados para a fábrica do leitor.

O que a pesquisa relata sobre o ponto de partida da PME

Horváth e Szabó (2019), a partir das 26 entrevistas com dirigentes de empresas, relatam que as multinacionais têm motores mais fortes e barreiras menores para a indústria 4.0 do que as PMEs. Os autores acrescentam que as empresas menores também têm boas oportunidades. A resistência organizacional, de funcionários e de média gerência, aparece como um dos fatores que podem atrapalhar a introdução. O resumo não indica se os achados valem para o Brasil.

Mittal e colegas (2018) analisam modelos de maturidade e relatam que poucos refletem as necessidades e os desafios específicos das PMEs. Para eles, o primeiro nível da maioria dos modelos parece desconectado do nível real de digitalização de muitas PMEs. Por isso propõem um nível 0, que representa o ponto de partida real, e indicam que a passagem do nível 0 ao nível 1 exige esforço significativo, incluindo mudança de mentalidade. Também apontam que cada PME precisa desenvolver a própria visão e o próprio roteiro.

Leitura da CGLC: a PME não deve copiar o roteiro da grande empresa. O roteiro da PME começa pela fotografia honesta do que existe hoje, e não pelo projeto da fábrica ideal. É o que o roteiro abaixo faz na primeira etapa.

Como a PME industrial começa: roteiro de quatro etapas

Leitura da CGLC: o roteiro abaixo é método da CGLC. Ele não vem dos estudos citados e não foi validado em pesquisa, e os prazos são referência de trabalho.

1. 1. Fotografar o ponto de partida

   Como cada etapa da produção é registrada hoje: papel, planilha, sistema ou memória

2. 2. Escolher uma dor e um indicador

   Um problema concreto e um número que mostra se ele melhorou

3. 3. Rodar um piloto pequeno

   Uma máquina ou linha, uma solução simples, por 30 a 60 dias

4. 4. Decidir: escalar, ajustar ou parar

   Comparar o indicador antes e depois e decidir com o número na mesa

Etapa 1: fotografar o ponto de partida

Liste as etapas da produção e anote como cada uma é registrada hoje. Onde o dado nasce no papel, existe um ponto cego. Onde nasce numa planilha que só uma pessoa atualiza, existe um risco. Essa lista cumpre, na fábrica, uma função parecida com a do nível 0 que Mittal e colegas (2018) propõem para os modelos de maturidade: registrar o ponto de partida real. A comparação é da CGLC.

Na nossa prática: essa etapa costuma levar de uma a duas semanas e dispensa investimento. Muitas vezes, só ela já revela que o problema é de registro e de rotina, e não de tecnologia.

Etapa 2: escolher uma dor e um indicador

Escolha um problema que custa dinheiro hoje e que alguém consegue descrever com um número: paradas não planejadas por semana, taxa de refugo, tempo de troca de ferramenta, atrasos de entrega. O indicador é o que permite dizer, ao fim do piloto, se valeu a pena. Se precisar de ajuda para escolher poucos números, veja o guia de KPI: o que é, como escolher poucos indicadores e usar de verdade.

Leitura da CGLC: uma dor por vez. Piloto com cinco objetivos produz cinco resultados ambíguos, e ninguém decide nada com eles.

Etapa 3: rodar um piloto pequeno

O piloto é a menor solução que mede o indicador escolhido. Em geral, é um sensor ou um contador numa máquina crítica, um painel simples e uma rotina de olhar o painel todo dia. Segundo a revisão de Moeuf e colegas (2018), as PMEs pareciam usar o conceito sobretudo para monitorar processos, e se limitavam com frequência à nuvem e à internet das coisas.

Na nossa prática: começamos o piloto pelo monitoramento de uma máquina. Essa é uma escolha de método da CGLC, e não um achado do estudo.

Na nossa prática: o piloto precisa de um dono na fábrica, com nome e horário reservado para olhar o dado. Sem dono, o painel vira enfeite em pouco tempo.

Etapa 4: decidir se escala, ajusta ou para

Compare o indicador antes e depois, e converse com quem opera a máquina. Se o número melhorou e a equipe usa o painel, escale para a próxima máquina. Se o número não mudou, ajuste a solução ou troque a dor. Se o custo superou o benefício, pare, e registre o que aprendeu. Para organizar as próximas fases no tempo, use o modelo de Roadmap: o que é, como fazer e o modelo para usar na PME.

Leitura da CGLC: parar um piloto é decisão legítima, e não fracasso. O erro é escalar sem ter medido.

Quanto custa e que riscos avaliar antes de investir

Este artigo não traz valores de investimento, porque as fontes lidas não permitem estimar custo para a PME industrial brasileira, e porque, na nossa leitura, o custo depende muito da máquina, do dado e do fornecedor. O que dá para fazer é listar onde o custo costuma aparecer e perguntar sobre cada item antes de assinar um contrato.

Onde o custo aparece	Pergunta a fazer antes de comprar (leitura da CGLC)
Sensores e equipamentos	Funcionam em máquinas antigas, sem trocar a máquina?
Software e assinatura	Qual é o valor mensal depois do primeiro ano, e o que acontece se a empresa cancelar?
Integração	O dado sai num formato que a empresa consegue levar para outro sistema?
Treinamento	Quem vai operar o painel, e quanto tempo isso tira da produção?
Tempo da equipe	Quem cuida do piloto sem abandonar a rotina?

Masood e Sonntag (2020) relatam que restrições financeiras e de conhecimento aparecem como os principais desafios entre as 271 PMEs britânicas que pesquisaram, um achado de outro país lido apenas pelo resumo. Horváth e Szabó (2019), por sua vez, apontam a resistência de funcionários e de média gerência como fator que pode atrapalhar. Para o piloto, a CGLC transforma os dois pontos em duas perguntas simples.

Leitura da CGLC: a primeira pergunta é se a empresa tem o conhecimento para operar o que vai comprar, ou se depende do fornecedor para tudo. A segunda é se o operador foi ouvido antes da compra. Quem vai usar o dado precisa acreditar nele, e isso começa na escolha do indicador.

Erros que vemos com frequência na primeira tentativa

Na nossa prática: os quatro erros abaixo refletem a leitura da CGLC sobre projetos de melhoria, e não pesquisa.

• Comprar a plataforma antes de definir a decisão. O painel mostra muita coisa, e ninguém sabe o que fazer com ela.
• Monitorar tudo de uma vez. Cada máquina nova multiplica o trabalho de cadastro, de calibração e de explicação à equipe.
• Esquecer a camada humana. O operador que não entende o número volta ao caderno.
• Automatizar um processo que ainda não é estável. Automação reproduz o processo como ele é, inclusive o desperdício. Antes, vale mapear e enxugar com método, como no guia de Lean: o que é, onde está o desperdício e como começar em 6 passos.

Leitura da CGLC: indústria 4.0 e melhoria contínua não competem. O dado que o sensor entrega só vira resultado quando existe uma rotina de gestão que o usa. Para quem quer ligar essa rotina à cultura da empresa, o ponto de partida é Cultura de inovação: como tornar sua PME inovadora.

E a inteligência artificial nessa conversa?

Na nossa prática: a inteligência artificial costuma entrar depois do dado. Sem registro confiável da produção, não há o que analisar, e qualquer modelo aprende com a bagunça. Por isso a ordem recomendada pela CGLC é dado primeiro e análise depois.

Para conhecer as barreiras e os primeiros passos de adoção de IA na empresa, leia Adoção de IA nas empresas: o cenário, as barreiras e por onde começar.

Perguntas frequentes

O que é indústria 4.0?

Na definição de trabalho da CGLC, é a ligação de máquinas, sensores e sistemas digitais para medir e coordenar a produção quase em tempo real. Horváth e Szabó (2019) relatam que um dos motores é o desejo da gestão de aumentar o controle e medir o desempenho em tempo real.

Indústria 4.0 serve para pequenas e médias empresas?

Há pesquisa descrevendo PMEs que a adotam. Moeuf e colegas (2018) relatam que elas costumavam se limitar à nuvem e à internet das coisas, e Horváth e Szabó (2019) apontam que as multinacionais têm motores maiores e barreiras menores do que as PMEs, mas que as empresas menores também têm boas oportunidades. Pelos resumos, nenhum estudo trata de PME brasileira, e não há base aqui para estimar resultado.

Por onde uma PME industrial deve começar?

Pelo ponto de partida, e não pela tecnologia. Na prática da CGLC, o caminho tem quatro etapas: fotografar como o dado é registrado hoje, escolher uma dor e um indicador, rodar um piloto pequeno e decidir se escala. É um método da CGLC, e não um instrumento validado em pesquisa.

Quais são os principais desafios para a PME?

Masood e Sonntag (2020) relatam que restrições financeiras e de conhecimento aparecem como os principais desafios entre as 271 PMEs britânicas pesquisadas. Horváth e Szabó (2019), com base em entrevistas com dirigentes de empresas, apontam a resistência de funcionários e de média gerência como fator que pode atrapalhar. Os resumos não indicam dado brasileiro.

Quanto custa implementar indústria 4.0?

As fontes lidas não permitem estimar valores para a PME brasileira. Na leitura da CGLC, o custo aparece em equipamentos, software, integração, treinamento e tempo da equipe, e o piloto pequeno existe para medir o benefício antes de ampliar o gasto.

Outros artigos relacionados

• Cultura de inovação: como tornar sua PME inovadora
• Lean: o que é, onde está o desperdício e como começar em 6 passos
• KPI: o que é, como escolher poucos indicadores e usar de verdade
• Roadmap: o que é, como fazer e o modelo para usar na PME
• Adoção de IA nas empresas: o cenário, as barreiras e por onde começar

Fontes e referências

• Horváth, D., & Szabó, R. Zs. (2019). Driving forces and barriers of Industry 4.0: Do multinational and small and medium-sized companies have equal opportunities? Technological Forecasting and Social Change, 146, 119-132. https://doi.org/10.1016/j.techfore.2019.05.021
• Masood, T., & Sonntag, P. (2020). Industry 4.0: Adoption challenges and benefits for SMEs. Computers in Industry, 121, 103261. https://doi.org/10.1016/j.compind.2020.103261
• Mittal, S., Khan, M. A., Romero, D., & Wuest, T. (2018). A critical review of smart manufacturing & Industry 4.0 maturity models: Implications for small and medium-sized enterprises (SMEs). Journal of Manufacturing Systems, 49, 194-214. https://doi.org/10.1016/j.jmsy.2018.10.005
• Moeuf, A., Pellerin, R., Lamouri, S., Tamayo-Giraldo, S., & Barbaray, R. (2018). The industrial management of SMEs in the era of Industry 4.0. International Journal of Production Research, 56(3), 1118-1136. https://doi.org/10.1080/00207543.2017.1372647

A CGLC (Centro de Gestão e Liderança Contemporânea) é um laboratório de cocriação de soluções que apoia empresas e líderes no desenvolvimento de lideranças, cultura de inovação e gestão de pessoas.