Mecânica 4.0

O que é Mecânica 4.0 ?

Mecânica 4.0 é uma abordagem inovadora que combina a mecânica tradicional com tecnologias avançadas como inteligência artificial, realidade virtual, internet das coisas, robótica avançada, para ampliar a eficiência, a produtividade e a segurança na planta industrial. A Mecânica 4.0 tem a finalidade de encontrar soluções que conectem as máquinas e equipamentos industriais às inovações tecnológicas. Ela se apoia em alguns pilares como digitalização dos processos, customização dos produtos e autonomia das máquinas. Os profissionais que atuam na área terão que lidar com as diversas mudanças trazidas por essa nova dinâmica nos processos produtivos. 

A Mecânica 4.0 está ligada à quarta revolução industrial, também chamada de Indústria 4.0. Ciência, tecnologia e inovação seguem transformando espaços e rotinas, propondo soluções para diversos obstáculos e criando oportunidades. Vários sistemas tecnológicos avançados estão sendo incorporados às vidas cotidianas dos cidadãos, aos ambientes sociais e profissionais. 

Inteligência artificial, robótica, internet das coisas, computação em nuvem são inovações que estão impactando significativamente o sistema produtivo, mudando os meios de produção e os modelos de negócio no Brasil e no mundo. 

Com todas essas transformações, os consumidores estão exigindo soluções rápidas, inteligentes e personalizadas. E para atender a essa demanda é necessário o domínio da tecnologia e o envolvimento dela em todas as etapas: desde a coleta e análise de dados, a tomada de decisão e a conduta de equipamentos inteligentes e conectados.

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Mecânica 4.0 e Indústria 4.0

Novas tecnologias digitais continuam surgindo. Parte delas nascem ligadas aos processos industriais ou são aproveitadas nas indústrias. As mudanças acontecem rápido e impactam de forma significativa o setor produtivo gerando mais eficiência, mais agilidade, minimizando riscos e reduzindo erros. O conjunto de novidades que afetam a produção industrial é chamado de indústria 4.0 e influencia diretamente todos os campos da engenharia, em especial a engenharia mecânica. 

A produção orientada por dados e a tecnologia presente na indústria 4.0 e na engenharia mecânica, permitem um controle maior de tudo o que acontece dentro da fábrica. Informações como taxa de produção, tempo de produção, perda de produtos, estoque, manutenção de equipamentos, produtividade, entre outras, podem ser convertidas em dados digitais passíveis de análises e compartilhamento, gerando relatórios importantes para a tomada de decisão e o realinhamento de rota. 

A implementação da indústria 4.0 traz benefícios como: maior produtividade, extinção de desperdícios, redução de custos, controle do processo produtivo, customização da produção, e maior eficiência no uso de recursos, na manutenção de máquinas e equipamentos e no consumo de energia. 

A mecânica 4.0 utiliza sensores e dispositivos conectados à internet para coletar dados em tempo real sobre o desempenho e a condição das máquinas. Os dados são analisados por algoritmos de inteligência artificial para identificar possíveis problemas antes que ocorram, permitindo que os técnicos de manutenção realizem reparos preventivos e evitem interrupções não planejadas na produção.

Ela também pode utilizar a realidade virtual para simular o funcionamento das máquinas e treinar os operadores em ambientes seguros e controlados, reduzindo o risco de acidentes e erros humanos.

O engenheiro é o profissional responsável por desenvolver projetos de sistemas mecânicos, eletromecânicos e termodinâmicos, atuar na otimização, instalação, manutenção e operação desses sistemas, desde sua concepção, análise, fabricação, controle e manutenção. Na indústria 4.0, essas tarefas estão profundamente ligadas à tecnologia e à inovação.

Os novos softwares e sistemas mecânicos estão cada dia mais eficientes e trazem ganhos importantes para o trabalho do engenheiro. Essas soluções tecnológicas proporcionam maior agilidade, amplo acesso à informação e redução significativa dos erros.

Engenharia Mecânica na Indústria 4.0

As mudanças estão se intensificando e a indústria 4.0 é uma realidade. O mercado está cada vez mais dinâmico e exige mais eficiência e mais rapidez nos processos. Tudo isso tornou a qualificação e atualização constante dos profissionais uma necessidade cada vez mais evidente. 

Muitas ferramentas passaram a fazer parte da rotina do engenheiro mecânico na indústria 4.0, como programas de produção de modelos 3D e de desenho técnico, robôs que auxiliam as linhas de produção, softwares que ajudam na gestão e planejamento, aplicativos para organizar as rotinas de trabalho, entre outras.

Isso impacta diretamente na atividade dos engenheiros mecânicos que atuam na indústria 4.0. A demanda por profissionais mais qualificados e aptos a lidar com as novas tecnologias é crescente. O momento é de deixar as tarefas repetitivas para as máquinas e atuar em campos mais estratégicos. Há um mercado com excelentes oportunidades para engenheiros mecânicos, em especial na área de tecnologia da informação. 

Novas tecnologias da indústria

A indústria é um dos setores que mais investe em ciência, tecnologia e inovação. O resultado disso é o surgimento de novas tecnologias com grande impacto na produção industrial. Algumas dessas novas tecnologias permitem uma espécie de junção entre os meios físico, digital e biológico, como por exemplo: inteligência artificial, impressão 3D, biologia sintética, internet das coisas, sistemas cyber-físicos, robótica avançada, materiais inteligentes, computação na nuvem, big data. 

Inovações da indústria 4.0 podem ser encontradas em algumas fábricas brasileiras como:

• Máquinas autônomas: sistemas mecânicos capazes de processar informações e realizar tarefas sem supervisão humana direta. Isso é possível graças à inteligência artificial que assegura às máquinas a capacidade de tomar decisões com base em uma programação. Assim, as indústrias mais modernas, que já incorporaram esse tipo de tecnologia, contam com parques fabris que funcionam praticamente sozinhos. Nesses parques, o Machine Learning, ou aprendizado de máquinas, faz com que os equipamentos identifiquem padrões e aprendam novas soluções. 
• Robôs colaborativos: na indústria 4.0, o ponto principal é a colaboração entre as pessoas e as máquinas. Isso fica muito evidente no uso de robôs projetados para a produção industrial, os robôs colaborativos ou cobots. Com a robótica colaborativa, os processos produtivos são otimizados e o capital humano é mais valorizado. Os robôs ficam com as tarefas repetitivas que trazem riscos de lesões e exigem desforços desnecessários dos profissionais humanos.
• Parque fabril inteligente: o parque fabril deve funcionar de forma integrada. É fundamental que os sistemas se comuniquem instantaneamente, isso o que é chamado de interoperabilidade.
• Big data: a interoperabilidade só é possível graças ao processamento avançado de grandes quantidades de dados de todo tipo. 
• Cloud computing: é o armazenamento em nuvem, tecnologia que permite que os dados sejam processados, analisados e compartilhados por diversos dispositivos.
• Internet das coisas: permite que máquinas e equipamentos estejam conectados entre si e com outros dispositivos e, com auxílio de sensores e softwares, troquem informações e atuem sem a necessidade de operadores humanos.
• Segurança cibernética: com tantas informações e dados circulando no parque industrial, a segurança cibernética é indispensável.
• Manufatura Aditiva: A manufatura aditiva é uma tendência da engenharia mecânica industrial 4.0. Ela envolve tecnologias que possibilitam a criação de objetos a partir de modelos virtuais. A matéria-prima (polímeros ou metais, por exemplo) é inserida em uma impressora 3D e, a partir de um desenho tridimensional idealizado em um computador, a máquina produz o item por sobreposição de camadas. As impressoras 3D são ferramentas que integram a tecnologia da manufatura aditiva. 
  O cenário atual mostra que a manufatura aditiva e outras tecnologias estão cada vez mais incorporadas aos processos produtivos, por isso a demanda por profissionais capacitados que dominem essas tecnologias da indústria 4.0 será maior a cada dia. Profissionais que pretendem entrar ou se manter no mercado industrial, é o momento de se atualizar e se qualificar.

O Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (SENAI) é referência em qualificação profissional e pesquisa aplicada para a Indústria. A instituição investe em equipamentos de ponta com tecnologia 4.0 para proporcionar aos alunos  o melhor aprendizado e apoiar o desenvolvimento da indústria brasileira.

Para saber mais acesse o Mundo SENAI e também a rede de Institutos SENAI de Inovação.

A implementação da mecânica 4.0 pode auxiliar as empresas a serem mais eficientes, reduzir custos, aumentar a qualidade dos produtos e aprimorar a segurança no trabalho. Mas também pode exigir investimentos significativos em tecnologia e treinamento de pessoal, além de fomentar mudanças na cultura da empresa para promover a inovação e a colaboração entre as equipes de manutenção, operação e tecnologia.