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Habilitation Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.3.2021.tde-23112021-102627
Document
Author
Full name
Eduardo de Senzi Zancul
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2021
Committee
Cozman, Fabio Gagliardi (President)
Coelho, Reginaldo Teixeira
Fleury, Afonso Carlos Correa
Jugend, Daniel
Silva, Messias Borges
Title in Portuguese
Concepção, implantação e aplicação de uma Fábrica de Aprendizagem voltada para a Indústria 4.0
Keywords in Portuguese
Aprendizagem
Demonstrador
Fábrica de aprendizagem
Indústria 4.0
Inovações tecnológicas
Transferência de tecnologia
Abstract in Portuguese
O setor de manufatura está passando por rápida e profunda evolução em decorrência da adoção crescente de tecnologias digitais associadas à Indústria 4.0. A evolução acelerada amplia a demanda da indústria por mão de obra qualificada e por instrumentos que apoiem a avaliação de novas tecnologias. A fim de lidar com essas demandas, vários países têm fomentado a estruturação de demonstradores tecnológicos de Indústria 4.0. Fábricas de Aprendizagem (Learning Factories) são um tipo de demonstrador com foco primordial na formação de pessoal e com possibilidade de aplicação em projetos de pesquisa e inovação. Esse tipo de infraestrutura ainda é pouco difundido no Brasil. Este trabalho tem como objetivo conceber, implantar e aplicar na Universidade de São Paulo uma Fábrica de Aprendizagem voltada para a Indústria 4.0, denominada Fábrica do Futuro. Os resultados obtidos incluem o estabelecimento da Fábrica do Futuro seguindo a fundamentação teórica na área. A Fábrica do Futuro foi aplicada no ensino de graduação, de pós-graduação e na capacitação profissional. Na pesquisa, a Fábrica do Futuro foi utilizada como infraestrutura em trabalhos sobre Manufatura Aditiva e Digital Twin. Estudos sobre o processo adotado para a implantação da Fábrica do Futuro permitiram expandir a compreensão da literatura sobre as fases de implantação de uma Fábrica de Aprendizagem. Um modelo de relacionamento com empresas foi estabelecido, permitindo o desenvolvimento de provas de conceito conforme demandas reais da indústria. A partir dos resultados obtidos, os principais desafios são a perenização da infraestrutura e a ampliação de seu uso. Os resultados atingidos indicam oportunidade de pesquisas futuras para mensurar a efetividade das práticas didáticas adotadas e para refinar a conceituação teórica sobre provas de conceito de Indústria 4.0 a partir da compreensão gerada na Fábrica do Futuro.
Title in English
Design, implementation, and application of a Learning Factory focused on Industry 4.0
Keywords in English
Demonstrator
Industry 4.0
Learning factory
Abstract in English
The manufacturing sector is evolving rapidly and profoundly due to the growing adoption of digital technologies related to Industry 4.0. This process increases the industry's demand for a highly qualified workforce. At the same time, there is a need for novel instruments to support technologies' assessment. Therefore, several countries have been investing in Industry 4.0 technology demonstrators. Learning Factories may be considered a type of demonstrator with a primary focus on education and extended application in research and innovation projects. Learning Factories are still not widespread in Brazil. This work aims to conceive, implement and apply in the University of São Paulo a Learning Factory focused on Industry 4.0, called Fábrica do Futuro. This work's results include establishing the Fábrica do Futuro following the theoretical foundation in the area. Fábrica do Futuro was applied in undergraduate, graduate, and professional training. Fábrica do Futuro was also used as infrastructure in research on Additive Manufacturing and Digital Twin. The process followed for implementing Fabrica do Futuro allowed to expand the literature understanding about the implantation phases of a Learning Factory. A relationship program with the industry was established, supporting the development of Industry 4.0 proofs of concept (POCs) according to real industry demands. Based on the results obtained, the main challenges are expanding the Fabrica do Futuro usage and maintaining its infrastructure. The results achieved indicate interesting avenues for further research to measure the effectiveness of the didactic practices adopted and to refine the theoretical conceptualization of Industry 4.0 proofs of concept based on the understanding generated by the Fábrica do Futuro developments.
 
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Publishing Date
2021-11-23
 
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