Escola Politcnica da Universidade de So Paulo Departamento

Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Produção PRO 3432 MATURIDADE DIGITAL E A ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO

REVOLUÇÃO INDUSTRIAL Período Pré (anterior ao século XVIII) 1ª - 1784 2ª - 1870 3ª - 1960 4ª - 2010 Característica Trabalho manual Máquina a vapor Eletrificação Eletrônica Integração Digital Diferenciação da produção Oficinas artesanais familiares fábrica linha de produção Automação (robôs industriais) Sistemas Físico. Cibernéticos Plataformas Digitais Organização do Trabalho Mestre-aprendiz familiar Divisão do Trabalho (Adam Smith) Escola Clássica (Taylor – Ford) Toyotismo (Lean) Sociotécnica ? Operários: Trabalho de rotina e melhora contínua Características das Tarefas Mestre Divisão entre: Conhecimento empírico Tarefas completas Resolução de problemas Conhecimento empírico Tarefas Completas Resolução de problemas Tarefas simples e repetitivas Baixa qualificação Nascimento da Engenharia de Produção Formalização do conhecimento tácito Noções de Engenharia de Produção aos trabalhadores ?

Quarta revolução industrial Distinção das revoluções anteriores: • Integração entre domínios: • Físico • Digital • Biológico

Indústria 4. 0 Origem e Definição AUTORES DEFINIÇÃO Hermann, Pentek, Otto Indústria 4. 0 é um termo coletivo para tecnologias e conceitos da organização da cadeia de valor. (2015) Dentro das Fábricas Inteligentes modulares e estruturadas da Indústria 4. 0, CPSs monitoram processos físicos, criam uma cópia virtual do mundo físico e tomam decisões descentralizadas. Através da Io. T, CPSs cooperam e se comunicam entre si e com humanos em tempo real. Através das Io. Ss, tanto internas como Inter organizacionais, serviços são oferecidos e utilizados pelos participantes dessas cadeias de valor. Lichtbau et al. (2015) O termo indústria 4. 0 se refere à quarta revolução industrial, um novo nível de organização e controle de toda a cadeia de valor através dos ciclos de vida dos produtos. Esse ciclo se enfoca na • Origem – Hannover Messe • 2011 – Governo, Indústria e Academia • Necessidade de implementar tecnologias digitais • Tradicional indústria mecânica alemã • competitividade e liderança • Industrie 4. 0 = 4ª revolução industrial criação de produtos cada vez mais personalizados para atender às demandas dos clientes e se estende da sua conceituação, pedido, desenvolvimento, produção, distribuição, entrega e finalmente reciclagem, incluindo os serviços associados PALAVRASCHAVE Tecnologias Digitais CPS – Sistemas Físico-Cibernéticos Sombra digital / Gêmeo digital Integração em Tempo real

Sistemas Físico. Cibernéticos (CPS) • Os Sistemas físico-cibernéticos (CPS) são definidos como a ferramenta para junção dos domínios físico e digital através de redes de computadores que monitoram e controlam os processos físicos e envolvem “loops” de controle onde os sistemas físicos alteram os sistemas digitais e vice-versa Fonte: https: //www. designworldonline. com/big-future-for-cyber-physicalmanufacturing-systems/ Fonte: Kagerman et al. (2013) Recommendations for implementing the strategic initiative INDUSTRIE 4. 0

Atrasos convencionais (sem I 4. 0)

• Como esses sistemas e lógicas podem afetar a organização do trabalho nas empresas?

Como indústria 4. 0 se traduz na Organização do Trabalho? 1966 1978 2016 12

MIT tech Review, 2015

Operações do futuro

Maturidade Digital - Modelos Academia – Impuls, Industrie 4. 0 Maturity Index Órgãos Oficiais: Singapore, CNI Consultorias – PWC, Deloitte, KPMG Capgemini Indústria - VDI 4000, Fortiss, Rockwell

Industrie 4. 0 Maturity Index - Acatech

Industrie 4. 0 Maturity Index (Acatech) - Estágios 3. 0 4. 0 ESTÁGIO DESCRIÇÃO - PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS 1. Informatização Sistemas de computador operam isoladamente Entrada de dados manual 2. Conectividade Uso de internet IPv 6 - Sensores nas máquinas facilitam comunicação com sistemas (ex MES, WMS) 3. Visibilidade Dados coletados de diversos sistemas formam uma "imagem digital" da firma - dados são coletados para formar essa imagem, não mais para análise de uma operação dedicada (Io. T, Cloud, CPS) 4. Transparência Habilidade em analisar os dados e tomar decisões com base na "imagem digital" criada no passo anterior (BDA) 5. Capacidade Preditiva Simulação de diferentes cenários na "imagem digital" para suportar tomada de decisões, eliminando impactos negativos (AI) 6. Adaptabilidade Automatização de tomada de decisões - delegação ao sistema, aumentando adaptabilidade a condições mutantes. Requer análise de custo/benefício além de impacto nos clientes e fornecedores Adaptado de: Schuh et al. , 2017

• O MODELO “INDUSTRIE 4. 0 MATURITY INDEX” DA ACATECH (Schuh et al. , 2017, 2020)

PROCESSOS CORPORATIVOS • Desenvolvimento • Produção • Logística • Serviços • Marketing e Vendas

ESTRUTURA COPORATIVA (áreas estruturais) • Recursos • Sistemas de Informação • Estrutura organizacional • Cultura

Recursos e OT • Pessoal capacitado a: • Trabalhar com as tecnologias digitais • Interagir com as tecnologias digitais • Comunicar-se através do uso de tecnologias digitais (ex. trabalho com robôs colaborativos, tablets, realidade aumentada, inteligência artificial etc)

Sistemas de Informação e OT • Operadores, analistas, gestores: • Tomam ações e decisões com base nos sistemas digitais • Visualizam dados sistemas sob sua responsabilidade • São capazes de simular o efeito de suas ações no restante do sistema (Ex. qual o impacto de atrasar uma manutenção programada face a uma demanda extra de produção? )

Estrutura Organizacional e OT • Foco no cliente / consumidor / usuário (interno E externo) • Colaboração em rede – unidades trabalham em conjunto como um único sistema • Gestão Ágil (Uso de ferramentas tipo “scrum”, “sprint”, “design thinking” etc) • Tomada de decisão no nível mais próximo da operação (sistemas de gestão de alto desempenho) • Organização orgânica Interna • Colaboração Dinâmica em redes • Comunidades Flexíveis de valor • Gestão de direitos de decisão • Comunidades Flexíveis (grupos multifuncionais segundo necessidades do momento) • Foco nos benefícios ao cliente ESTRUTURA COPORATIVA 3. Estrutura Organizacional • Sistemas de objetivos motivacionais • Gestão Ágil • Cooperação com a rede de valor

Cultura e OT • Colaboração • Gestão democrática – horizontalização hierárquica • Comunicação aberta entre grupos e funções • Confiança e suporte a tecnologias digitais • Vontade de mudar • Tolerância ao erro • Aprendizado contínuo ESTRUTURA COPORATIVA 3. Estrutura Organizacional • Incentivo à inovação • Organização orgânica Interna • Comunidades Flexíveis • Gestão de direitos de decisão • Sistemas de objetivos motivacionais • Gestão Ágil • Colaboração Dinâmica em redes de valor • Foco nos benefícios ao cliente • Cooperação com a rede de valor

Exemplo de aplicação do I 4. 0 Maturity Index

Vantagens do “industrie 4. 0 maturity index” • Base em teoria das organizações • Cada estágio reflete a aquisição de novas capacidades – 1. informatização, 2. conectividade, 3. visibilidade, 4. transparência, 5. capacidade preditiva e 6. adaptabilidade • Dimensões tecnológicas (recursos e sistemas de informação) • Dimensões organizacionais (estrutura organizacional e cultura) • O modelo permite planejar a evolução tecnológica e organizacional para implementar a transformação digital • Com base no planejamento, a empresa decide até qual estágio convém avançar

Limitações do “industrie 4. 0 maturity index” • Desenhado para a Alemanha (forte base industrial) • Foco indústria (aplicável a outras organizações com ajustes) • Avaliação separada por funções desconsidera possível reorganização funcional da transformação digital (equipes multifuncionais) • Exemplos: reorganização de P&D e produção por linha de produtos; reorganização de cadeia de suprimentos e vendas por clientes; • Foco interno em otimização da produtividade (processo) • ignora oportunidades de servitização ou uso de plataformas digitais de integração da cadeia de valor e de inovação.

Maturidade Digital x Organização do Trabalho Segundo o índice de maturidade digital Acatec • Processo em fases com agregação de competências • Capacitação inicial para trabalhar com tecnologias digitais • Integração entre homem, máquinas, objetos e sistemas • Decisões com base em dados processados em tempo real • Organização do Trabalho – mais sociotécnica e multifuncional • Maior fluidez na formação dos grupos de trabalho (foco cliente) • Cultura de mudança contínua – tolerância ao erro, capacitação continuada, incentivo à inovação

Maturidade Digital x Sociotécnica 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Compatibilidade Mínima especificação crítica Critério sociotécnico Multifuncionalidade (mecanismos x organismos) Definição de fronteiras (segmentação) Fluxo de informações Congruência Projeto e valores humanos Planejamento Incompleto

Maturidade Digital x Sociotécnica 1. Compatibilidade – é expandido ao permitir que diferentes organizações se unam para definir o melhor job design – pode ser aplicado ao grupo semiautônomo (time do cliente), mas também abrange toda a organização (produção x p&d x engenharia x finanças x rh) 2. Mínima especificação crítica – toda atividade de rotina é especificada e padronizada (automatização, uso de ferramentas de realidade aumentada), incluindo algumas funções cognitivas (inteligência artificial) 3. Princípio sociotécnico – a lógica de controle de variâncias muda para sistemas digitalizados. A proximidade aos CPSs envolve acesso a eles, não necessariamente distância física. Exs – centros de controle (torres) de qualidade e manutenção e programação de produção – nesses casos, mudam as fronteiras dos sistemas do aspecto local para o de rede coordenada 4. Multifuncionalidade – é amplificada para o nível de grupo – se por um lado o grupo tem as habilidades para executar suas rotinas, por outro se expande o grupo multifuncional para incorporar elementos de diversos setores, conforme discutimos no princípio de compatibilidade. Equipes multifuncionais fluidas, formais ou informais, são a realidade do mundo digital 5. Definição de fronteiras – com alta maturidade digital, podemos manter o método de definição de fronteiras, mas elas terão uma lógica muito diferente – olha-se para o todo, não para as partes – há maior integração da rede toda, o que permite formar fronteiras mais amplas – por exemplo, programação de produção e manutenção consideram toda a rede, não apenas uma fábrica ou uma seção. As decisões são otimizadas para todo o sistema, não só para o departamento. 6. Fluxo de informações – garantidos através dos CPSs, plataformas e outras ferramentas digitais – em tempo real. Capacidade inexistente anteriormente 7. Congruência – alinhado com a área estrutural “cultura” 8. Projeto e valores humanos – alinhado com a estrutura organizacional e cultura que configuram avançada maturidade digital 9. Planejamento incompleto – alinhado com a dimensão da “vontade de mudar”

A mudança em tarefas e habilidades Cognitiva 3. 0 Lean Sociotécnica 4. 0 Sociotécnica Digital Manual 2. 0 Taylorismo 3. 0 Lean Sociotécnica Rotina Não-rotina Baseado em: Afonso Fleury – PRO 3432 (2019)

REVOLUÇÃO INDUSTRIAL Período Pré (anterior ao século XVIII) 1ª - 1784 2ª - 1870 3ª - 1960 4ª - 2010 Característica Trabalho manual Máquina a vapor Eletrificação Eletrônica Integração Digital Diferenciação da produção Oficinas artesanais familiares fábrica linha de produção Automação (robôs industriais) Sistemas Físico. Cibernéticos Plataformas Digitais Organização do Trabalho Mestre-aprendiz familiar Divisão do Trabalho (Adam Smith) Escola Clássica (Taylor – Ford) Toyotismo (Lean) Sociotécnica Digital Operários: Equipes semiautônomas Tarefas simples e repetitivas Trabalho de rotina e melhora contínua Baixa qualificação Formalização do conhecimento tácito Características das Tarefas Mestre Divisão entre: Conhecimento empírico Tarefas completas Resolução de problemas Conhecimento empírico Tarefas Completas Resolução de problemas Nascimento da Engenharia de Produção Noções de Engenharia de Produção aos trabalhadores Equipes ágeis e multifuncionais Trabalho integrando robôs e trabalhadores Decisões com base em dados – tempo real Tarefas não rotineiras e cognitivas

Inquietudes e indagações sobre I 4. 0. . . • Como o acesso à internet (ou a falta dele!) afetam o aprendizado contínuo? O que fazer? • É possível a existência de uma organização com alta maturidade digital e sistema de trabalho baseado nos princípios da escola clássica (Taylor/Ford? ) – dica – vejam o artigo “Taylorismo Digital” no Moodle

Exercício • Com base na discussão em aula, avalie como o incremento da maturidade digital se reflete na Organização do Trabalho sob a ótica da escola sociotécnica. • Podemos descartar os ensinamentos da escola clássica (Taylor/Ford) na era digital? Justifique

Materiais Adicionais

Revisão do exercício – 23 abril Acatech x CNI INDUSTRIE 4. 0 MATURITY INDEX • Estágios adicionam capacidades e integração • Elemento fundamental: Sistemas em tempo real (CPS) • Enfoque técnico em TI, automatização e Indústria • Avalia capacidade de prever, simular e adaptar na empresa CNI/IEL • Estágios adicionam integração e tecnologias digitais • Menciona tempo real apenas no relacionamento com fornecedores • Enfoque em “business” (gestão) tecnologias são suporte • Avalia uso de tecnologias nas áreas de negócios (funções)

Revisão do exercício – 23 abril impacto em OT • Maior interação homem-máquina requer mais capacidades (enriquecimento dos cargos); • Automatização dos trabalhos e decisões de rotina; • Menor protagonismo do trabalhador em coleta de dados e rotinas; • Foco em análise de resultados e tomada de decisões x só execução; • Decisões estratégicas e cognitivas tomadas com auxílio da tecnologia; • Fatores subjetivos (conhecimento tácito) não podem ser automatizados; • Maior monitoramento do trabalhador; Menor privacidade; • Menor autonomia e liberdade (? )

Revisão do exercício – 23 abril Como acontece? • Redução de níveis intermediários (organizações mais horizontais); • Choque / mudança cultural; • Novas relações entre pessoas e com o meio – equipes remotas; contato virtual; times multifuncionais e flexíveis; • Desenvolvimento de novas habilidades (exemplos: autonomia, flexibilidade, aprendizado contínuo, uso de tecnologias digitais, foco no cliente, empreendedorismo); • Implantação gradual cadenciada por fatores exógenos: ex. limitações tecnológicas, economia; • Redução dos postos de trabalho tradicionais; • • Informatização – automatiza atividades dos trabalhadores; Conectividade – sem impacto Capacidade preditiva e adaptabilidade levam a estrutura ergonômica; Maior controle via sistemas digitais;

ACADEMIA Schuh et al. Schumacher et al. IMPULS Frank et al. Kermer-Meyer (base Schuh et al) . Tech Produtos Smart: FRONT END Smart: . Tech Clientes . Factory Smart . Innovation . Sistemas de . Tech Operação . Operations . Manufacture, . Solutions Informação . Tecnologias . Products, Work, . Production I 4. 0 Maturity Tecnologia . Recursos ICT Supply Chain. Data driven services . Tecnologias da Informação BASE TECHS. Cloud, Io. T, BD, . Recursos ICT e Digitais Analítics Organização . Estrutura . Estratégia e Organizacional . Liderança Organização . Cultura . Pessoas. Governança Não cobre . Visão e Estratégia digitais. Cultura e Mindset . Empregados

Consultoria Tecnologia PWC Delloitte Capgemini BCG Grau digitalização: Tecnologia IT Ecosystem Integrating Ecosystems . Modelos negócios, Operações Network & Data Leveraging the power of data and produtos, serviços. Acesso a clientes e technology mercados. Cadeias de Valor e Processos. Arquitetura TI. Compliance, Legal, Risk, Task Organização e Cultura Estratégia Organizational Structure Organização e Cultura Digital Strategy Clientes Competencies Culture. BCG Changing ways of Working

Impuls – Industrie 4. 0 Readiness Check

Modelo Capgemini • Perfil de diferentes setores considerando a maturidade digital conforme tipologia da Capgemini