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Impressão 3D na manufatura avançada Brasileira - Estudo completo

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MANUFATURA AVANÇADA: a implementação de modelo de industrialização da China para aumento da produtividade no Brasil

RESUMO Com a baixa taxa de crescimento da indústria de transformação brasileira, há uma queda da participação da indústria brasileira no PIB nos últimos 30 anos, e o Brasil continua a exportar principalmente matérias primas e importar bens de alto valor agregado. Para aumentar a indústria de transformação brasileira, é interessante aumentar a produtividade das indústrias brasileiras para manter sua competitividade internacional, onde identificamos que a manufatura avançada é uma opção adequada para atingir esse objetivo, possibilitando um ciclo de desenvolvimento e produção mais eficiente e sustentável. Para empresas com dificuldade para transição, há uma possibilidade de parceria com as empresas chinesas em requisitos de transferência e desenvolvimento das tecnologias de manufatura avançada e treinamentos da mão de obra para operação e produção. Palavras-chave: Manufatura avançada. Industria inteligente, Industria 4.0, Industria brasileira, Parceria com a China. ABSTRACT With the low growth rate of the Brazilian manufacturing industry, there has been a drop in the participation of the Brazilian industry in the GDP in the last 30 years, Brazil continues to export mainly raw materials and import goods with high added value. With objective of increasing the Brazilian manufacturing industry, it is important to increase the productivity of Brazilian industries to maintain their international competitiveness, where it is possible that the advanced manufacturing is an adequate option to achieve this goal, enabling a more efficient and sustainable development and production cycle. For Brazilian companies with transition difficulties, there is a possibility to partner with Chinese companies on transfer requirements and development of advanced manufacturing technologies and joint training for the labor in operation and production. Keywords: Advanced manufacturing. Smart Industry, Industry 4.0, Brazilian Industry, Partnership with China. LISTA DE FIGURAS E QUADROS Figura 1 – Participação do Brasil e a China na produção industrial mundial...............11 Figura 2 – A queda da participação da indústria brasileira no PIB (1994-2018) ..........11 Figura 3 – Renda nacional líquida ajustada per capita (USD$) - Brasil x China..........................................................................................................................15 Figura 4 – Renda nacional líquida ajustada per capita (USD$) - Brasil x China x EUA............................................................................................................................15 Figura 5 – Número de projetos de investimentos chineses no Brasil (2011-2018) ......16 Figura 6 – Processo linear de fabricação da manufatura tradicional...........................18 Figura 7 – Ciclo de vida da manufatura avançada......................................................18 Figura 8 – A conotação, nível e composição técnica da tecnologia de fabricação...................................................................................................................20 Figura 9 – Empregabilidade em relação à inovação e automação.............................24 Figura 10 Etapas da pesquisa...................................................................................28 Quadro 1 – Apresentação dos entrevistados e das entrevistas..................................29 Quadro 2 –Matriz de amarração.................................................................................31 Figura 11 – Simplificação do recorte do Plano de CT&I para Manufatura Avançada no Brasil...........................................................................................................................33 Figura 12 – Maiores barreiras durante a parceria de transição para manufatura avançada....................................................................................................................37 Figura 13 – Impressoras 3D SLA................................................................................39 Figura 14 – Impressora 3D FDM.................................................................................40 Figura 15 – Tecnologia de Escaneamento 3D montada no territorio nacional...........40 Figura 16 – Uso de realidade aumentada na prototipagem.........................................41 Figura 17 – Prototipagem com manufatura avançada................................................42 Figura 18 – Ciclo de desenvolvimento do projeto de marketing.................................43 Figura 19 – Ciclo de desenvolvimento da peça de reposição para respirador.............44 Figura 20 – Materialização de projetos dos alunos de engenharia..............................45 Figura 21 – Processo de parceria entre empresa brasileira e chinesa.........................47 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO.. 10 1.1 Pergunta da pesquisa. 12 1.2 Objetivo geral 12 1.3 Justificativa. 13 2. REFERENCIAL TEÓRICO.. 16 3. Método de pesquisa. 27 3.1 Tipologia de pesquisa. 27 3.2 Técnicas de pesquisa. 28 3.3 Entrevista semiestruturada. 29 3.4.Matriz de amarração....31 4. Análise dos resultados. 32 4.1 Investigar o motivo e processo da transição para a manufatura avançada de empresas brasileiras. 32 4.2 Entender barreiras, dificuldades, oportunidades e soluções no processo 36 4.3 Apontar os externalidades desse processo vivenciado pelas empresas, como por exemplo, o impacto na economia, mão de obra, educação, especialização, produtividade e desenvolvimento de novos profissionais no mercado.41 5. Considerações finais.46 REFERÊNCIAS.. 49


1. INTRODUÇÃO

Analisar as oportunidades para aumentar a produtividade das indústrias brasileiras utilizando tecnologias de manufatura avançada, verificando barreiras, dificuldades e oportunidades do processo, detalhando vantagens e desvantagens da transição da indústria tradicional para indústria 4.0, em parceria com o modelo de industrialização das empresas chinesas.

Países desenvolvidos como Coreia do Sul, Singapura, Alemanha e Japão já são referências do mercado da indústria de automação (IFR, 2017). Entretanto, um país em desenvolvimento como a China se tornou líder global em automação desde 2016, de acordo com IFR. Juntos com o Japão, Coreia do Sul, Estados Unidos e Alemanha, representam 74 porcento das instalações de manufatura automatizadas (IFR, 2017).

De acordo com a IFR, a Federação Internacional de Robótica (2019), a China ainda é o maior mercado industrial de robótica com 36 porcento do mercado mundial, e em 2018, foram instaladas 154 mil unidades com valor de 5,4 bilhões de dólares. Essa demanda por automação na China teve a sua origem em um discurso dado pelo presidente Xi JINPING (2014), na Academia de Ciência da China, onde mencionou a importância da revolução robótica na indústria com objetivo de alcançar mercado em diversos locais. Como resultado, a automação na manufatura foi listada como prioridade na iniciativa Made in China 2025, a qual teve início em 2015 com objetivo de aumentar e melhorar a produtividade chinesa. Como na China o custo de mão de obra está subindo na ordem de até 20% em um ano, verifica-se que o fator mão de obra (pessoa) não é mais a referência para o baixo custo da China (World Bank, 2019). Todavia, a manufatura avançada pode ser a alternativa, segundo Jensen (2020 apud FANNIN, 2020) um robô de 43 mil a 74 mil dólares pode substituir trabalho de 3 pessoas.

O investimento na manufatura não é só direcionado para o corte de custos, mas, sobretudo, para o aumento da produtividade. A participação brasileira na produção industrial no mundo em 1994 era de 2.3%, similar a porcentagem das indústrias chinesas de 3.1% (Figura 1). Entretanto, a produtividade industrial brasileira no mundo diminuiu para 1.5% até 2018, enquanto a China obteve um aumento na participação global de até 23,5%. consequentemente, a participação da indústria brasileira no PIB, reduziu de 34.7% em 1994, para 18.1% em 2018 (Figura 2). A somatória dos fatores indicados reflete na falta de mão de obra qualificada, inovação e incentivos no setor.

Figura 1 – Participação do Brasil e a China na produção industrial mundial

Fonte: Elaboração própria com base nos dados do Banco Mundial (2019). Código de indicação; (NV.IND.TOTL.CD Industry (including construction), value added (current USD$)) (NV.IND.TOTL. ZS Industry (including construction), value added (% of GDP)) [i]


Figura 2 – A queda da participação da indústria brasileira no PIB (1994-2018)







Fonte: Elaboração própria com base nos dados do Banco Mundial (2019). Código de indicação; (NV.IND.TOTL.CD Industry (including construction), value added (current USD$)) (NV.IND.TOTL. ZS Industry (including construction), value added (% of GDP)


Fórmula 1 – Método de elaboração do Gráfico 1


Fonte: do autor (2021)



As principais propostas para se explicar os motivos do rápido processo de industrialização da China são: o forte papel do Estado (Li W. , 1999), as reformas na Industria orientada para o mercado, e os papéis importantes das empresas privadas (Garnaut, Song, Yao, & Wang, 2012). O incentivo do estado em conjunto à participação das empresas privadas até certo ponto fornece explicações sobre o milagre da industrialização chinesa. Por outro lado, o debate pela razão da desindustrialização no Brasil reflete por questão da alta taxa básica de juros as quais o Brasil se submete como uma medida para conter a inflação, resultando em falta de incentivo ao investimento na manufatura e empreendedorismo (Ogando, 2017) também pela falta de mão de obra qualificada voltada à manufatura avançada (Fonseca, 2012).

1.1 Pergunta da pesquisa

A partir das reflexões mencionadas sobre modelo, experiência, trajetória, sistema e tecnologia chinesa na transformação da manufatura avançada, e visando a possibilidade de as indústrias brasileiras aumentarem a produtividade caso consigam realizar a transição para a manufatura avançada, o presente trabalho pretende responder à seguinte pergunta de pesquisa: Como as empresas brasileiras podem realizar a transição para a manufatura avançada em parceria com empresas chinesas?

1.2 Objetivo geral

Tendo, então, como seu objetivo geral, entender onde as empresas brasileiras podem fazer a transição para manufatura avançada por meio de parceiras com empresas chinesas. Para tanto, é realizado um estudo de caso com uma empresa brasileira que fez a transição para manufatura avançada por meio de parcerias das empresas chinesas. A saber, o estudo de caso da Print it 3D, empresa brasileira de desenvolvimento de sistema de automação e impressão 3D. Será analisada a aplicação de automação e indústria 4.0 realizado em parceria com uma empresa Beijing China Wemax Technology, de manufatura avançada, e outros casos que a Print it 3D forneceu seus serviços no território nacional.

Desse modo, o TCC apresenta os seguintes objetivos secundários:

1) Descrever a importância da transição para a manufatura avançada de empresas brasileiras e o processo de implementação por meio de parcerias com as empresas chinesas.

2) Apresentar as barreiras, dificuldades, oportunidades durante o processo.

3) Apontar externalidades desse processo vivenciado pelas empresas.

1.3 Justificativa

De acordo com o Secretário de Inovação e Novos Negócios no Ministério da Indústria, Comércio Exterior e Serviços Rafael Moreira (2018, p. 33), Dentro das 294.312 unidades de robôs industriais em 2016, 30% pertence a China; e o Brasil representando 0.5%, apenas adquiriu 1207 unidades, com a média de 10 robôs por 10,000 empregados, abaixo da média mundial de 71 robôs por 10,000. Segundo Rafael Moreira:

Quanto mais atrasos o Brasil acumular, o catching up de nossa economia no futuro se tornará ainda mais difícil. O Brasil corre o risco se se tornar um mero consumidor e usuário de tecnologia digital, não nos diferenciando em termos de competitividade. Todos os modelos de negócios estão sendo “disruptados” e no plano industrial vivemos uma clara “destaylorização” das fábricas e uma “servicização” da indústria. Além disso, assistimos ao declínio das cadeias globais de valor com a perda de relevância da territorialidade no processo decisório de investimento. Fatores locacionais clássicos como salários baixos ou custos baixos de produção são cada vez menos decisivos nas decisões de investimentos (MOREIRA, 2018, página 33)


A evidência acima mostra a necessidade de transformação da indústria brasileira para manufatura avançada (indústria 4.0), com objetivo de manter a competividade e produtividade em um aspecto global. Assim, a sugestão de uso do modelo chinês de manufatura avançada na transformação da indústria 4.0 no Brasil pode ser justificada pelos seguintes fatores:

Primeiro, o crescimento do valor da mão de obra chinesa está aumentando o custo dos negócios na China. A renda nacional líquida anual ajustada per capita da China evoluiu de USD 2838 em 2008 a USD 8394 em 2019, ultrapassando a renda liquida per capita dos brasileiros de 7629 em 2019 (Figura 3). Assim, os salários na China ainda são dramaticamente inferiores aos das economias desenvolvidas, onde a renda nacional líquida anual ajustada per capita no Estados Unidos é quase 7 vezes maior do que a China em 2019 (Figura 4). Dessa forma, a mão de obra na China está se elevando, e para se manter competitiva no mercado, a China inicia a sua jornada de manufatura avançada e automação usando tecnologias de países mais desenvolvidos como Japão, Coreia do Sul, Estados Unidos e Alemanha. Em 2017, a empresa de manufatura de eletrodomésticos chinesa MIDEA adquiriu uma das maiores empresas de robótica de automação: a KUKA (SULLIVAN, 2018). A aquisição gerou críticas na comunidade alemã pelo potencial excesso de controle da China nos setores tecnológicos vitais alemã (SULLIVAN, 2018). A compra desses equipamentos e processo de desenvolvimento da estrutura necessitou altos custos e grandes incentivos do Estado chinês no setor (SULLIVAN, 2018). O intuito foi o desenvolvimento e produção em larga escala de maquinários e robôs de automação com baixo custo e com tecnologia chinesa para a popularização da automação no território nacional (SULLIVAN, 2018). Portanto, empresas brasileiras indo atrás de parcerias chinesas, podem se beneficiar dos resultados de desenvolvimento dos equipamentos para automações chinesas com custo mais baixos, em comparação ao resto do mundo.

Segundo, as empresas chinesas de manufatura e automação também estão interessadas em aumentar a presença internacional (Du, 2010). Com uma parceria preeminente, há uma possibilidade de compartilhamento de tecnologia e modelo de sistema para possibilitar até desenvolvimento brasileiro de maquinários em relação à automação e manufatura avançada. Isto pode ser atestado pelos interesses do investimento das empresas chinesas no Brasil. De 2011 até 2018, houve um crescimento significativo de números de projetos investidos pelas empresas chinesas no território brasileiro (Figura 5), onde fornecem capital, tecnologia e know how, visando na oportunidade de fortalecimento da presença internacional das empresas privadas e estatais chinesas.


Figura 3 – Renda nacional líquida ajustada per capita (USD$) - Brazil x China

Fonte: Elaboração própria com base nos dados do Banco Mundial (2021).


Figura 4 – Renda nacional líquida ajustada per capita (USD$) - Brasil x China x EUA

Fonte: Elaboração própria com própria a partir dos dados do CEBC Conselho Empresarial Brasil – China (CARIELLO, 2018, p.11)

Figura 5 – Número de projetos de investimentos chineses no Brasil (2011-2018)

Fonte: Elaboração própria com própria a partir dos dados do CEBC Conselho Empresarial Brasil – China (CARIELLO, 2018, p.11)


2. REFERENCIAL TEÓRICO

O referencial teórico constituído para amparar esta pesquisa tem como base conceitos da importância da aplicação, implementação, transformação da manufatura avançada em relação à indústria tradicional brasileira.


2.1 Manufatura avançada

De acordo com o ministério da ciência, tecnologia, inovações e comunicações, Manufatura avançada, também nominada de indústria inteligente ou indústria 4.0 (2017) consiste em uma tecnologia de manufatura avançada, que é um conceito criado para adaptar às necessidades e exigências dos avanços social e tecnológicos da época que estamos vivendo, como objetivo de aumentar a competitividade, produtividade e flexibilidade das indústrias de manufatura (Wang, et al., 2004). A tecnologia de manufatura avançada pode ser definida como "Resultado de absorção contínua de conhecimento maquinários, eletrônicos, informações (computadores e comunicações, sistema de controle, inteligência artificial, etc.), energia e gerenciamento de sistemas modernos na indústria de manufatura, e os aplica de forma abrangente ao design do produto, fabricação, teste, todo o processo de gerenciamento, vendas, uso, serviço e até mesmo reciclagem para alcançar produção de alta qualidade, alta eficiência e baixo consumo para melhorar a adaptabilidade e competitividade do produto dinâmico e mutável mercado". (Wang, et al., 2004). Segundo o Ministério da Ciência e Tecnologia da República Popular da China:

A manufatura é a base de um país forte e a estrutura de um país avançada. Sem um forte apoio da manufatura, é impossível se tornar uma potência mundial no verdadeiro sentido. A manufatura avançada, especialmente a indústria de fabricação de equipamentos de alta tecnologia, tornou-se o ponto alto da competição internacional (MINISTÉRIO DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA DA REPÚBLICA POPULAR DA CHINA, 2017)


A tendência global da manufatura avançada, de acordo o relatório do Ministério da Ciência e Tecnologia da República Popular da China “Plano Especial de Inovação Tecnológica Manufatura avançada” (2017) tem como foco 4 pontos: Processo de manufatura inteligente, inovação e revolução no setor de serviço e cadeia de valores, sustentabilidade ambiental e responsabilidade social, e por último, suporte com plataformas de rede e Big Data.


I. Características da tecnologia de manufatura avançada

De acordo com o livro de planejamento nacional para o ensino superior geral da China em manufatura e industrialização (WANG, SONG e SHEN, 2015), a tecnologia de manufatura avançada apresenta características de.

Praticidade: Manufatura avançada é evidentemente voltada para a indústria, onde a praticidade é prioridade no planejamento e desenvolvimento industrial. De fato, a inovação tecnológica é extremamente importante, porém, a maximização da produtividade e qualidade é a preferência em relação aos objetivos competitivos no mercado.

Aplicabilidade: Na manufatura tradicional, o processo de fabricação geralmente se refere ao processo linear de transformação da matéria prima em produto (Figura 6). Contudo, em manufatura avançada, já se engloba desde o processo de desenvolvimento, modelagem, personalização, preparação, acabamento, entrega, pós serviço até reciclagem do produto. Ou seja, a manufatura avançada necessita aplicação do ciclo de vida completo da transformação e destino do produto (Figura 7).

Figura 6 – Processo linear de fabricação da manufatura tradicional


Fonte: Elaboração própria com base no (WANG, SONG e SHEN, 2015)

●. Dinâmica da pesquisa, desenvolvimento e inovação: A manufatura avançada é um processo em que requer atualização constante de tecnologia, desenvolvimento e inovação. Porém, dependendo objetivos, incentivos, pesquisa e necessidades de cada setor, há uma paridade das formas onde cada setor supera suas barreiras tecnológicos no processo de manufatura avançada.


Figura 7– Ciclo de vida da manufatura avançada


Fonte: Elaboração própria com base no (WANG, SONG e SHEN, 2015)

●. Integração técnica: É importante ressaltar que na manufatura tradicional, em relação às disciplinas, matérias e especializações em tecnologia de manufatura tradicional não houve grandes mudanças e transformações ao longo dos anos. Essas especializações também sempre foram independentes onde as fronteiras entre si eram claras. Porém, em manufatura avançada, houve uma convergência dessas disciplinas e especialização, onde cada matéria conversa entre si para gerar uma inovação e integração das técnicas de manufatura.

Sistematização: Manufatura tradicional em maioria dos casos, monitora apenas fluxo logística manufatureira e resultado do desempenho industrial. Porém, com a manufatura avançada, houve uma introdução da tecnologia de informática, informação, de sensor, automação e tecnologia de gerenciamento avançada, a manufatura avançada tornou-se uma engenharia de sistema que pode controlar o fluxo de material, fluxo de informação e desempenho industrial no processo de produção.

Alta eficiência: A eficiência produtiva em relação à manufatura avançada necessita associar a qualidade, eficácia, consumo, flexibilidade, organização e sustentabilidade. Contudo, a tecnologia de manufatura avançada além de atender as demandas de qualidade do produto, também exige a eficiência do processo produtivo.

Alta competitividade: Objetivo final da manufatura avançada está relacionada ao aumento da competitividade e ampliação da receptividade do mercado. Comparando com a manufatura tradicional, a tecnologia de manufatura avançada coloca prioridade em convergência da técnica e gestão da manufatura, com ênfase no controle organizacional do processo produtivo, simplificando e racionalizando a gestão industrial, aplicando métodos de manufatura avançada, flexibilizando e adaptando as demandas do mercado, certificando o aumento da produtividade e seus impactos na economia e melhorando a competitividade.

II. Estrutura e composição da tecnologia de manufatura avançada

A tecnologia de manufatura avançada tem diferentes conotações técnicas em países com diferentes níveis de desenvolvimento. Ou seja, como exemplo da China, a tecnologia de manufatura avançada é composta em grupos de tecnologia multinível. A conotação e o nível de tecnologia avançada de fabricação e sua composição técnica são mostrados na Figura 8.

Figura 8 – A conotação, nível e composição técnica da tecnologia de fabricação avançada










Fonte: Elaboração própria com base no (Wang, et al., 2004)


III. Tipos de tecnologias de manufatura avançada

De acordo com Wang Shi (2004), sistematizando os tipos de tecnologias de manufatura avançada em vários países, eles podem ser categorizados em quatro áreas, que abrangem várias disciplinas e formam um sistema.

● Tecnologia de design moderno: A tecnologia de design moderno inclui principalmente tecnologia de modelagem digital, tecnologia básica de design e otimização, tecnologia de criação de vantagem competitiva, tecnologia de design de ciclo de vida, tecnologia de design de produto sustentável e tecnologia de teste de design.

● Processo de manufatura avançado: Os processos de fabricação avançados incluem fundição de precisão e processos de manufatura aditiva, processos de conformação de plástico precisos e eficientes, tecnologias de soldagem e corte de alta precisão e eficiência, tecnologias de tratamento térmico, usinagem de extrema precisão e tecnologia de processamento de formação de manufatura virtual, etc.

● Tecnologia de automação: Tecnologia de automação inclui controle de mecânica de precisão, CNC, tecnologia de robô industrial, tecnologia de manufatura flexível, tecnologia de manufatura integrada por computador, tecnologia de detecção automática, tecnologia de monitoramento e controle de condições de trabalho.

● Tecnologia de gerenciamento de sistema: Tecnologia de gerenciamento de sistema inclui gestão de manufatura avançada, tecnologia de gestão integrada e métodos de organização da produção, etc.


2.2 Os nove pilares da indústria 4.0

Com as novas tecnologias emergentes em relação à manufatura avançada e indústria 4.0, de acordo com a Boston Consulting Group (2015) são definidos 9 pilares da indústria 4.0 como uma forma de descrever a visão estratégia da evolução da manufatura e automação.

● Análise de Big Data - Melhorar a produtividade, eficiência e qualidade da produção utilizando dados coletados das máquinas e processos, gerando indicadores, tendências, e demostrando a solução mais eficaz para barreiras apresentadas na produção.

● Automação robótica - Com base da automação na indústria 3.0, aplicação de sensores e hardware mais eficazes nas máquinas PLC para melhor analisar e corrigir ao vivo os possíveis problemas, correções, e gerar soluções para aumentar a produtividade, possivelmente compartilhando essas informações com outras máquinas na fábrica.

● Simulação – Criação de um ambiente de simulação para verificar possíveis barreiras, dificuldades e oportunidades antes de um processo ou sistema de produção, diminuindo custos e verificando alternativas não previstas.

● Integração universal de sistema – Integração dos setores de designe, produção e automação, fazendo uma plataforma de compartilhamento de dados que possibilita troca de informações entre diferentes fábricas, gerando novas possibilidades de resolução de problemas conjuntas, melhorando a produtividade.

● Internet das coisas industriais – Aplicação de micro computadores em máquinas de produção, setores da fábrica, até mesmo nas próprias peças sendo fabricadas. Possibilidade uma avaliação individual de cada estágio da produção de uma peça, automaticamente corrigindo erros e relacionando próximos passos da produção.

● Segurança cibernética – Com toda essa conectividade das máquinas e todos os estágios do processo de fabricação, a segurança cibernética deveria ser uma prioridade para prevenir gastos com ataques cibernéticos ou instabilidade do sistema.

● Processamento na Nuvem – Diminuir o custo colocando processamento e sistema necessitado na produção em um computador ou servidor centralizado, aumentando a flexibilidade em relação a necessidade do cliente, e possibilitando evoluções mais constantes do serviço.

● Manufatura aditiva – Utilização de tecnologia de impressão 3D ou processo de manufatura similares no mercado, maximizando o potencial de customização do cliente e flexibilização da produção. Em alguns casos até produção customizada em larga escala.

● Realidade aumentada – Ferramenta bastante utilizada para auxiliar profissionais a realizar tarefas de conserto e correção das máquinas, ou processo produtivo, possibilitando um levantamento de dados ao vivo em relação à tarefa que está sendo realizada pelo indivíduo. Também pode ser utilizada para gerar um espaço virtual interativo junto com a realidade para efetuar treinamentos e reconhecimento de processo produtivo.

2.3 O impacto da manufatura avançada e automação da produção na mão de obra

Com o desenvolvimento contínuo da ciência e da tecnologia, a produtividade do trabalho continua a aumentar e a produção se desenvolve gradualmente em direção à automação, que transforma o trabalho humano da participação direta na produção no controle do processo de produção (Hawksworth, et al., 2018).

A automação do processo de produção pode melhorar significativamente a produtividade social e a eficiência do trabalho, economizando o consumo de energia e matéria-prima, garantindo a qualidade do produto, ainda aprimorando as condições de trabalho (McKinsey, 2017). Automação da produção também requer uma adaptação da força de trabalho na produção para controle do processo, o que exige que os trabalhadores tenham os níveis culturais e tecnológicos apropriados, caso contrário não poderá ser realocado com ferramenta de produção modernas (Hawksworth, et al., 2018).

2.3.1 Qualificação da mão de obra

Analisando a formação da estrutura de mão de obra brasileira, há uma falta de experiência em preparação de indivíduos para manufatura avançada; muitas empresas têm receio da transformação do processo produtivo em relação à falta de preparo do mercado e impacto imediato do problema de desemprego, resultando em barreiras para transformação da manufatura avançada (Hawksworth, et al., 2018).

Por exemplo, na produção de metalúrgica ou usinagem tradicional, a fabricação de produtos requer apenas treinamento básico mais experiência gradual, porém, com a necessidade do mercado em produtos de maior qualidade e precisão, o surgimento de usinagem CNC requer habilidade de programação e entendimento mecatrônica superior, resultando em problemas de realocação da mão de obra para tecnologias novas (PRINT IT 3D, 2020).

A automação da produção promove o aprimoramento contínuo da tecnologia da produção, qualidade e das habilidades dos resultados em metas cada vezes maiores para produção, resultando uma produtividade nunca vista antes na história (Hawksworth, et al., 2018).

Em curto prazo, se não houver treinamento para adaptação da tecnologia nova para trabalhadores, pode-se criar um problema de desemprego. No entanto, toda tecnologia nova requer novos tipos de mão de obra, e o surgimento da automação da produção não é exceção (figura 9), de acordo com o Professor de economia da Harvard Edward Glaeser (2018 apud WORLD BANK, 2019).

Figura 9 – Empregabilidade em relação à inovação e automação









Fonte: (WORLD BANK, 2019) Tradução de inglês para português própria


Para o processo de transição da manufatura avançada, é necessária uma nova forma de ensino e treinamento com objetivo de acompanhamento das tendências da manufatura avançada, sendo que a engenharia avançada deve ser a especialidade da revolução industrial e inovação (Wiltgen, 2020).


2.4 Vantagens da parceria de países emergentes na transformação da indústria tradicional para manufatura avançada

A realização de parcerias com empresas e indústrias chinesas na implementação da automação e manufatura avançada traz fatores vantajosos para a adaptação da indústria brasileira direcionada à corrida global de indústria 4.0, na tentativa de transformar a indústria de tecnologia e manufatura avançada nacional mais competitiva futuramente. Nesse sentido, em questão à interação entre organizações de dois países emergentes, segundo Bernardes, Borini e Figueiredo:

Além da comparação entre economias emergentes e avançadas, os esforços mobilizadores de interação entre instituições de ambas são propícios para a transferência de tecnologia. Os resultados dessa interação, a princípio, reverberam em inovação incremental nas organizações de economias emergentes tecnologia (BERNARDES; BORINI; FIGUEIREDO, 2019,.)


● Baixo custo do equipamento: De acordo com o relatório de Pesquisa detalhada da indústria de automação e robótica da New Times Securities (2020), o caminho de transformação do trabalho para automação chinesa foi impulsionado pelo aumento do custo de mão de obra chinesa gradual, o perceber a possibilidade de perder competitividade internacional na indústria iniciou a implementação de máquinas e robôs para melhorar a produtividade adquirindo equipamento dos países desenvolvidos como Japão, Alemanha e Coreia. Após incentivos intensivos do estado em relação ao desenvolvimento de tecnologia, hardware e software de manufatura avançada, resultou em surgimentos de equipamentos próprios de baixo custo na base dos equipamentos de países desenvolvidos.

● Transferência de tecnologia: Transferência de tecnologia – Existe uma grande tendência de as instituições chinesas promover o desenvolvimento de hardware e software do país emergente que está realizando a parceria sobre incentivo do Conselho Estadual da China (2017), em troca de presença internacional das empresas chinesas e parceria de longo prazo em relação a expansão das empresas para potencial mercado consumidor em ascensão do país emergente. O discurso do Embaixador Li Jinzhang no "Simpósio de Ciência e Tecnologia do BRICS" (2017) exemplifica que cada vez mais empresas chinesas estão dispostas a estabelecer centros de P&D no Brasil. Isso ajudará a melhorar as capacidades de pesquisa científica e a competitividade industrial da China e Brasil, onde estabelecerá uma base sólida para a transformação e aprimoramento.

● Potencial de investimento: Recentemente há uma grande tendência de investimento das instituições chinesas nos países emergentes, ajudando na infraestrutura e direcionando caminho para transformação da manufatura tradicional em indústria 4.0, (Gráfico 3)

● Competividade internacional: É evidente que a tecnologia nacional brasileira disponível na indústria de manufatura avançada está bem abaixo da média comparando com países desenvolvidos, com a parceria de empresas chineses existe o potencial de elevar a indústria brasileira de alta tecnologia competitiva internacionalmente (Fonseca, 2012).


2.5 Desafios, Barreiras e dificuldades da manufatura avançada

De acordo com o Plano de CT&I para Manufatura Avançada no Brasil do ministério da ciência, tecnologia, inovações e comunicações (2017), durante o processo de transição da manufatura tradicional para a manufatura avançada, existem 5 desafios principais da manufatura avançada:

I – Convergência e integração da tecnologia em manufatura avançada - Há uma grande variedade de tecnologia de manufatura avançada que engloba tecnologias habilitadoras, nanotecnologias, novos materiais, biotecnologias e outros, há um desafio de organização estrutural de governos, empresas e acadêmicos para promover e integrar todas essas áreas de atuação.

II - Recursos humanos para desenvolvimento da manufatura avançada - com o alto ritmo de mudanças de modelo de negócios e rupturas em novos conhecimentos e habilidades para execução como produto da transição da manufatura avançada, serão necessárias novas competências em relação a mão de obra e recursos humanos, o que poderá resultar em instabilidade gerada pelo descompasso entre as habilidades exigidas e as ofertadas.

III - Manufatura avançada para fortalecimento das cadeias produtivas - cadeias produtivas são o produto da crescente divisão de trabalho e independência entre os agentes econômicos, porém, com o crescimento da automação e digitalização das cadeias produtivas, de modo a mitigar problemas de diminuição da flexibilidade na linha de produção, gera-se atraso no fornecimento e de retrabalho.

IV - Promoção das infraestruturas como instrumento de suporte a iniciativas em manufatura avançada - A infraestrutura voltada à manufatura avançada engloba como um conjunto de condições econômicas materiais, mão de obra e seus processos; há um desafio para estruturar todas essas infraestruturas integradas por interesse comum.

V - Regulação como indutora da inovação da mudança tecnológica – Com a rápida introdução de novos tipos de tecnologia trazida pela transformação da manufatura avançada, questões como segurança e proteção de dados são particularmente sensíveis ao Brasil, onde vários produtos digitais presentes no país a serem integrados são importados, uma vez que o país não possui infraestrutura voltada a segurança e proteção de dados sensíveis.


3. Método de pesquisa

De acordo com Nielsen, Olivo, Morilhas (2018) é importante, no método de pesquisa, descrever os meios, as técnicas, formas e os procedimentos pelos quais a questão de pesquisa será investigada.

3.1 Tipologia de pesquisa