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O QUE É A INDUSTRIA 4.0? Definição e princípios básicos: a arquitetura RAMI 4.0 (Reference Architecture Model Industry)

industria 4.0

“Industria 4.0” é a expressão utilizada no âmbito da Quarta Revolução Industrial e diz respeito à produtividade industrial e estratégias de otimização – incluindo outras áreas de trabalho fora do contexto industrial, como as denominadas Smart Cities, por exemplo. E foi nesse sentido que nasceu a chamada “Industria 4.0”, como expressão que engloba a melhoria de produtos, processos e modelos de negócios industriais.

O que é a Industria 4.0?

Na sua essência, a Industria 4.0 é uma tendência da indústria para a automatização e para a utilização de dados em tecnologias de produção e em processos – incluindo sistemas ciberfísicos (CPS – Cyber-Physical Systems), a internet das coisas (IoT – Internet of Things), a internet das coisas industriais (IIoT – Internet of Industrial Things), os sistemas na nuvem ou cloud computing, os sistemas cognitivos e a inteligência artificial.

Ou seja, as empresas 4.0 funcionam com máquinas interconectadas.

Sqédio | Indústria 4.0

Os princípios básicos da Industria 4.0

Os princípios básicos que definem a Industria 4.0 são:

  • Interconexão: através da IoT (internet das coisas ou Internet of Things) e da IoP (internet das pessoas ou Internet of People), é possível trabalhar em comunicação permanente entre máquinas, sensores e pessoas.
  • Transparência da informação: a informação gerada pelas tecnologias da Indústria 4.0 permite aos gestores a possibilidade de tomarem decisões com base em dados, em tempo real. A interconectividade permite recolher grandes quantidades de dados e de informações de todas as fontes dos processos produtivos, disponibilizando, assim, dados que estimulam a inovação e a melhoria contínua.
  • Decisões descentralizadas, dotando os sistemas ciberfísicos da capacidade de tomarem as suas próprias decisões e desenvolverem as suas tarefas da forma mais automatizada possível.
  • Assistência técnica: o suporte humano passa a ser assistido por sistemas que reúnem e permitem visualizar a informação para uma tomada de decisões informada e a resolução de problemas com caráter urgente e sem aviso prévio. Além disso, esses sistemas têm a capacidade de realizar tarefas rotineiras, exaustivas ou perigosas para as pessoas.

 

O(s)  motor(es) da Indústria 4.0

Os dados e a analítica são a base da Indústria 4.0. Os  motores que a movem são:

  1. Digitalização e integração da cadeia de valor
    Verticalmente, a Indústria 4.0 integra os processos através da organização, nomeadamente através de processos de projeto industrial, de desenvolvimento de produto, de produção, de logística ou dos serviços que proporciona. Horizontalmente, a Indústria 4.0 integra as operações de fornecedores e de clientes-chave na cadeia de valor.
  2. Digitalização da oferta de produtos e serviços
    Através da integração de novos métodos de recolha e análise de dados, por exemplo, através do desenvolvimento de novos produtos, o que permite às empresas dar uma resposta mais adequada às necessidades dos seus clientes.
  3. Digitalização dos modelos de negócioSqédio | Digitalização e Smartização

RAMI 4.0: A arquitetura de referência da Alemanha

A digitalização é um processo que não é novo para as empresas, é já um conceito que tem vindo a ser implementado através de soluções de Automatização, MES e ERP, de acordo com um esquema arquitetónico conhecido como a “Pirâmide de Automatização”.

A Indústria 4.0 promove a convergência entre o mundo físico e o virtual, favorecendo a conexão e interoperabilidade transparente entre os diversos elementos das diferentes camadas da pirâmide – o que torna necessária a evolução da tradicional arquitetura hierárquica de sistemas baseada na mencionada “Pirâmide de Automatização” em direção a modelos orientados a serviços ou SOA (service-oriented architecture), através dos quais seja possível estabelecer uma interoperabilidade “n-n” entre os diferentes elementos físicos e virtuais.

Esta evolução provocou a necessidade de definir um padrão comum que estabeleça as bases da referida arquitetura, de modo a que os diferentes intervenientes no mercado – desde projetistas, desenvolvedores e fabricantes de soluções e dispositivos até aos utilizadores – a possam utilizar como referência para construírem os seus produtos.

A arquitetura de referência RAMI 4.0 (Reference Architecture Model Industry 4.0), promovida pela linha standardização da iniciativa Platform Industrie 4.0 do governo alemão, é a iniciativa que está a ser maioritariamente adotada por parte das entidades de standardização internacionais (IEC, ISO, DIN – entre outras).

Esta arquitetura de referência propõe uma estruturação de funções em 3 dimensões ou eixos, combinando as perspetivas do ciclo de vida do produto:

Perspetiva do produto de acordo com o seu ciclo de vida (fases de conceção/desenvolvimento de tipos, produção/desenvolvimento das diversas fases).

Perspetiva do processo de acordo com as camadas IT/OT (Negócio, Funcional, Informação, Comunicação/Integração, Asset/Thing).

Perspetiva do processo de acordo com níveis hierárquicos (máquina/componente, sensor, controlo, posto de trabalho, fábrica, empresa, mundo conectado).

Dentro deste âmbito, recomendamos-lhe a leitura de outros artigos que já publicámos, nomeadamente:

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