Sensores giroscópicos
O que é a "Quinta Revolução Industrial", que irá aprofundar a integração entre as pessoas e a tecnologia?
O que é a Quinta Revolução Industrial?
Atualmente, discute-se muito em vários países a "Quinta Revolução Industrial", que sucede à Quarta Revolução Industrial. A Quinta Revolução Industrial incorpora conceitos como "sustentabilidade", "centralização no ser humano" e "preocupação com o meio ambiente", além da transformação da estrutura industrial através da utilização de IA, IoT, big data, etc., que foi debatida na Quarta Revolução Industrial.
No artigo que se segue, apresentamos questões relacionadas com a Quarta Revolução Industrial e as iniciativas de cada país, bem como as últimas tendências da Quinta Revolução Industrial centradas nas tecnologias-chave, etc., que são necessárias nesta última.
Questões da Quarta Revolução Industrial
Na Quarta Revolução Industrial, a IoT trouxe comodidade à vida das pessoas e a IA automatizou com êxito tarefas complexas que não podiam ser realizadas por computadores convencionais, aprendendo com os dados de trabalho e fazendo previsões e inferências. Além disso, a precisão do marketing melhorou ao prever o funcionamento e as falhas do equipamento, bem como a saúde e o comportamento das pessoas, através da análise de dados recolhidos a partir de equipamento ligado à Internet como big data.
Na indústria transformadora, a informação é recolhida de robots e máquinas de processamento automático através da rede, por exemplo. A utilização do controlo informático permitiu operações iterativas de alta velocidade e precisão, e a indústria conseguiu aumentar a sua capacidade de produção em massa de uma pequena variedade de bens para um nível surpreendente. Além disso, na nossa vida em comunidade, as lojas não tripuladas, os cuidados médicos em linha, a liquidação eletrónica e a mudança para serviços públicos em linha, etc., que utilizam dados de marketing, trouxeram comodidade à vida das pessoas.
No entanto, a Quarta Revolução Industrial não incorpora a sustentabilidade que considera o ambiente global, uma abordagem centrada no ser humano que tem em conta as preferências humanas, ou iniciativas de economia circular que abordam os problemas dos recursos. Além disso, uma vez que a tónica é colocada em reformas verticais, como um domínio industrial ou uma unidade empresarial, é difícil trabalhar em todos os sectores, empresas e departamentos, e a Quarta Revolução Industrial foi limitada na sua capacidade de satisfazer uma vasta gama de exigências sociais.
Iniciativas da Quinta Revolução Industrial por países de todo o mundo
A fim de resolver os problemas da Quarta Revolução Industrial na Quinta Revolução Industrial, estão a ser defendidos conceitos mais profundos e mais amplos. Vários países já anunciaram, um após o outro, novos conceitos para a realização da Quinta Revolução Industrial, no seguimento da Quarta Revolução Industrial. Por exemplo, a Comissão Europeia anunciou a "Indústria 5.0", que tem como objetivo uma indústria ideal baseada nos conceitos de "sustentabilidade", "centralização no ser humano" e "resiliência", enquanto a Alemanha anunciou a "Visão 2030 para a Indústria 4.0" como a política a seguir à Indústria 4.0. Além disso, em 2016, o Japão anunciou a "Sociedade 5.0", que visa equilibrar o desenvolvimento económico com soluções para questões sociais. Aqui, fornecemos uma visão geral da Quinta Revolução Industrial e apresentamos as iniciativas da Europa, Alemanha, Japão e outros países.
A Quinta Revolução Industrial da Comissão Europeia (Indústria 5.0)
A Comissão Europeia, que é a principal instituição da União Europeia, anunciou em 2021 que a Indústria 5.0 substituiria a Indústria 4.0. A Indústria 5.0 é um conceito que complementa e alarga as perspetivas das pessoas, da sociedade e do ambiente e é fortemente influenciado pelos temas prioritários da estratégia de crescimento europeia que foi anunciada em 2019 e que consiste em "Políticas do Pacto Ecológico Europeu", "Uma Europa preparada para a era digital" e "Uma economia ao serviço das pessoas".
Por exemplo, para além de realizar uma indústria para uma sociedade que não seja suscetível às alterações climáticas até 2050, ou, por outras palavras, a realização de uma indústria neutra em termos de carbono, a Indústria 5.0 visa alcançar a hegemonia económica global. Por exemplo, visa criar novos mercados para produtos orientados para a reciclagem que não sejam susceptíveis de sofrer alterações climáticas, como o desenvolvimento de substâncias químicas seguras e sustentáveis e o fabrico de aço que realize a neutralidade de carbono, etc.
A Quinta Revolução Industrial da Alemanha
Na Alemanha, o governo federal tomou a iniciativa de promover a Indústria 4.0 através de um sistema de colaboração indústria-governo-academia que inclui empresas privadas. No âmbito da Quinta Revolução Industrial, a Plataforma Industrie 4.0, que é a organização impulsionadora da Indústria 4.0 na Alemanha, anunciou em 2019 a "Visão 2030 para a Indústria 4.0" como as diretrizes para os próximos 10 anos, bem como um relatório intitulado "Produção sustentável: moldar ativamente a transformação ecológica com a Indústria 4.0" em novembro de 2020.
Visão 2030 para a Indústria 4.0
A "Visão 2030 para a Indústria 4.0" propõe "Autonomia", "Interoperabilidade" e "Sustentabilidade" como conceitos importantes. Relativamente a cada conceito, mencionam especificamente abordagens centradas no ser humano, como a melhoria das condições de trabalho e da educação para apoiar a mudança de competências, a transformação industrial e social através da colaboração entre divisões e empresas, e a realização de um fabrico sustentável, como a melhoria da eficiência dos recursos.
Produção sustentável: moldar ativamente a transformação ecológica com a Indústria 4.0
Perspectivas e cenários para dar forma à sustentabilidade, que é um conceito-chave da "Visão 2030 para a Indústria 4.0", são definidos em "Produção sustentável: moldar ativamente a transformação ecológica com a Indústria 4.0". Por exemplo, defende as seguintes três direcções para a produção sustentável.
・Reduzir o consumo e aumentar o impacto
・Mudar da produção em massa para a prestação de serviços transparentes
・Ligações num sistema económico circular
Os cenários são mais pormenorizados no âmbito destas direcções, com o objetivo de acumular definições de cenários e casos de utilização específicos e levar a cabo uma rápida implementação social.
A Quinta Revolução Industrial do Japão - Sociedade 5.0
O governo japonês já lançou um plano para "equilibrar o desenvolvimento económico e a resolução de questões sociais através de sistemas que integram o ciberespaço (espaço virtual) e o espaço físico (espaço real) a um nível elevado" como Sociedade 5.0, referindo-se a uma "sociedade centrada no ser humano", em 2016.
O relatório da Comissão Europeia sobre a Indústria 5.0 introduziu a Sociedade 5.0 do Japão como um conceito de vanguarda que é altamente considerado. De facto, há muito tempo que o Japão se esforça por alcançar a coexistência com a sociedade e o ambiente e respeita a consciência e a ação espontâneas através de conceitos centrados no ser humano. Para além disso, a enorme rapidez de recuperação durante as catástrofes foi conseguida através de laços entre a indústria, as empresas e o governo, o que surpreendeu o mundo.
No entanto, enquanto vários países em todo o mundo estão atualmente a promover a Quinta Revolução Industrial, a colaboração e as lutas pela liderança com vista à normalização global estão a desenrolar-se. Espera-se que, para que a Sociedade 5.0 do Japão se espalhe como um padrão global na era da Quinta Revolução Industrial, é necessária uma colaboração global proactiva e actividades de normalização.
A Quinta Revolução Industrial noutros países
Os movimentos da Quinta Revolução Industrial estão a espalhar-se não só na Europa, Alemanha e Japão, mas também nos EUA e na China.
Os EUA estão a voltar-se para políticas amigas do ambiente e, em 2021, a Plataforma Indústria 4.0 da Alemanha e o CESMII (Clean Energy Smart Manufacturing Innovation Institute) dos EUA anunciaram a sua colaboração em áreas como a produção sustentável para responder ao ambiente e às alterações climáticas. Para além de expressar a posição de que a China irá liderar o mundo na área da sustentabilidade no relatório "Made in China 2025", que descreve a sua visão para uma política nacional de fabrico inteligente, a China também anunciou iniciativas verdes para a indústria transformadora.
Tecnologias-chave da Quinta Revolução Industrial
Conceitos importantes na Quinta Revolução Industrial incluem a "centralização no ser humano" e a "sustentabilidade". Até à Quarta Revolução Industrial, era necessário estabelecer pessoas e máquinas em fluxos de trabalho e espaços separados por barreiras de segurança e outras medidas, uma vez que as máquinas representavam um perigo para as pessoas. Além disso, o fabrico de produtos industriais envolvia problemas como os efeitos adversos no corpo humano e no ambiente. No entanto, de acordo com o conceito centrado no ser humano da Quinta Revolução Industrial, as pessoas e as máquinas trabalharão no mesmo circuito. Além disso, são necessárias tecnologias que sejam amigas do corpo humano e do ambiente para aumentar a sustentabilidade, sendo essencial a integração de tecnologias individuais. Aqui, utilizamos os "robots colaborativos" e as "indústrias de células inteligentes" como exemplos para explicar as novas tecnologias da Quinta Revolução Industrial.
Integração de humanos e robots: Robôs colaborativos
Os robôs foram o tipo de máquina mais frequentemente introduzido na Quarta Revolução Industrial e, entre eles, os robôs industriais que trabalham em processos de montagem, processamento, transporte e distribuição de fábricas, etc., contribuíram significativamente para o aumento da produtividade. Os robôs industriais da Quarta Revolução Industrial trabalhavam atrás de barreiras de segurança, mas na Quinta Revolução Industrial, os robôs e os seres humanos que executam tarefas trabalharão no mesmo espaço.
Os robôs industriais que trabalham no mesmo espaço que os humanos, num ambiente sem barreiras, são designados por "robôs colaborativos" (Cobots). Para garantir a segurança das pessoas, os robôs colaborativos estão equipados com sensores ultra-sónicos nos braços dos robôs que detectam a proximidade de pessoas, acelerómetros, que detectam a sua velocidade de funcionamento, e sensores giroscópicos que medem a inclinação com um elevado grau de precisão para realizar operações precisas. Além disso, nos casos em que é necessário avaliar com exatidão a cor ou a forma do trabalho, estão equipados com visão artificial. Além disso, a utilização de software de controlo de segurança, etc., permite a colaboração entre pessoas e robôs. Além disso, os robôs colaborativos permitem o suporte simultâneo de vários itens através da integração e comunicação entre máquinas, o suporte para aumentos e diminuições na quantidade de produção de acordo com as flutuações da procura e a construção de sistemas de produção flexíveis que podem mudar os itens de produção.
Uma vez que os robôs colaborativos que são amigos do ser humano, segundo o conceito "centrado no ser humano", são seguros e capazes de operar perto dos seres humanos, podem ser utilizados não só em fábricas, mas também em áreas de serviço, e as aplicações em áreas como a medicina, a educação, a restauração e o comércio a retalho estão também a aumentar com o aprofundamento da visão artificial e da IA.
Integração da tecnologia digital e da biotecnologia: Indústria de células inteligentes
Uma "célula inteligente" é uma célula em que a capacidade de produção de material de uma célula biológica é altamente concebida através da biotecnologia e das tecnologias digitais, como a análise da informação, de modo a ser controlada e maximizada da melhor forma possível. Além disso, as "indústrias de células inteligentes", que operam células inteligentes como uma fábrica de produção de materiais, são uma tecnologia-chave da Quinta Revolução Industrial.
A biotecnologia registou uma evolução e um desenvolvimento notáveis através da integração com as TI, a IA e outras tecnologias digitais de ponta na Quarta Revolução Industrial. As indústrias de células inteligentes promoveram ainda mais esta integração. Por exemplo, está a ser feita investigação sobre tecnologias que permitem colorir produtos industriais de forma suave para o corpo humano e para o ambiente, sem desvanecer, reproduzindo artificialmente as técnicas de coloração dos organismos vivos que existem na natureza sem utilizar pigmentos nocivos. Já foram desenvolvidas resinas resistentes ao calor e ao impacto derivadas de plantas, que estão a ser utilizadas em caixas de electrodomésticos e peças decorativas exteriores para automóveis. Além disso, os biocombustíveis e as terapias genéticas também estão incluídos nas indústrias de células inteligentes.
As indústrias de células inteligentes como estas requerem tecnologias digitais como a análise de volumes maciços de informação através da IA, a combinação de equipamento modularizado para cada processo de fabrico, robôs humanóides experimentais e a ligação em rede de todos estes elementos. Não é exagero dizer que a evolução futura destas tecnologias digitais e a sua integração de alto nível com a biotecnologia são a chave para a realização de actividades económicas "sustentáveis" que sejam amigas das pessoas e do ambiente na Quinta Revolução Industrial.
Resumo
Na Quinta Revolução Industrial, cada país está a lançar vários conceitos que podem ser resumidos como a utilização de tecnologias da Quarta Revolução Industrial baseadas na "utilização da IoT ou da IA" para fazer algo e acrescentando o objetivo de realizar "a centralização no ser humano, a sustentabilidade e a resiliência, incluindo os ecossistemas" na Quinta Revolução Industrial. Este objetivo não pode ser alcançado com tecnologias autónomas, mas implicará o desenvolvimento de novas infra-estruturas e a realização de uma "sociedade ultra-inteligente" através da integração de alto nível da TI e da IA com a tecnologia robótica e a biotecnologia, bem como do ciberespaço (espaço virtual) com o espaço físico (espaço real). Não há dúvida de que, à medida que a era da Quinta Revolução Industrial se torna cada vez mais complexa desta forma, as empresas que sobreviverão serão aquelas que discutem estas questões e trabalham através das inovações tecnológicas.
