A Indústria 4.0 está promovendo profundas transformações nos procedimentos industriais, fazendo uso de tecnologias avançadas e automação para elevar a eficácia e a produtividade. Em meio a esse cenário de grande evolução, torna-se imperativo adotar abordagens inovadoras para solucionar dilemas complexos. Uma dessas abordagens notáveis é a Teoria da Resolução de Problemas Inventivos (TRIZ).
Antes de nos aprofundarmos na integração da TRIZ na Indústria 4.0, é necessário compreender o que essa última representa. A Indústria 4.0 se caracteriza pela digitalização e automação dos processos de fabricação. Ela representa a convergência de máquinas inteligentes, sistemas ciberfísicos e Internet das Coisas.
As designações “Indústria 1.0”, “Indústria 2.0” e “Indústria 3.0” são retrospectivamente utilizadas para descrever as distintas fases da industrialização, marcos significativos na história da manufatura e produção industrial, cada uma delas trazendo avanços tecnológicos de destaque. Este é um breve panorama de cada uma dessas etapas:
Indústria 1.0
Essa fase inaugural da revolução industrial ocorreu aproximadamente entre o final do século XVIII e meados do século XIX. A sua característica mais marcante foi a mecanização das tarefas manuais, sobretudo com a introdução da máquina a vapor. Isso desencadeou a transição de uma economia agrária para uma economia industrial baseada na manufatura em larga escala, com as indústrias têxteis e de mineração sendo pioneiras nesse processo.
Indústria 2.0
A segunda fase ocorreu por volta do final do século XIX e início do século XX. A característica distintiva foi a introdução da eletricidade e da produção em massa, possibilitando a fabricação em grande escala de produtos como automóveis, eletrodomésticos e eletrônicos. A linha de montagem de Henry Ford é um exemplo emblemático dessa era.
Indústria 3.0
A terceira fase, também conhecida como Revolução Digital, teve início na segunda metade do século XX, com o desenvolvimento da eletrônica e da tecnologia da informação. Nesse período, observou-se a automação dos processos de fabricação, a disseminação da computação e a adoção de sistemas de controle digital em larga escala. A automação industrial, a robótica e a informatização dos procedimentos foram características proeminentes dessa era.
Indústria 4.0
A Indústria 4.0 representa a fase contemporânea, caracterizada pela integração avançada de tecnologias digitais, como a Internet das Coisas (IoT), a inteligência artificial (IA), a análise de dados e a impressão 3D, na produção industrial. Essa etapa almeja criar fábricas inteligentes e sistemas de produção altamente eficientes, onde máquinas e sistemas estão interconectados e capacitados para tomar decisões autônomas. A Indústria 4.0 busca aprimorar a automação, a eficiência e a flexibilidade da produção.
Tudo são rosas no que se refere à Indústria 4.0? Não, e esse aspecto é explorado aqui. Mas prossigamos, agora com a inovação sistemática.
Inovação Sistemática
A inovação sistemática é uma abordagem organizada e estruturada para a geração de ideias inovadoras e a implementação de mudanças significativas em uma organização, produtos, serviços ou processos. Essa abordagem busca promover a inovação de forma consistente e repetível, em vez de depender apenas de ideias aleatórias ou ocasionais.
A inovação sistemática envolve a aplicação de métodos, técnicas e ferramentas específicas para fomentar a criatividade, identificar oportunidades de melhoria e desenvolver soluções inovadoras. Algumas das metodologias aplicáveis são a TRIZ, o Design Thinking, a Análise de Valor, a Inovação Aberta, o QFD, a Engenharia Robusta, o Lean Manufacturing e o Seis Sigma, entre outros. Nesta postagem, vamos aprofundar mais sobre TRIZ e sua aplicação no contexto da Indústria 4.0.
TRIZ e Indústria 4.0
A TRIZ foi originada na Rússia e se transformou em uma poderosa ferramenta de uso global. Disponibiliza uma ampla gama de princípios e técnicas destinadas a encontrar soluções criativas para desafios técnicos e de engenharia.
Ao integrar a TRIZ na Indústria 4.0, surgem várias oportunidades de aprimorar os processos e produtos. Aqui estão algumas formas pelas quais a TRIZ pode ser aplicada na Indústria 4.0:
Resolução de Contradições Complexas
A Indústria 4.0 frequentemente se depara com desafios que envolvem contradições complexas, como melhorar a eficiência sem aumentar os custos. A TRIZ oferece ferramentas específicas para identificar e solucionar essas contradições. Por exemplo, uma empresa que adota a Indústria 4.0 e deseja reduzir o tempo de produção sem aumentar o consumo de energia se depara com uma contradição técnica. A TRIZ pode auxiliar na identificação de soluções criativas, como a implementação de sistemas de controle mais eficientes e materiais inovadores.
Design Centrado no Usuário
A Indústria 4.0 tem um foco considerável na melhoria da experiência do usuário. A TRIZ pode ser instrumental na otimização de produtos e sistemas para atender às necessidades dos usuários, utilizando técnicas de formulação e resolução de problemas. Por exemplo, uma empresa que desenvolve dispositivos IoT para residências inteligentes pode recorrer à TRIZ para aprimorar a usabilidade de seus produtos, simplificando a interface do usuário e tornando os dispositivos mais intuitivos.
Inovação Contínua
A transformação digital na Indústria 4.0 demanda inovação constante. A TRIZ fornece um processo estruturado para a geração de ideias inovadoras, facilitando a evolução dos produtos e processos. Por exemplo, uma empresa de manufatura que adotou a Indústria 4.0 e deseja incorporar a manufatura aditiva (impressão 3D) em seus processos pode enfrentar desafios técnicos. A TRIZ pode ser aplicada para identificar soluções criativas, como aperfeiçoamentos no acabamento das peças fabricadas por manufatura aditiva.
Mais Alguns Exemplos
Estes são mais alguns exemplos de aplicação da TRIZ na Indústria 4.0:
Otimização de Processos de Produção
Numa fábrica que adota a Indústria 4.0, a TRIZ é utilizada para otimizar os processos de produção, identificando Contradições Técnicas e desenvolvendo soluções eficazes para elas, com uso dos Princípios Inventivos.
Desenvolvimento de Produtos Inteligentes
Uma empresa que cria produtos conectados à IoT emprega a TRIZ para aprimorar a funcionalidade e a usabilidade desses produtos. Com uso do ARIZ e dos Princípios de Separação, formula e resolve Contradições Físicas e torna seus produtos mais eficientes em termos de energia e, ao mesmo tempo, mais amigáveis para os usuários.
Manutenção Preditiva
Na Indústria 4.0, a manutenção preditiva desempenha um papel crucial. Numa fábrica, a TRIZ contribui para o desenvolvimento de métodos inovadores de antecipação e prevenção de falhas em equipamentos. As Tendências da Evolução permitem à empresa projetar sistemas de monitoramento mais eficazes que identificam problemas potenciais antes que possam causar falhas.
Conclusão
Em conclusão, à medida que a Indústria 4.0 continua a remodelar nosso mundo, a TRIZ se apresenta como uma abordagem valiosa para enfrentar desafios complexos e manter uma inovação contínua. A integração da TRIZ nessa revolução digital pode ser muito importante para o sucesso em um ambiente em constante mutação.
No artigo, “TRIZ Industrial Case Studies: A Critical Survey”, disponível no ScienceDirect são analisados mais de 200 estudos de caso do TRIZ Journal e da conferência ETRIA TRIZ Future. O foco é entender por que as empresas precisam da TRIZ, quais ferramentas são mais usadas, como a TRIZ tem sido integrada com outros métodos e como indústria e academia comunicam seus sucessos.
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