Internet das coisas: o que é, onde aplicar na operação e como começar na PME com um piloto

Internet das coisas (IoT, na sigla em inglês) é a rede de objetos físicos, como motores, câmaras frias, veículos e medidores. Esses objetos carregam sensores, se conectam a uma rede e enviam dados que alguém pode ler e, em alguns casos, usar para acionar algo à distância. Neste guia, essa é a definição de trabalho da CGLC, e as definições discutidas na literatura científica aparecem mais adiante.

O texto explica como a ideia funciona na prática e onde ela aparece na operação de uma empresa pequena ou média. Resume o que a pesquisa publicada em periódicos científicos registra e propõe um piloto pequeno para começar, sem comprar uma plataforma inteira. O que for critério da casa vem marcado no texto.

Na nossa prática (observação de prática, e não resultado dos estudos citados adiante): quando uma PME industrial ou logística procura a internet das coisas, quase sempre já tem uma pergunta que os dados atuais não respondem: por que a máquina para, onde a energia está indo, quando a carga esquentou. O que costuma faltar é transformar essa pergunta em uma medida, um alerta e uma pessoa responsável por agir.

O que é internet das coisas e como funciona

Leitura da CGLC: para decidir se a tecnologia serve ao seu negócio, vale pensar em quatro camadas. A primeira é o objeto com o sensor, que mede alguma coisa. A segunda é a conexão, que transporta a medida para fora do equipamento. A terceira é a plataforma ou o painel, que guarda e mostra o dado. A quarta é a decisão: um alerta, uma ordem de manutenção, um ajuste de rota. Sem a quarta camada, o que existe é um painel bonito.

1. 1. Objeto com sensor

   Mede temperatura, vibração, consumo, posição ou nível

2. 2. Conexão

   Transporta a medida para fora do equipamento, pela rede

3. 3. Painel ou plataforma

   Guarda o histórico e mostra o dado a quem decide

4. 4. Decisão

   Alerta, manutenção, ajuste de rota ou de turno, com dono definido

Atzori, Iera e Morabito (2010), no Computer Networks, organizam a literatura em três visões, orientadas à internet, às coisas e à semântica, e concluem que a internet das coisas resulta da convergência das três.

No sentido semântico, descrevem o conceito como uma rede mundial de objetos interconectados, endereçáveis de forma única e baseada em protocolos padrão de comunicação. Entre as aplicações que a revisão descreve estão transporte e logística, saúde, ambientes inteligentes (casa, escritório e fábrica) e o domínio pessoal e social, além de cenários que os autores chamam de futuristas.

Leitura da CGLC: dois desses domínios, transporte e logística e ambientes inteligentes com fábrica, são os que mais se aproximam dos usos de uma PME com operação física. A revisão é de 2010 e descreve o conceito e as tecnologias, sem foco em PME, e por isso entra aqui como definição e mapa, e não como prova de retorno.

Lee e Lee (2015), na Business Horizons, apresentam a internet das coisas como um novo paradigma tecnológico, concebido como uma rede global de máquinas e dispositivos capazes de interagir entre si. O artigo é uma visão geral para empresas: trata de tecnologias-chave, de categorias de aplicação empresarial voltadas a aumentar o valor ao cliente, de como justificar o investimento e de desafios técnicos e gerenciais.

Onde a internet das coisas aparece na operação da PME

Leitura da CGLC: o quadro abaixo reúne seis usos que cabem numa empresa de porte pequeno ou médio. Em todos, o que importa é a decisão que muda quando o dado chega.

Uso	O que o sensor mede	Decisão que muda	Cuidado
Câmara fria, estufa ou sala de armazenagem	Temperatura e abertura de porta	Alerta antes de a carga estragar	Defina quem recebe o alerta e o que faz às três da manhã
Motor ou bomba	Temperatura e vibração	Antecipar a manutenção em vez de esperar a quebra	Precisa de histórico para saber o que é normal para aquela máquina
Consumo de energia por linha ou equipamento	Consumo ao longo do dia	Desligar o que fica ligado sem produzir, ajustar horários	Meça antes e depois da mudança, senão não há como saber se funcionou
Tempo de máquina parada	Máquina ligada, parada ou em produção, e contagem de peças	Achar onde a produção para e atacar a causa	Discuta o dado com o time antes de usá-lo; dado de parada vira desconfiança se for usado para punir
Frota e entregas	Posição do veículo	Rota, prazo e aviso ao cliente	Localização de motorista pode ser dado pessoal; consulte um advogado antes de coletar
Silo ou tanque	Nível do material	Reposição no momento certo	O sensor precisa ser adequado ao material medido

Na nossa prática (exemplo ilustrativo da CGLC, sem empresa real): uma fábrica de alimentos de porte médio com perdas esporádicas numa câmara fria pode começar com dois sensores de temperatura e um alerta no celular do responsável, antes de pensar em painel de produção. O ponto é que a perda que dói, e não a tecnologia, define o primeiro uso. Se o seu problema é refazer trabalho, o guia sobre retrabalho ajuda a achar onde medir primeiro.

A internet das coisas é também uma das peças da Indústria 4.0, tema de outro guia. Leitura da CGLC: aquele guia trata do conjunto e do investimento na PME industrial; este trata do primeiro passo, o sensor e o dado.

O que a pesquisa registra sobre IoT e sobre Indústria 4.0 em PMEs

Os quatro estudos abaixo têm desenhos diferentes: uma revisão da literatura sobre o conceito, uma visão geral para empresas, uma revisão sobre PMEs e um estudo com especialistas. A tradução dos termos dos estudos é nossa, e a aplicação ao dia a dia de uma PME brasileira é leitura da CGLC.

Estudo	Tipo	O que os autores relatam
Atzori, Iera e Morabito (2010), Computer Networks	Revisão da literatura sobre a internet das coisas (não é sobre PMEs)	Organiza a literatura em três visões, que convergem na internet das coisas; no sentido semântico, a descreve como rede de objetos interconectados; entre as aplicações descritas estão transporte e logística, saúde, ambientes inteligentes e domínio pessoal e social
Lee e Lee (2015), Business Horizons	Visão geral para empresas	Apresenta a internet das coisas como rede global de máquinas e dispositivos; trata de aplicações empresariais, de como justificar o investimento e de desafios técnicos e gerenciais
Moeuf e colegas (2018), International Journal of Production Research	Revisão da literatura sobre Indústria 4.0 em PMEs	Nos estudos aplicados revisados, as PMEs usam apenas parte dos recursos da Indústria 4.0, sobretudo computação em nuvem e internet das coisas, e principalmente para monitorar processos industriais
Moeuf e colegas (2020), International Journal of Production Research	Estudo Delphi com 12 especialistas, sobre Indústria 4.0 em PMEs	As principais barreiras são a falta de especialização e a mentalidade de estratégia de curto prazo; o treinamento é o fator mais importante para o sucesso; os gestores têm papel relevante e as PMEs devem receber apoio de especialistas externos

O que as PMEs usam da Indústria 4.0, segundo a revisão

Moeuf, Pellerin, Lamouri, Tamayo-Giraldo e Barbaray (2018), no International Journal of Production Research, revisaram a literatura de pesquisa aplicada sobre Indústria 4.0 em pequenas e médias empresas. Classificaram os estudos por objetivos de desempenho, capacidades gerenciais e grupos de tecnologia. Os autores relatam que, nos estudos aplicados revisados, as PMEs usam apenas parte dos recursos da Indústria 4.0, principalmente computação em nuvem e internet das coisas, e que o uso é sobretudo para monitorar processos industriais.

A revisão trata da Indústria 4.0 em PMEs de modo geral, a partir de estudos aplicados, e não é um estudo de resultado de projetos de IoT.

Leitura da CGLC: o relato de que o uso se concentra em monitoramento combina com o que vemos como primeiro passo viável: medir e enxergar antes de automatizar ou prever. Isso é leitura nossa: a revisão descreve o que as pesquisas aplicadas registraram, e a ordem de adoção não vem dela.

O que 12 especialistas apontam como barreira e como fator de sucesso

Moeuf, Lamouri, Pellerin, Tamayo-Giraldo, Tobon-Valencia e Eburdy (2020), também no International Journal of Production Research, queriam identificar riscos, oportunidades e fatores críticos de sucesso da Indústria 4.0 para o desempenho industrial das PMEs. Como o tema é recente e há poucos casos detalhados, não foi possível um estudo estatístico robusto, e os autores usaram um estudo Delphi com 12 especialistas.

Eles relatam que as principais barreiras são a falta de especialização e a mentalidade de estratégia de curto prazo. Relatam também que o treinamento é o fator mais importante para o sucesso. Segundo os autores, os gestores têm papel relevante no sucesso ou no fracasso da adoção, e as PMEs devem receber apoio de especialistas externos.

O resultado é a opinião estruturada de um painel de especialistas sobre a Indústria 4.0, e não a medição de resultados de empresas que adotaram internet das coisas.

Leitura da CGLC: o painel aponta caminhos que combinam com o que propomos a seguir: treinar quem vai olhar o dado e buscar apoio externo para o que a equipe ainda não sabe. Começar pequeno é critério da CGLC e não vem do painel. A conclusão de que treinar e buscar apoio externo reduz o risco de um projeto de IoT é nossa, e não dos autores.

Como começar com internet das coisas na PME: cinco passos

Leitura da CGLC: os cinco passos abaixo são método da CGLC para a PME que quer testar a tecnologia com custo limitado. Eles não vêm dos estudos citados.

1. 1. Escolher a pergunta

   Uma perda ou parada que dói e que um dado ajuda a explicar

2. 2. Definir medida e decisão

   O que será medido, o limite de alerta e quem age

3. 3. Montar o conjunto mínimo

   Sensor, conexão e painel, sem plataforma completa

4. 4. Rodar um piloto curto

   Um ponto da operação, com data para acabar

5. 5. Medir e decidir

   Comparar com o ponto de partida: escalar, ajustar ou encerrar

1. Escolher a pergunta

Leitura da CGLC: comece por uma perda, parada ou custo que já incomoda e que um dado ajudaria a explicar, como carga perdida por temperatura, quebra repetida de um motor ou conta de energia que sobe sem explicação. Evite começar pela vontade de “ter IoT”. Escreva a pergunta em uma frase e o nome de quem responde por ela.

2. Definir a medida e a decisão

Leitura da CGLC: antes de comprar qualquer sensor, defina o que será medido, qual valor dispara o alerta e quem faz o quê quando ele disparar. Se ninguém sabe dizer a decisão que o dado vai mudar, a pergunta do passo 1 ainda não está pronta.

3. Montar o conjunto mínimo

Leitura da CGLC: para o primeiro piloto, procure o conjunto mais simples que cobre as três primeiras camadas: sensor, conexão e painel. Pergunte ao fornecedor como o equipamento se conecta à sua rede, quem atualiza o software e o que acontece com o dado se o fornecedor sair do mercado. Dispositivo conectado é mais uma porta de entrada na rede da empresa: troque as senhas de fábrica e, se possível, separe esses equipamentos da rede principal.

Leitura da CGLC: reserve tempo para treinar quem vai olhar o painel e, onde a equipe não tiver a especialização, busque apoio externo, ponto que o painel de especialistas de Moeuf e colegas (2020) também destaca.

4. Rodar um piloto curto

Leitura da CGLC: instale em um ponto da operação, com data para terminar e custo limitado. O piloto é uma versão reduzida da solução, testada numa parte do negócio. O guia sobre MVP detalha como montar um teste antes de investir, e o de quick wins mostra como escolher resultados cedo para dar tração ao projeto.

5. Medir e decidir

Leitura da CGLC: ao fim do prazo, compare a medida com o ponto de partida e decida: escalar para outros pontos, ajustar o que não funcionou ou encerrar. Registre o que o time aprendeu sobre o dado e sobre a própria capacidade de agir sobre ele.

Leitura da CGLC: Lee e Lee (2015) tratam, na visão geral que fazem, de como justificar o investimento em internet das coisas, comparando o método do valor presente líquido com a abordagem de opções reais. Investir em etapas, decidindo depois de aprender, tem afinidade com essa discussão, mas a associação é nossa. O passo a passo para levar o piloto à rotina está no guia sobre como implementar inovação na empresa.

Erros comuns ao começar com internet das coisas

Na nossa prática: os erros que mais vemos nas PMEs são cinco.

• Comprar a tecnologia antes de definir a pergunta. O sensor chega, o painel funciona e ninguém sabe o que fazer com o dado.
• Medir muita coisa de uma vez. Dezenas de gráficos sem dono viram ruído, e o alerta importante se perde.
• Esquecer a quarta camada. Sem responsável e sem rotina de resposta, o alerta toca e ninguém age.
• Usar o dado para punir. Quando o dado de parada ou de rota vira cobrança individual, o time passa a evitar o equipamento ou a contornar a medição.
• Ignorar segurança e dado pessoal. Senha de fábrica e coleta de localização de pessoas sem orientação jurídica criam risco que o ganho do piloto não paga.

Perguntas frequentes

O que é internet das coisas?

Neste guia, é a rede de objetos físicos que carregam sensores, se conectam a uma rede e enviam dados que alguém pode ler e usar para decidir. É uma definição de trabalho da CGLC. Atzori, Iera e Morabito (2010) reúnem três visões do conceito e, no sentido semântico, o descrevem como uma rede mundial de objetos interconectados, endereçáveis de forma única e baseada em protocolos padrão de comunicação.

Internet das coisas serve para PME?

Na leitura da CGLC, pode servir, desde que comece por uma pergunta concreta e um piloto pequeno. Moeuf e colegas (2018) relatam, numa revisão da literatura sobre Indústria 4.0 em PMEs, que, nos estudos aplicados revisados, as empresas usam apenas parte dos recursos, principalmente computação em nuvem e internet das coisas, e sobretudo para monitorar processos industriais. Os estudos citados neste guia são revisões, uma visão geral e um painel de especialistas, e não estudos de resultado de projetos de IoT em PMEs brasileiras.

Quais são os primeiros usos de IoT na operação de uma PME?

Na leitura da CGLC, os mais acessíveis são monitorar temperatura de câmara fria, estado de motor, consumo de energia, tempo de máquina parada, posição de veículo e nível de silo. Em todos, o ganho depende de existir uma decisão e um responsável quando o dado chega.

Quais são as principais barreiras para adotar IoT?

Moeuf e colegas (2020), num estudo Delphi com 12 especialistas sobre Indústria 4.0 em PMEs, relatam como principais barreiras a falta de especialização e a mentalidade de estratégia de curto prazo. Relatam também o treinamento como o fator mais importante para o sucesso. O estudo trata da Indústria 4.0 como um todo e reúne a opinião de especialistas. Na leitura da CGLC, vale somar a esses pontos a segurança dos dispositivos e o cuidado com dado pessoal.

Por onde começar com internet das coisas na PME?

Na leitura da CGLC, por uma perda ou parada que dói. Defina a medida e a decisão antes de comprar o sensor, monte um conjunto mínimo de sensor, conexão e painel e rode um piloto curto, com data para terminar e comparação com o ponto de partida.

Fontes e referências

• Atzori, L., Iera, A., & Morabito, G. (2010). The Internet of Things: A survey. Computer Networks, 54(15), 2787-2805. https://doi.org/10.1016/j.comnet.2010.05.010
• Lee, I., & Lee, K. (2015). The Internet of Things (IoT): Applications, investments, and challenges for enterprises. Business Horizons, 58(4), 431-440. https://doi.org/10.1016/j.bushor.2015.03.008
• 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
• Moeuf, A., Lamouri, S., Pellerin, R., Tamayo-Giraldo, S., Tobon-Valencia, E., & Eburdy, R. (2020). Identification of critical success factors, risks and opportunities of Industry 4.0 in SMEs. International Journal of Production Research, 58(5), 1384-1400. https://doi.org/10.1080/00207543.2019.1636323

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.