UM ESTUDO QUANTITATIVO SOBRE OS RISCOS DA INDÚSTRIA 4.0
NO CONTEXTO INDUSTRIAL: UMA REVISÃO SISTEMÁTICA DA LITERATURA

A QUANTITATIVE STUDY OF INDUSTRY 4.0 RISKS IN THE
INDUSTRIAL CONTEXT: A SYSTEMATIC LITERATURE REVIEW

RAMON SOLTOVSKI[1]

LUIS MAURICIO RESENDE[2]

JOSEANE
PONTES[3]

RUI
TADASHI YOSHINO[4]

LEONARDO
BRENO PESSOA DA SILVA [5]

RESUMO

A Indústria 4.0 é um tema em ascensão tanto no meio
acadêmico como no contexto prático de empresas. As pesquisas atuais focam seus
esforços nos estudos dos benefícios dos conceitos e tecnologias envolvidos no
conceito da Quarta Revolução Industrial, no entanto, poucas procuram entender
quais os pontos negativos. Dessa forma, através de uma revisão bibliográfica
sistematizada realizada em janeiro de 2019, esse estudo procura entender quais
são riscos em evidência na literatura que empresas do setor industrial podem
enfrentar no contexto da Indústria 4.0. Foram selecionados 66 artigos através das
bases de dados Scopus e Web of Science, os quais foram
bibliometricamente estudados em relação aos autores e periódicos mais
relevantes. Em seguida, estudando os 28 riscos mapeados na literatura por
Soltovski et al. (2019), foi possível
entender quais são mais representativos na literatura na perspectiva da
sustentabilidade (ambiental, econômico e social) e na perspectiva tecnológica.
De forma geral, descobrimos que os riscos relacionados à conectividade, como
cyber atacks e vazamento de dados privados através de tecnologias, como
Internet das Coisas, são os mais discutidos na literatura. Além disso, constatamos
que existe carência de estudos na perspectiva ambiental e econômica. Por fim,
foram sumarizadas contribuições gerenciais e potenciais direcionamentos para
futuros pesquisadores.

Palavras-chave: Indústria 4.0. Sustentabilidade.
Gestão de Risco.

ABSTRACT

Industry 4.0 is a growing topic, both
in academia and in the practical context of companies. Current research focuses
its efforts on studies of benefits and technologies involved in the concept of
the Fourth Industrial Revolution, however, they rarely understand what the
negative points are. Thus, through a systematic literature review conducted in
January 2019, this study can understand what are the risks in evidence in the
literature that companies in the industrial sector may face in the context of
Industry 4.0. 66 articles were selected on the Scopus and Web of Science
databases, which are the bibliometrically studied in relation to the most
relevant authors and journals. Then, studying the 28 risks mapped in the
literature by Soltovski et al.
(2019), it was possible to understand which are the most representative in the
literature from the perspective of sustainability (environmental, economic and
social) and from a technological perspective. In general, we found that risks
related to connectivity such as cyber attacks and data leakage are using
technologies like the Internet of Things that are most discussed in the
literature. In addition, we note that there is a lack of studies from an
environmental and economic perspective. Finally, managerial contributions were
summarized and directed to future researchers.

Keywords: Industry
4.0. Sustainability. Risk Management.

1 INTRODUÇÃO

As novas gerações têm testemunhando uma adoção crescente de
tecnologias digitais, onde a Indústria 4.0 aparece como uma revolução que remodelará as indústrias manufatureiras (REISCHAUER,
2018). Essa nova revolução está associada, principalmente, ao desenvolvimento
de redes industriais dos quais as empresas estarão conectadas ao longo de toda
a cadeia de valor,
possibilitando mudanças em processos, produtos e
modelos de negócios (SILVA; OLAVE, 2020). Para que ocorra essa interconexão, algumas tecnologias e
conceitos-chaves são requisitados, sendo a principal o conceito de Cyber Physical System (CPS), referindo-se
a sistemas digitais que gerenciam o mundo físico e virtual (LASI et al., 2014). Além do CPS, outras tecnologias são
requisitadas, como: Internet
of Things (IoT), Big Data Analytics; Cloud Computing, Cyber
Security, Augmented Reality, Simulation, Machine
Learning, Additive Manufacturing, etc.

A partir destes conceitos e tecnologias em evidência, as
empresas podem ter aumento de produtividade, vantagens competitivas, redução de
custos, melhoria na qualidade e condições de trabalho de funcionários, maior
conexão vertical e horizontal entre empresas, entre
outros benefícios (KIEL et al., 2017). Além disso, a Indústria 4.0 estimula os avanços
na ciência e tecnologia (LIAO et al.,
2018). Dessa forma, este tema tem sido discutido e ganhado popularidade nos
últimos anos tanto na academia como em ambientes
empresariais (BUER et al.,
2018). Porém, a maioria das pesquisas destacam as vantagens e benefícios da
Indústria 4.0, entretanto existe uma escassez de trabalhos voltados aos pontos
negativos (PICCAROZZI et al.,
2018), visto que as sociedades
modernas enfrentam mudanças semelhantes as passagens
da sociedade agrarias para as industriais (RAIZER, 2014).

Numa perspectiva empresarial, um grande avanço tecnológico
pode, algumas vezes, ser prejudicial para as empresas bem como para toda a
sociedade envolvida (LI et al., 2017). Segundo Radanliev et al. (2019), novos riscos podem surgir na adoção de novas
tecnologias, e desta forma Müller et al. (2018) alertam que a Indústria 4.0 não irá cumprir todo
seu potencial até que todos os benefícios e riscos envolvidos neste conceito sejam bem compreendidos.

Neste contexto, a pesquisa de Soltovski et al. (2019) realizou um mapeamento e discussão dos possíveis
riscos que empresas podem enfrentar caso optem por investir em conceitos e
tecnologias da Indústria 4.0, subdivididos nas
dimensões da sustentabilidade (econômico, social e ambiental) acrescido da
dimensão tecnológica. No entanto, ainda há a necessidade de entender quais são
os riscos mais relevantes, ou os mais discutidos. Realizar
um estudo que traga informações sobre os riscos que
tenham maior relevância, mesmo que do ponto de vista da litaratura, pode trazer
grande benefiocios tanto para pesquisadores encontrando pontos de partida para
uma novas pesquisas, como para o setor prático industrial, onde gestores podem identificar pontos de alerta quando o assunto é investir na Indústria 4.0.

Portanto, o
presente artigo tem como objetivo identificar o quantitativo dos principais
riscos provenientes da implantação da Indústria 4.0 no setor industrial
mencionados na literatura. Para isso, faz-se
necessário uma Revisão Sistemática da Literatura para identificar os principais
riscos, como descrito na pesquisa de Soltovski et al. (2019), analisar
o quantitativo de riscos mencionados e levantar pontos para futuros trabalhos
relacionados ao tema de estudo

Em
relação a estrutura, a seção 2 apresenta um aporte teórico sobre o assunto
abordado. Em seguida, a seção 3 descreve como a metodologia é utilizada para a
revisão sistemática da literatura e uma análise bibliometrica do portfólio final levantado. A seção 4 traz os resultados da
pesquisa dos risco levantados da Indústria 4.0 e uma analise quantitativa. A
seção 5 apresenta as considerações finais e as implicações dos resultados
alcançados.

2 INDÚSTRIA 4.0 E A INFLUÊNCIA DA CADEIA DE VALOR

As revoluções ocorrem quando novas tecnologias e novas
formas de perceber o mundo desencadeiam alterações profundas. A primeira
revolução industrial iniciada no final do século XVIII impulsionada pela
construção de ferrovias (SCHWAB, 2016) promove a
evolução da economia agrária para manufaturas mecanizadas através da utilização
de sistemas mecânicos movidos a vapor e água (XU et al., 2018). Na segunda revolução industrial, iniciada no
final do século XIX, a utilização da energia elétrica foi a base das transformações industriais, onde foi possível
realizar a produção em massa (XU et al., 2018) e introduzir linhas de montagem (FONSECA, 2018).

Em meados do século XX, a 3º revolução industrial foi
caracterizada pela utilização da tecnologia microeletrônica,
tecnologias da informação (XU et al., 2018), computadores e internet (SCHWAB,
2016) possibilitando a automação (XU et al., 2018). Por fim, com a virada do século XX, a
Indústria 4.0, traz uma nova lógica produtiva através da utilização de tecnologias avançadas para digitalização e automação do ambiente de
produção, bem como a criação de uma cadeia de valor digital para permitir a
comunicação entre parceiros de negócios, produtos, ambiente (LASI et al., 2014; SCHMID, 2015) e pessoas (LEZZI et al., 2018) unindo o
mundo físico e virtual (ZHENG et al., 2018).

Nesta pesquisa, os princípios de design de Hermann et al. (2015) são as definições chave que descrevem como a
Indústria 4.0 pode influenciar toda uma cadeia de valor. Os principios e suas descrições podem ser observadas na Tabela 1 bem como os
autores utilizados para esta construção.

Tabela 1 - Princípios de Design da Indústria 4.0

PRINCÍPIO

DESCRIÇÃO

AUTORES

Interoperabilidade

Capacidade
de conexão entre dispositivos, Cyber-Physical
System (CPS), humanos e indústria.

Herman
et al. (2015).

Virtualização

Criação
de uma cópia virtual do mundo físico como forma de simulação e controle de
processos.

Herman et al.
(2015); Dai e Vasarhelyi (2016).

Descentralização

Capacidade
de máquinas tomarem decisões de forma independente sem um comando central.

Herman et al.
(2015); Li et al. (2014).

Trabalho
em Tempo Real

Capacidade
de coleta e análise de dados em tempo real.

Herman et al.
(2015); Lee e Lee (2015).

Orientação
a Serviços

Apresentar
as funções dos processos de produção com um conjunto de serviços.

Herman et al.
(2015); Al-Jaroodi et al. (2018).

Modularidade

Sistemas
modulares são capazes de se ajustar de forma flexível em casos de flutuações
sazonais ou alterações.

Herman et al.
(2015); Dai e Vasarhelyi (2016).

Fonte: Dos Autores (2020)

A Indústria 4.0 e os conceitos envolvidos podem transformar
a cadeia de valor para ser mais eficiente, integrada e transparente. Segundo
Lasi et al.
(2014), a integração generalizada dos processos,
haverá uma grande quantidade de dados provindo de sensores e atuadores
garantindo novas formas de análises, abrindo espaço a novas tecnologias. Haverá
também maior proximidade com os clientes promovendo um aumento significativo na
qualidade de tomada de decisão (BARRETO et al., 2017). Para Kargerman et al. (2013), os clientes poderão ser atendidos de forma
individual, permitindo alterações de pequenos prazos e produção em volumes
baixos, onde critérios específicos podem ser incluídos nas fases de projeto, configuração, planejamento, fabricação e operação. Além
disso, os autores comentam que flutuações repentinas podem ser atendidas e a
utilização de recursos pode ser otimizada. Em relação aos trabalhadores, poderá
haver maior concentração em atividades criativas de
maior valor agregado devido a automatização de serviços rotineiros.

Porém, ao mesmo tempo que as empresas podem se beneficiar
da evolução tecnológica
trazida pela Quarta Revolução Industrial elas precisam estar atentas aos riscos negativos envolvidos. Segundo a ISO 31000, os riscos estão relacionados a incertezas, as quais são muito
presentes no contexto da Indústria 4.0 devido a ser um
tema que ainda está em estado conceitual e definições
diferentes podem ser encontradas
(ROBLEK; MEŠKO; KRAPEŽ, 2016; PICCAROZZI; AQUILANI; GATTI, 2018). Segundo Müller, Kiel e
Voigt (2018), a implantação
da indústria 4.0 exige que oportunidades
compensem os desafios e os riscos sejam avaliados.

Entre os riscos que podem ser encontrados durante a implementação da indústria 4.0, Soltovski et al. (2019) mapeou 28 (Quadro 1).  Tais riscos foram divididos peloas
autores em quatro dimensões: Econômica, Social, Ambiental e Tecnológica. Essa dimensões são baseadas no conceito de Elkington (1998a, 1998b) de sustentabilidade.

Quadro
1 - Riscos da Indústria 4.0

Riscos
Econômicos

Riscos Financeiros

Alto
custo de implantação

Grande quantia em investimentos para
desenvolvimento da infraestrutura para a indústria 4.0 e adaptação de
tecnologias.

Kiel et al. (2017); Li et al. (2017); Kamble et al.
(2018); Moktadir et al. (2018);
Luthra e Mangla (2018); Liao et al.
(2018).

Incerteza
de retorno financeiro

Possibilidade de os investimentos não
gerarem aos retornos esperados.

Le e Le
(2015); Kiel et al. (2017); Man e Strandhagen (2017); Kamble et al. (2018); Müller et al. (2018).

Planejamento

Imprecisão
na implantação

Adoção
de soluções e tecnologias da Indústria 4.0 de forma equivocada.

Kiel et al. (2017); Schneider (2018); Kamble et al. (2018); Müller et al.
(2018); Moktadir et al. (2018);
Müller et al. (2018); Freddi
(2018).

Risco
para PMEs1

PMEs
podem se tornar vítimas das mudanças tecnológicas afetando toda uma cadeia de
valor.

Sommer (2015);
Müller et al. (2018); Kamble et al. (2018); Luthra e Mangla (2018);
Müller et al. (2018).

Dependência
de parceiros

Companhias podem se tornar dependentes
de fornecedores com know-how e
tecnologias necessárias para o desenvolvimento tecnológico.

Müller
et al. (2018); Schneider (2018).

Mercado

Aumento
da competição

Aumento
da competição devido a facilidade de entrada de novos players através do desaparecimento dos limites empresariais e
novos modelos de negócio, onde companhias de diferentes localidades e setores
podem entrar no mercado.

Li et
al. (2017); Kiel, et
al. (2017); Freddi (2018).

Intervenção
negativa de clientes

Clientes podem afetar de forma negativa
o processo produtivo devido aos novos modelos de negócio, onde intervenções e
ajustes de especificações podem ser realizados em todo o ciclo de produção.

Kamble et
al. (2018); Müller et al. (2018).

Dificuldade
de aceitação de clientes

Clientes podem não aderir as novas
soluções e tecnologias da Indústria 4.0.

Kiel et
al. (2017); Kiel et al. (2017); Schneider (2018).

Riscos Sociais

Capital Humano

Falta
de mão de obra qualificada

Escassez de mão de obra qualificada para
manuseio das novas tecnologias.

Lee e Lee (2015); Tupa et al. (2017); Li et
al. (2017); Kiel et al. (2017); Kamble et al. (2018); Moktadir et al. (2018); Freddi (2018); Saucedo-Martínez et al. (2018).

Relutância
às mudanças

Parceiros e trabalhadores podem ser
relutantes as mudanças tecnológicas.

Kiel et
al. (2017); Luthra e Mangla (2018); De
Souza Jabbour et
al., (2018); Schneider
(2018).

Risco
à integridade física de trabalhadores

Acidentes devido ao trabalho em conjunto
entre trabalhadores e máquinas.

Gao et
al. (2015); Robla-Gómez et
al. (2017); Badri et
al. (2018); Gobbo Junior et
al. (2018); Jansen
e Jeschke (2018).

Problemas
psicossociais

Trabalhadores podem desenvolver
problemas psicossociais devido as mudanças causadas pela transformação
digital.

Badri et
al. (2018); Hirschi, (2018).

Sociedade

Aumento
das desigualdades e tensões sociais

Uma menor porção da população pode ser
mais favorecida pelas melhorias provenientes da Indústria 4.0.

Maynard
(2015); Caruso (2017); Rajnai e Kocsis (2017); Li et al. (2017);
Salento (2018); Bonilla et
al. (2018); Freddi (2018).

Perda
de posições de trabalho

Desemprego causado pela substituição da
mão de obra por máquinas.

Li et
al. (2017); Caruso (2017); Freddi, (2018); Fonseca (2018); Salento (2018).

Ética e legalidade

Consequências
éticas provenientes de Ais2

Inteligências
Artificiais podem não ser capazes de identificar questões éticas na tomada de
decisões autônomas.

Taddeo e Floridi (2018); Winderfiel et
al. (2019).

Invasão
de privacidade

Clientes e trabalhadores podem sofrer
invasão de privacidade devido ao acesso de dados privados por empresas.

Lee e Lee (2015); Roblek et al. (2016); Strange e Zucchella (2017); Zhou et al. (2018); Sisinni et al. (2018); Romero et al.

(2018); Özdemir (2018).

Riscos
Ambientais

Consumo

Aumento
no consumo de recursos naturais

Alto
consumo de recursos naturais na fabricação de novas máquinas e tecnologias
para suprir as demandas da Indústria 4.0.

Bonilla et
al. (2018); Stock et al. (2018).

Alto
consumo de energia

Alto consumo de energia para a operação
das novas tecnologias.

Li et
al. (2017); Bonilla et
al. (2018); Stock et
al. (2018); Moktadir et al. (2018); Pilloni,
(2018); Kamble et al. (2018).

Poluição

Lixo
eletrônico

Aumento
de lixo eletrônico causado pela substituição de maquinários obsoletos.

Bonilla
et al. (2018); Stock et al. (2018).

Risco
de emissões poluentes

Aumento do consumo de combustíveis para
fabricação de novos equipamentos, transporte de maquinários obsoletos e uso
de energia primárias para operação das tecnologias podem gerar emissões
carbônicas.

Bonilla et
al. (2018); Stock et
al. (2018); Moktadir et
al. (2018).

Riscos
Tecnológicos

Risco
Técnicos

Interferências
de sinais

A
grande quantidade de equipamentos conectados simultaneamente pode causar
interferências entre si. Além disso, dificuldades podem ser geradas pelas
condições adversas do ambiente industrial.

Preuveneers e Ilie-Zudor, (2017); Li et al. (2017); Pilloni, (2018); Sisinni et
al.
(2018).

Incapacidade
técnica da rede

A internet industrial pode não ser capaz
de suportar a grande quantidade de informações geradas.

He et
al. (2016); Khan et al. (2017); Preuveneers e Ilie-Zudor (2017); Pilloni
(2018); Sisinni et al. (2018); Moktadir et
al. (2018); Luthra e Mangla
(2018); Chen et al. (2018).

Falta
de interoperabilidade

Máquinas e sistemas podem não ser
capazes de comunicar entre si devido à grande heterogeneidade dor formatos de
dados.

Gao et
al. (2015); Wan et
al. (2016); Kiel et al. (2017); Khan et al. (2017); Ur Rehman (2018); Kamble et al. (2018); Pilloni (2018); Sisinni et al. (2018); Xu et
al. (2018); Kalør et al. (2018); Bonilla et al. (2018).

Caos
tecnológico

Uma falha num sistema altamente
conectado pode causar caos generalizado.

Maynard (2015);
Lee e Lee (2015); Stock e Seliger (2016); Özdemir (2018); Ivanov, Dolgui
e Sokolov, (2018).

Segurança
de dados

Ataques
cibernéticos

Sistemas e equipamentos podem ser
invadidos.

Lee
e Lee (2015); Maynard (2015); Gao et
al. (2015); He et
al. (2016); Wang et al. (2016); Tupa et
al. (2017); Kiel et al. (2017); Strange e
Zucchella (2017); Kiel et
al. (2017); Jansen e Jeschke (2018); Tuptuk e Hailes (2018); Radanliev et al. (2018); Lezzi et
al. (2018); Kamble et
al. (2018); Pilloni, (2018); Özdemir (2018); Zhou et al. (2018); Dawson (2018), Wu et al., (2018); Wu Song e Moon (2019).

Divulgação
de dados privados

Dados
particulares de cliente, parceiros ou empresas podem ser divulgados.

Freddi (2016); Roblek et al. (2016); Müller et
al. (2018); Xu et
al. (2018).

Gestão dos dados

Análise
ineficiente doa dados

Análises ineficientes de dados podem
ocorrer devido à dificuldade de gerenciamento do Big Data.

Foidl e Felderer (2016); He et al. (2016); Wang et
al. (2016); Li et al. (2017); Khan et al. (2017); Ivanov, Dolgui e
Sokolov, (2018); Ur Rehman (2018).

Dados
de baixa qualidade

Os dados gerados por equipamentos,
pessoas e sistemas podem tem problemas de qualidade nas informações.

Li et
al. (2017); Luthra e Mangla (2017); Kirchen et al. (2017); Yan et
al. (2017); Xu et
al. (2018); Ur Rehman (2018); Chen et al. (2018).

1 – PMEs: Pequenas e Médias
Empresas; 2- AIs: Inteligências Artificiais.

Fonte: Soltoviski et al.
(2019)

A forma como os riscos foram mapeados por
Soltovski et al.
(2019), também é base utilizada nesta
pesquisa para entender a representativdidade
dos riscos na literatura.

3 PROCESSO DE REVISÃO SISTEMÁTICA DA LITERATURA

Dentro do ramo da pesquisa, a grande quantidade de
periódicos e publicações cientificas torna o trabalho dos pesquisadores algo
complexo e extenso em relação ao material
bibliográfico que irão utilizar. Neste aspecto, estabelecer critérios adequados
para eleger sistematicamente os estudos mais relevantes para uma pesquisa pode
auxiliar neste trabalho (PAGANI et al., 2015). Desta forma, esta pesquisa utiliza o Methodi Ordinatio, proposto por Pagani et al. (2015) para mapear os estudos que podem oferecer o
conteúdo sobre riscos da Indústria 4.0. Esta metodologia faz uma priorização
dos estudos a partir de três fatores: fator de impacto, ano de publicação e
número de citações, conforme apresentado na Figura 1.

Figura 1 - Passos para Realizar a Methodi Ordinatio

Fonte: Pagani et al.
(2015).

O levantamento dos estudos através destes passos foi
realizado em janeiro de 2019 sem uma data de início, abordando todo
portifólio até a data de mapeamento. A intenção de pesquisa
foi determinada como “estudar os riscos da Indústria
4.0 no contexto industrial” concluindo o primeiro passo. A pesquisa
exploratória foi então realizada para definir
possíveis palavras-chave chegando em dois eixos principais: “Industry
4.0” AND “risk”.
Estes eixos foram variados em termos similares também encontrados na pesquisa
exploratória. As variações para “Industry 4.0” foram
baseadas em termos que descrevessem desenvolvimentos
tecnológicos e pudessem conter informações sobre os possíveis riscos das novas
tendências tecnológicas. As variações de “risk” foram
baseadas na definição de risco da ISO:31000: “risco é o efeito da incerteza
sobre os objetivos”, assim, termos que demonstrassem
algum grau de incerteza foram usados como variantes para este eixo. Com as
palavras-chave, foi possível construir 48 combinações, como ilustrado na Figura
2.

Figura
2 - Combinação de Palavras-chave

Fonte:
Dos Autores (2020)

As combinações de palavras-chave definidas
foram então aplicadas em duas bases de dados selecionadas devido a retornarem
grande quantidade de artigos durante a pesquisa: Web of
Science e Scopus. Esta etapa de
estudo gerou um número bruto de 7772 artigos dos
quais informações como título e resumo foram extraídas, analisados e filtrados
conforme os critérios apresentados na Tabela 2.

Tabela 2 - Etapas para Seleção
do Portfólio

ETAPAS

ARTIGOS EXCLUÍDOS

RESTANTE

Número Bruto de Artigos

-

7772

Exclusão por duplicatas

4582

3190

Exclusão de Livros e Capítulos de Livro

102

3088

Exclusão pela leitura de títulos

1842

1246

Exclusão pela leitura dos resumos

1134

112

Exclusão pela leitura dos artigos completos

66

66

Total

66

Fonte:
Dos autores (2020)

Após as
filtragens, os 66 artigos finais foram adquiridos na íntegra para construção
desta pesquisa. A etapa 6  de
levantamento de informações sobre os artigos não foi aplicada devido a esses
dados serem utilziados para ranqueamento dos artigos na etapa 7, a qual também não foi realizada, pois o portfólio final foi integralmente utilizado  enão
foi necessário uma priorização dos estudos.

Assim,
os artigos finais foram estudados para entender como os riscos provenientes da
Indústria 4.0 aparecem na literatura. Estes riscos foram discutidos na pesquisa
de Soltovski et al. (2019) que os distribui em 28 unidades e
quatro dimensões: Econômica, Social, Ambiental e
Tecnológica. Nesta pesquisa, buscou-se entender de forma quantitativa como
estes riscos se distribuem dentro do portifólio literário estudado, além de
trazer contribuições gerenciais e acadêmicas para enriquecer este assunto.

3.1 ANÁLISE BIBLIOMÉTRICA

Na
Figura 3 está a relação dos autores de maior relevância para este estudo
relativos ao número de artigo em que se mostram presentes. Verifica-se uma
certa pulverização dos autores, pois os que apresentam maior porcentagem de
representatividade (K.-I. Voigt e J. Wan) possuem um
valor de apenas 6,06 % cada. Além disso, a maior quantidade de autores, mais
especificadamente 185 deles, possui participação em apenas um único trabalho
representando 1,52 % cada um.

Figura
3 - Autores com Maior Relevância

Fonte:
Dos autores (2020)

Esta pulverização de estudos também pode ser verificada
pelos periódicos de maior relevância (Figura 4). O Journal de maior
representatividade (Process Safety and Environmental Protection) possui porcentagem de participação
de apenas 7,57% com 5 artigos. Além disso, somando-se o número de artigos
publicados em eventos, também foi possível o mesmo quantitativo.

Figura 4 - Periódicos
com Maior Relevância

Fonte: Dos autores (2020)

Em relação a distribuição dos artigos de acordo com sua
data de publicação (Figura 5), verifica-se uma tendência crescente de estudos.
Assim, é possível perceber que preocupações com os desafios da nova revolução
industrial estão sendo cada vez mais colocados em
pauta com o passar dos anos. Isso pode ser uma consequência da populariadade
que o assunto tem tomado a medida que a tecnologia e avanço competitivo através
dela vem sendo cada vez mais discutida.

Figura 5 -
Publicações com o Passar dos Anos

Fonte: Dos autores (2020)

Pela
Figura 5, visualiza-se o ápice de publicações no ano de 2018. Porém, por se
tratar de um estudo realizado em janeiro de 2019, pode-se concluir que mais
trabalhados podem ter sido publicados ao longo do ano, por ser um assunto ainda em investigação da comunidade científica.

4 Estudo quantitativo dos
riscos da indústria 4.0

A
partir dos riscos
mapeados na pesquisa de Soltovski et al.
(2019), são a seguir estudados de forma quantitativa e entender um pouco mais
sobre sua representatividade no portfólio de artigos e quais informações podem
ser construídas a partir deste estudo.

4.1 REPRESENTATIVIDADE DOS RISCOS

Baseado no estudo da literatura selecionada nesta pesquisa, foi possível
realizar um estudo de representatividade dos riscos. Neste estudo, verificou-se
quais riscos mais aprecem dentro do portifólio estudado. A Figura 6 traz um
ranqueamento de acordo com o número de artigos que
cada risco esteve presente.

Figura 6 - Representatividades dos Riscos

Fonte: Dos Autores (2020)

Com base na Figura 6, é possível perceber uma concentração
maior de riscos tecnológicos nas primeiras posições. Questões relacionados com
segurança cibernética são os mais comentados. O risco de ataque cibernético
esteve presente em 46,97% dos artigos e o risco de
divulgação de dados privados em 30,30%. Ao mesmo tempo, podemos ver as questões
ambientais nas posições mais abaixo do ranking,
como por exemplo o aumento do consumo de recursos naturais e o aumento de lixo
eletrônico, ambos com apenas 3,03% de representatividade.

É possível perceber também que a segunda maior preocupação
da literatura estudada são questões sociais onde podemos ver o risco de
mão-de-obra qualificada com 18,18% de representatividade na terceira posição,
seguido pelo risco de perda de emprego com 16,67%.
Posterior, verifica-se o risco de invasão de privacidade (13,64%).

A dimensão econômica aparece apenas na posição 8 do
ranqueamento com o alto custo de implantação (10,61 %). Outras questões
financeiras que aparecem logo após na decima posição é o retorno financeiro incerto com representatividade 9,09%,
igualmente posicionada com o risco de planejamento relacionado a imprecisão na
implantação da Indústria 4.0 (9,09%). Os riscos econômicos menos comentados são
a intervenção negativa de clientes e dependência de parceiros, ambos com 3,03 %.

Assim, podemos dispor as dimensões em ordem decrescente de
acordo com a representatividade da seguinte forma: Tecnológica, Social,
Econômica e, por fim, a ambiental. De forma separada, a Figura 7 traz as
dimensões apenas com seus riscos para melhor
identificação do posicionamento em cada uma delas.

Figura
7 - Representatividade dos riscos separados por dimensões

(a) Riscos
Econômicos                                                (b) Riscos Sociais

(c) Riscos Ambientais                                             (d) Riscos
Tecnológicos

Fonte: Autores (2020)

Os
gráficos apresentados na Figura 7 são utilizadas para discussão em torno da
perspectiva de forma isolada, que são abordados nos
subtópicos a seguir.

4.1.1 Perspectiva Econômica

Analisando apenas a dimensão econômica (Figura 7a) é
possível perceber um receio quanto aplicações na Indústria 4.0 que ainda
possuem muitas incertezas. Como comentando anteriormente, o risco que mais se mostrou presente foi o alto custo de
implantação (10,61 %) trazendo uma grande preocupação com o montante financeiro
que pode ser aplicado devido complexa infraestrutura exigida  pelas tecnologias envolvidas na Indústria 4.0
(KIEL et al., 2017; KAMBLE et al., 2018; MOKTADIR, 2018; LUTHA; MANGLA, 2018). Somando-se a isso, o risco seguinte
descreve a incerteza que estes investimentos podem retornar em lucratividade
(9,09 %) ao mesmo tempo que empresas podem ter certas imprecisões na implementação dessas tecnologias (imprecisão da implantação –
9,09%).

A questão seguinte é o
fato de pequenas e médias (PME) empresa poderem se tornar
vítimas ao invés de beneficiárias da Quarta Revolução Industrial (Risco para
Pequenas e Médias Empresas – 7,58%) (SOMMER, 2015).
Isso é um ponto de atenção devido ao fato de essas PMES
poderem não estar bem preparadas para as mudanças tecnológicas quanto as
grandes companhias. No entanto, PMEs podem fazer parte da
cadeira de valor das empresas de maior porte, assim, como comenta Sommer (2015), não é
interessante ampliar a diferença estes dois grupos empresariais. Essa
diferença de avanço tecnológico pode afetar a cadeia de valor com um todo.

O aumento de
competitividade e a dificuldade de aceitação dos clientes aparecem juntos com 4,55% de representatividade sobre o total
do portifólio estudado. As novas tecnologias podem trazer uma facilitação para
entrada de novos players de mercado devido a integração de empresas de
diferentes setores e regiões geográficas (XU et al.,
2018), ao passo que clientes podem não estar dispostos a pagar pelos novos
serviços oferecidos (SCHNEIDER, 2018). Dessa forma, entender a
proporcionalidade de aumento de players com o interesse e demanda do cliente é
um ponto a ser entendido.

Por fim, ainda há uma pequena representatividade de riscos
relacionados à dependência de parceiros e intervenções negativas de clientes
(3,03%). O primeiro descreve a possibilidade de as empresas ficarem dependentes
de fornecedores detentores de conhecimento técnico
(MÜLLER et al.,
2018; SCHNEIDER, 2018). O segundo esta relacionado com o alto grau de
personlização que clientes podem ter sobre um produto. Os clientes poderão
intervir e ajustar especificações não apenas antes da finalização de um pedido, mas também durante o projeto, fabricação, montagem e teste (LI; HOU; WU, 2017), incorporando também
mudanças de última hora possibilitando customização em massa (PILLONI, 2018). Essas
mudanças podem gerar problemas no processo produtivo.

4.1.2 Perspectiva Social

Entre os riscos sociais, a
questão mais comentada na literatura é o risco de falta de mão de obra
qualificada com representatividade de 18,18% sobre o portifólio total de
artigos, seguido pelo risco de perda de posições de trabalho com 16,67%. Isso
pode estar relacionado com a grande discussão
referente ao aprimoramento da mão de obra como sendo uma das maiores barreiras
no contexto da Quarta Revolução Industrial (KAMBLE et al., 2018). Neste cenário, não apenas a falta de
mão de obra qualificada pode ser uma desafio para
empresas (LI et al., 2017), mas também é um alerta para
profissionais que procuram se manter no mercado de trabalho devido à
preocupação sobre substituições de mão de obra por tecnologias (LI et al., 2017; FREDDI, 2018). Apesar disso, essa
ameaça ao mercado de trabalho por máquinas é um
assunto discutível, pois ao mesmo tempo que ocupações profissionais correm
riscos, novas podem surgir (CARUSO, 2017; HIRSCHI, 2018; SALENTO, 2018).

A invasão de privacidade é
o terceiro risco em maior evidências dentro do
contexto social (13,64%). Para Roblek et al. (2016), preocupações com privacidade e
segurança pessoal começam a surgir a partir da apropriação de dados facilitada
pelas novas tecnologias.

Na sequência, vemos
impactos para um contexto mais abrangente que
relaciona toda uma sociedade a partir do risco de desigualdades e tensões
sociais com 10,61% de representatividade. Uma menor parcela de pessoas com
maior qualificação, por exemplo, pode ocupar as vagas de trabalho de alta
exigência técnica (CARUSO, 2017). Além disso, num
cenário global, se a disseminação da Indústria 4.0 não for feita de forma
geograficamente homogênea, haverá nichos de países desfavorecidos, e um aumento
da diferença entre países desenvolvidos e subdesenvolvidos pode aumentar (BONILLA et al., 2018).

Preocupações relacionadas
aos trabalhadores aparecem novamente nas posições seguintes com os riscos à
integridade física de funcionários (7,58%), risco de relutância a mudanças
(6,06 %) e riscos psicossociais (3,03%). O contato de trabalhadores com as novas tecnologias pode trazer preocupações
com colisões provenientes de robôs colaborativos (Robla-Gómez et al., 2017; Gobbo Junior
et al.,
2018). Além disso, as grandes mudanças geradas pela Indústria 4.0 podem
enfrentar resistência de trabalhadores (DE SOUZA
JABBOUR et al.,
2018), os quais podem ver as pressões causadas por estas mudanças de maneira
negativa e gerar problemas psicossociais (BADRI et al., 2018).

Por fim, questões
ético-legais podem surgir através da capacidade de decisão de máquinas inteligentes (TADDEO;
FLORIDI, 2018; WINFIELD et al.,
2019), representadas pelo risco de última posição (3,03%). Um desafio é a
questão da responsabilização ética das consequências causadas por erros
provenientes de ações de inteligências artificias, na
qual é discutível como e a quem o erro deve ser atribuído (TADDEO;
FLORIDI, 2018; WINFIELD et al.,
2019).

4.1.3 Perspectiva Ambiental

As questões ambientais
estão muito ligadas a problemas de alto consumo de recursos. O aumento do
consumo de energia (7,58%) e recursos naturais
(3,03%) podem acontecer tanto produção das novas tecnologias que serão
utilizadas pelas empresas que pretendem se integrar ao contexto da Indústria
4.0 (Bonilla et al.,
2018), quanto para operação dessas tecnologias (e.g. processamento de dados, redução de latência de internet)
(BONILLA et al.,
2018; STOCK et al.,
2018).

O consumo de recursos
também pode gerar problemas de emissões (4,55%), que, segundo Stock et al. (2018) e Moktadir et al. (2018), grandes
quantias de gases do efeito estufa pode ser emitidos
na geração de energia para processamento de data centers. Além disso, a geração
de lixo eletrônico (3,03 %) devido a substituição de maquinários obsoletos por
equipamentos novos (BONILLA et al., 2018) aparece em última posição.

Outro ponto que pode ser
observado é fato de apenas quatro riscos ambientais terem sido mapeados. Dessa
forma, podemos perceber que há poucos estudos voltados a questões ambientais
dentro do contexto da Indústria 4.0.

4.1.3 Perspectiva Tecnológica

Do ponto de vista tecnológico, os
riscos em sua maioria destacam questões de conectividade. Ataques cibernéticos
(49,97 %), divulgação de dados privados (30,30 %), problemas técnicos de rede
(16,67%), interferências de sinal (6,06%) e Caos Tecnológico (4,55%) são exemplos disso. Isso pode estar ligado a crescente
utilização de tecnologias de conexão como o a IoT, um dos principais conceitos
da Indústria 4.0 (LEZZI et al., 2018), a qual descreve a utilização de tecnologias para integração e
conectividade entre todos os agentes envolvidos no
processo produtivo.

No entanto, também é possível verificar problemas de falta
de interoperabilidade entre equipamentos e sistemas (12,12%). As redes
industrias a partir dos conceitos da indústria 4.0 serão altamente heterogêneas, com diversas tecnologias diferentes (KALØR et al., 2018) como máquinas, sensores, CPSs, dispositivos IoT,
etc (KHAN et al.,
2017). Neste contexto, um grande desafio é o estabelecimento de uma integração
e interoperabilidade continua entre essas vertentes
tecnológicas (KAMBLE et al.,
2018).

O
Big Data Analytics (BDA) também se mostra como uma abordagem importante para
o cenário da Quarta Revolução Industrial. Foram encontradas duas dificuldades
gerados pelo grande montante de informações provenientes de um ambiente de alta
conectividade: o risco de baixa qualidade de dados
(9,09 %) e a possibilidade de ineficiência nas análises destas informações
(7,58%). A obtenção de dados proveitosos dentro do grande maciço de informações
pode ser um desafio (LI et al., 2017). Além disso, informações não desejadas podem
prejudicar um correto processamento e análise dos
dados (UR REHMAN, 2018).

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS

O principal objetivo da pesquisa foi trazer um panorama da
distribuição dos riscos provenientes da Indústria 4.0 no setor manufatureiro
dentro da literatura. Dentro de nosso conhecimento, e
do próprio portifólio bibliográfico, não foram encontrados estudos com
abordagem principal relacionada aos pontos negativos da indústria 4.0. Tema
este escasso entre os pesquisadores, onde o maior interesse acadêmico é voltado
para as os benefícios e vantagens (PICAROZZI et al., 2018).

Um primeiro panorama foi construído através análise básica
do portifólio literário que demonstrou quais autores e periódicos que mais
tiveram representatividade dentro do levantamento realizado relacionando “indústria 4.0” e “riscos”. Percebeu-se uma
pulverização dos estudos sobre o tema em questão, mostrando que é um assunto
novo e de grande importância para os pesquisadores.

Logo em seguida, baseado nos riscos mapeados por Soltovski
e al. (2019), o estudo quantitativo de
representatividade permitiu entender quais são os riscos mais discutidos e em
evidencia na literatura no período estudado, tanto numa visão geral como em
perspectivas específicas (econômica, social, ambiental e tecnológica). Este estudo trouxe contribuições para agenda de pesquisa
sumarizando implicações para futuros trabalhos relacionados a riscos da
Indústria 4.0.

Algumas contribuições
podem ser destacadas. As incertezas econômicas das novas tecnologias em
evidência através do conceito da Indústria 4.0,
trazem dois pontos de conexão. Ao mesmo tempo que as tecnologias podem
necessitar de grandes investimentos (KIEL et al., 2017; KAMBLE et al., 2018; MOKTADIR,
2018; LUTHA; MANGLA, 2018), também são incertas quanto ao
seu retorno financeiro (KAMBLE et al., 2018). Neste
contexto, existe a preocupação em como atingir o cliente de forma positiva e
entender quais serviços estão dispostos a pagar (SCHNEIDER, 2018). Isso pode
exigir cautela na aplicação dos novos conceitos tecnológicos.

Em relação as Pequenas e Médias Empresas, entender melhor como
parceiras de menor porte pode ser afetadas é uma questão que merece atenção,
pois pode ser essencial para o desenvolvimento tecnológico de toda a cadeia de
fornecimento. Isso é ainda reforçado pela
possibilidade da Indústria 4.0 trazer como um de seus benefícios, uma maior
integração vertical e horizontal entre empresas (KIEL et al., 2017). Assim,
todos os agentes da cadeia precisam estar alinhados.

A questão que envolve os
trabalhadores pode trazer pontos que gerentes de
recursos humanos precisarão avaliar. O desenvolvimento de mão de obra
qualificada pode enfrentar desafios dentro e fora dos limites empresariais.
Internamente, haverá a necessidade de desenvolver profissionais que podem ser
relutantes às mudanças (DE SOUZA JABBOUR et al., 2018), e também
necessitarão entender quais riscos ocupacionais os trabalhadores estarão
expostos (ROBLA-GÓMEZ et al.,
2017; GOBBO JUNIOR et al.,
2018). Externamente, o mercado pode não fornecer profissionais suficientes para preencher as lacunas de conhecimento técnico
exigidos (LI et al.,
2017).

A alta conectividade
proveniente de conceitos como a Internet of Things, traz
pontos de alerta para gerentes. O risco de ataques cibernéticos e questões de
privacidade de dados (primeiros colocados entre os
riscos), colocam a questão de segurança cibernética como uma das prioridades
para o contexto da Indústria 4.0. Apesar disto, outros riscos envolvendo a
conectividade precisam de atenção como, a interferência de sinais, problemas técnicos de rede e caos tecnológico. Além disso, a
análise de Big Data é um
assunto que aparece como ponto importante dentro deste meio de tecnologias
conectadas. Isto proporcionará cada vez mais dados em quantidades sem
precedentes que precisam ser analisados (LI et al., 2017; KIRCHEN et al., 2017).

Além disso, de um ponto de vista prático, este estudo
auxilia gerentes industrias no enfrentamento dos desafios que podem surgir no
contexto da Indústria 4.0 nos mais diferentes pontos de vista. As implicações gerenciais, também sumarizadas, indicam pontos de
alerta que empresas devem estar atentas no contexto tecnológico. Neste cenário,
uma abordagem de gestão de riscos como a ISO:31000 pode ser aplicada e os
riscos podem ser eliminados ou mitigados, possibilitando
a construção de uma estratégia de implementação das novas tecnologias.

Podemos destacar algumas limitações da pesquisa.
Primeiramente, foram utilizadas apenas artigos em inglês e extraídos de apenas
dois bancos de dados (Scopus e Web of Science). De um
ponto de vista de completude, mais artigos poderiam ser analisados para
verificar a relevância dos riscos na literatura utilizando mais bases de dados
e outros idiomas. Outra limitação está relacionada a escolha de apenas quatro
perspectivas para discutir os riscos, mais
perspectivas como a cultural e de saúde poderiam ser abordadas. Apesar das
limitações, este trabalho contribui para o progresso acadêmico trazendo novas
frentes de pesquisa, tornando-se ponto de partida para pesquisadores sobre o assunto em exponencial interesse da Indústria 4.0.

Como proposta de estudo
futuro, sugere-se uma ferramenta para mensurar esses riscos nas empresas
inseridas no contexto da Indústria 4.0. Essa ferramenta pode auxiliar os
gestores a mensurar o nível de risco da empresa,
possibilitando elaborar um plano de resposta a risco.

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[1]
Mestre em Engenheira de Produção pela Universidade Tecnológica Federal do
Paraná (Ponta Grossa/Brasil). E-mail: [email-masked].

[2]
Doutor em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Santa Catarina
(Santa Catarina/Brasil). Professor Titular na Universidade Tecnológica Federal
do Paraná (Ponta Grossa/Brasil), E-mail: [email-masked].

[3]
Doutora em Engenharia de Produção pela Universidade Federal de Santa Catarina
(Santa Catarina/Brasil). Professora Associada na Universidade Tecnológica
Federal do Paraná (Ponta Grossa/Brasil), E-mail: [email-masked]

[4]
Doutor em Engenharia de Produção pela Universidade de São Paulo (São
Carlos/Brasil). Professor Associado na Universidade Tecnológica Federal do
Paraná (Ponta Grossa/Brasil), E-mail: [email-masked].

[5]
Mestrando em Engenharia de Produção pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná
(Ponta Gorssa/Brasil). E-mail:
[email-masked]