What Is Industry 5.0?

banner-1033932_640

What Is Industry 5.0?

Less than a decade has passed since talk of Industry 4.0 first surfaced in manufacturing circles, yet visionaries are already forecasting the next revolution — Industry 5.0. If the current revolution emphasizes the transformation of factories into IoT-enabled smart facilities that utilize cognitive computing and interconnect via cloud servers, Industry 5.0 is set to focus on the return of human hands and minds into the industrial framework.
Industry 5.0 is the revolution in which man and machine reconcile and find ways to work together to improve the means and efficiency of production. Funny enough, the fifth revolution could already be underway among the companies that are just now adopting the principles of Industry 4.0. Even when manufacturers start using advanced technologies, they are not instantly firing vast swaths of their workforce and becoming entirely computerized.
“With Industry 5.0, you’ll be able to automate the manufacturing process better, which means you’ll have real-time data coming in from the field
The Industrial Revolution
As technological innovations become ever more rapid, revolutions could ultimately follow one another in quick succession over the next 10 years and beyond. Whereas the first three industrial revolutions took decades to play out, today’s revolutions last only as long as it takes for industry-wide implementation to complete itself. It’s important to note that Manufacturing 5.0 is an upgrade of 4.0 and not entirely new.
Overall, the development of Industry 5.0 could prove to be the full realization of what the architects of Industry 4.0 had only dreamed of at the dawn of the 2010s. As artificial intelligence improves and factory robots assume more human-like capabilities, the interaction between computers, robots and human workers will ultimately become more meaningful and mutually enlightening.

#SCM #SupplyChain #Technology #supply #business #manufacturing

Font e matéria completa: https://supplychaingamechanger.com/the-industrial-revolution-from-industry-1-0-to-industry-5-0/

Segunda Revolução Industrial

Segunda Revolução Industrial

A Segunda Revolução Industrial foi a continuação do processo de revolução na indústria, por meio da melhoria de técnicas, da criação de máquinas e de novos meios de produção.

A Segunda Revolução Industrial iniciou-se na segunda metade do século XIX, entre 1850 e 1870, e finalizou-se no fim do Segunda Guerra Mundial, entre 1939 e 1945. Essa fase da Revolução Industrial representa o início de um novo período da industrialização, vivida inicialmente na Inglaterra, mas que se expandiu para outros países.
As fases da Revolução Industrial simbolizam um novo patamar alcançado no desenvolvimento da civilização humana, no que diz respeito aos avanços tecnológicos, ao surgimento de novas indústrias, bem como à capacidade produtiva de cada uma delas. Sendo assim, não se pode considerar que houve rupturas ao longo da Revolução Industrial, mas sim o alcance de novos níveis de industrialização. Esse movimento foi dividido em fases apenas em termos didáticos.
O que foi?
A Segunda Revolução Industrial corresponde à continuidade do processo de revolução na indústria. O aprimoramento de técnicas, o surgimento de máquinas e a introdução de novos meios de produção deram início a um novo momento. A industrialização que, antes, limitava-se à Inglaterra, expandiu-se para outros países, como Estados Unidos, França, Rússia, Japão e Alemanha.
O ferro, o carvão e a energia a vapor, característicos da primeira fase da Revolução Industrial, agora dão lugar aos representantes da segunda fase: o aço, a eletricidade e o petróleo.

As tecnologias introduzidas nesse período possibilitaram a produção em massa, a automatização do trabalho e o surgimento de diversas indústrias, em especial as indústrias elétrica e química. Houve também um aumento considerável de empresas e o aprimoramento das indústrias siderúrgicas.
As ferrovias expandiram-se, possibilitando o escoamento dos bens produzidos e o aumento do mercado consumidor. Surgiram, durante a Segunda Revolução Industrial, diversos inventos que modificaram toda a organização social e criaram novas relações, sejam essas sociais, de trabalho e até mesmo entre o ser humano e o meio.
Os novos meios de produção desencadearam, nesse período, a introdução de modos de organização da produção industrial que se preocupavam com a produção a menor custo e menor tempo, ou seja, a racionalização do trabalho. Esses modos de organização ficaram conhecidos como taylorismo e fordismo. Para saber mais sobre esse assunto, leia nosso texto: Fordismo e taylorismo.
Causas
A Segunda Revolução Industrial teve como principais causas fatores relacionados às Revoluções Burguesas, como a Revolução Francesa e a Revolução Inglesa, ocorridas entre os anos de 1640 e 1850.
Essas revoluções estavam pautadas no pensamento liberal e foram influenciadas também pelo iluminismo, sendo responsáveis pelo desenvolvimento das relações capitalistas de produção e também pela dominação social nesse período. A burguesia era a classe dominante em diversos países, apesar de subordinada à Igreja e à monarquia.
As Revoluções Burguesas foram responsáveis pelo fim do Antigo Regime e também pelo fortalecimento do capitalismo, o que acabou possibilitando o desenvolvimento industrial. Houve, nesse momento, um grande avanço tecnológico, a instalação de novas indústrias e a ampliação da produção.
O capitalismo financeiro surge durante a Segunda Revolução Industrial, devido à instalação de grandes empresas que passaram a monopolizar os setores industriais e de mercado. O capitalismo passa então a uma nova fase, assim como passa a representar esse período da Revolução Industrial.
Saiba também: Como se deu o surgimento da burguesia?
Relação com o imperialismo

A introdução de processos automatizados e as correias transportadoras nas indústrias aumentaram significativamente a produção industrial.
A inserção de novas técnicas, o aprimoramento de novos meios de produção e o aumento das fábricas, apesar de terem impulsionado o desenvolvimento industrial e aumentado a produtividade e os lucros, acabaram gerando bastante desemprego naquele período, empobrecendo a classe trabalhadora. A mão de obra foi substituída por máquinas, processos automatizados e correias transportadoras. Ou seja, a manufatura deu lugar à maquinofatura.
Essa nova realidade fez com que a classe trabalhadora não fosse capaz de consumir tudo que era produzido, o que acabou gerando um grande excedente na produção, diminuindo os lucros e causando diversos prejuízos.
Os países capitalistas, como Alemanha e Estados Unidos, necessitavam então ampliar seu mercado consumidor, expandindo-o geograficamente para além dos territórios europeus. Além disso, precisavam também buscar matéria-prima suficiente para suprir a produção. Surge, nesse momento, o que ficou conhecido como: imperialismo.
O imperialismo corresponde às ações e medidas tomadas por países que pretendiam expandir seus territórios por meio da dominação de outros territórios. Essa dominação pode ser de ordem cultural, política ou econômica.
Consequências

Uma das principais consequências da Segunda Revolução Industrial foi o aumento significativo da produtividade nas indústrias.
As consequências da Segunda Revolução Industrial podem ser vistas tanto na economia quanto na sociedade. O desenvolvimento tecnológico propiciou a produção em massa e uma nova forma de organização do trabalho, dando origem a novas relações entre os empregadores e empregados. Com o monopólio das grandes empresas, que, sozinhas, dominavam o mercado, houve concentração do capital e desvalorização da mão de obra.
Houve a substituição do ferro pelo aço, que passou então a ter um papel fundamental nas indústrias. O aço passou a ser utilizado nas ferrovias, na indústria naval e na fabricação de armamentos, por exemplo.

Até a primeira fase da Revolução Industrial, a indústria química ainda não tinha ganhado destaque, o que mudou com o início da segunda fase. Nessa foram desenvolvidos remédios, fertilizantes, adubos, papel e uma diversidade de produtos que modificaram a vida das pessoas.
A eletricidade que, antes, limitava-se apenas ao desenvolvimento de pesquisas laboratoriais, agora faz parte não só das indústrias mas também do dia a dia de toda a população. A substituição da energia a vapor pela energia elétrica possibilitou o melhor desenvolvimento das indústrias, bem como permitiu criar diversos instrumentos que facilitariam a produção. A eletricidade passou a ser utilizada também para iluminação e transporte, com o trem elétrico, e possibilitou diversos avanços no campo da comunicação.
O uso do petróleo como fonte de energia também foi responsável por diversas alterações na sociedade e na indústria. Surgiram, nesse período, os motores de combustão, a gasolina e a gás. A substituição gradativa do carvão pelo petróleo gerou um novo significado à indústria, pois o uso do segundo possibilitou produção maior quando comparada à que utiliza o primeiro como fonte de energia.
A introdução desses elementos na indústria durante a Segunda Revolução Industrial permitiu o aumento da produção de alimentos com as técnicas inseridas na produção agrícola. Essa, que antes era de subsistência, em sua maior parte passa a atender o mercado consumidor.
Apesar desses inúmeros avanços alcançados, a Segunda Revolução Industrial provocou algumas alterações negativas. Um exemplo foi o intenso êxodo rural motivado pela substituição da mão de obra por máquinas, fazendo com que muitos trabalhadores deixassem o meio rural e dirigissem às cidades. Iniciou-se, nesse momento, o processo de urbanização, e, com ele, começaram alguns problemas, como o inchaço urbano e a favelização. O desemprego, que significou muita mão de obra disponível, desencadeou o aumento da pobreza, da violência e da desvalorização do trabalho.

→ Invenções do período
• Bateria química
• Indução eletromagnética
• Lâmpada de filamento
• Tração elétrica
• Motores elétricos
• Cabo submarino de comunicações
• Telefone
• Telégrafo sem fio
• Ondas de rádio
Revolução Industrial
A Revolução Industrial tratou-se de um momento iniciado em meados do século XVIII e vivido, primeiramente, na Inglaterra, mas que, posteriormente, ultrapassou os países do continente europeu. Esse período representou um intenso avanço tecnológico que modificou a produção industrial, provocando mudanças no setor econômico, financeiro e social.
A fim de facilitar o entendimento sobre o que significou a Revolução Industrial e seus desdobramentos, diz-se que houve fases, as quais corresponderam aos avanços e aprimoramentos tecnológicos que resultaram em inovações e maior desenvolvimento industrial nos países. Para conferir um panorama completo da Revolução Industrial, sugerimos a leitura deste texto: Revolução Industrial.
→ Primeira Revolução Industrial
A Primeira Revolução Industrial teve início no século XVIII e durou até meados do século XIX. Essa fase limitou-se à Inglaterra e foi marcada especialmente pela acelerada transformação vivida no setor produtivo. Os marcos da primeira Revolução Industrial foram: o uso do carvão como fonte de energia e surgimento da máquina a vapor e da locomotiva. Para saber mais sobre o assunto, clique aqui: Primeira Revolução Industrial
→ Terceira Revolução Industrial
A Terceira Revolução Industrial iniciou-se a partir de 1945, após o fim da Segunda Guerra Mundial. Essa fase também é chamada de Revolução Técnico-científica. Nesse período, houve um avanço tecnológico até então nunca vivenciado. O aprimoramento de técnicas abrangeu não só o processo produtivo mas também alcançou o campo científico. Destacaram-se a robótica, a genética, as telecomunicações, dentre outros elementos representativos do período. Para saber mais sobre o assunto, clique aqui: Terceira Revolução Industrial

Por Rafaela Sousa
Graduada em Geografia

A partir de 1870, uma nova onda tecnológica sedimentou a chamada Segunda Revolução Industrial.
A Segunda Revolução Industrial representou o aumento de indústrias e a inserção de novos meios de produção.
Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:
SOUSA, Rafaela. “Segunda Revolução Industrial”; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/historiag/segunda-revolucao-industrial.htm. Acesso em 13 de dezembro de 2019.

A TECNOLOGIA NO PROCESSO DE RECRUTAMENTO E SELEÇÃO DE PESSOAS

gidib

Artigo do membro GIDIB Roberto Nóbrega, Doutorando em People Analytics.

Este ensaio tem como objetivo expor e debater as ideias, críticas e reflexões do autor sobre a prática de Análise de Pessoas no Processo de Recrutamento e Seleção da atualidade, a partir dos três principais conceitos e/ou modalidades comumente utilizadas na Gestão de Recursos Humanos.
Trata-se de um estudo discursivo e argumentativo através de um ensaio sobre a aplicabilidade de tecnologia no Processo de Recrutamento e Seleção de Pessoas, com a utilização do People Analytics, método ideal para se refletir com racionalidade e seriedade sobre essa temática. O ensaio possibilita uma articulação mais flexível, sem interferir no comprometimento e maturidade intelectual, tanto do autor deste estudo como do conteúdo das obras referenciadas. O tema representa os desafios e as oportunidades para o desenvolvimento do Setor de RH, caracterizados pela velocidade das mudanças tecnológicas no contexto da sociedade contemporânea.
A apresentação e avaliação crítica da aplicabilidade do Human Resources Analytics, Big Data and Analytics e People Analytics pôde comprovar que a Análise de Pessoas na área de RH vem, incontestavelmente, aumentar o grau de maturidade relativo à utilização de indicadores para Modelagem neste setor, podendo-se afirmar que ela se constitui em uma “ferramenta indispensável” de suporte para a solução de problemas complexos nas empresas, desde que seja apoiada em tecnologia inovadora.

INTRODUÇÃO
Segundo o Portal SBDC (2017), o People Analytics é a análise de dados aplicada à Gestão de Pessoas que surgiu com a evolução tecnológica, se transformando na mais importante ferramenta para melhoraria da qualidade da tomada de decisão sobre o capital humano, o qual passou a capturar a atenção de profissionais do setor, de líderes empresariais e da comunidade acadêmica. O People Analytics surgiu a partir da fusão da prática da mensuração, habitualmente realizada na área de Recursos Humanos, com a inovação tecnológica, mediante a necessidade de busca por competência em análise de pessoas e por tornar o Setor de RH estratégico (SBDC, 2017).
Através da análise de dados a área de Recursos Humanos pôde realizar desde reportes básicos, informando dados históricos e demográficos levantados em contagens básicas, até atingir o nível de modelagem, onde os dados coletados e indicadores calculados poderão ser utilizados para realização de previsões e planejamento de cenários futuros, a partir da aplicabilidade de técnicas e ferramentas tecnológicas específicas (SBDC, 2017).
Segundo o Portal PwC Brasil em parceria com a Fundação Getúlio Vargas (FGV) em pesquisa publicada na segunda edição do editorial “Práticas de People Analytics nas Organizações Brasileiras”, até o ano de 2016 apenas 17% das organizações nacionais utilizavam as informações de People Analytics na tomada de decisões estratégicas e de planejamento futuro das empresas. Assim, para a grande maioria (58% das empresas respondentes), o People Analytics era pouco utilizado para a tomada de decisões ou para a base de decisões circunscritas à área de RH. Nesse ínterim, em meados da segunda década deste século, a revolução digital já havia transformado muitas empresas do exterior, remodelando a forma como vivemos e a maneira como trabalhamos devido ao grande volume de dados gerados pela população mundial e pela velocidade das mudanças, o que tornou quase impossível prever-se o futuro com algum grau de certeza. Sendo assim, diante de tantos desafios, o Setor de RH veio abraçando o People Analytics como alternativa simples e prática para lidar com as questões da contemporaneidade (texto do ensaiante).
Conforme o Portal da Fundação Instituto de Administração (2018) e da Sociedade Brasileira de Desenvolvimento Comportamental (2017), o conceito People Analytics surgiu na gigante tecnologia do Google, no final da última década do século XX, sendo Mike West um dos fundadores da prática. Porém, só a partir de 2007 foi que o Google implantou efetivamente esse método na mídia através da plataforma Google Analytics, no momento em que recebia cerca de ‘15’ mil currículos por dia. Entretanto, ele não foi o pioneiro nessa prática porque a virada do século (de 1990 para o ano 2000) foi um período de grande expansão da informatização em todo o mundo, o que passou a exigir mudanças nas empresas para participação no mercado, abrindo as portas do empresariado para o mundo virtual. Atualmente, há um grande número de empresas em todo o mundo atuando em “Consultoria” com a ferramenta People Analytics, porém não encontramos outras plataformas gratuitas de propagação deste sistema além do Google (SBDC, 2017).
De acordo com afirmativas dos autores Ulrich e Dulebohn (2015), a área de RH tem como meta principal gerar valor e, para isto, precisa estar conectada ao plano estratégico da empresa, tanto no contexto dos negócios que moldam a tomada de decisão e partes interessadas, como também nos objetivos e metas definidos pela organização. Portanto, podemos concluir que o alinhamento do Setor de RH à organização é fundamental para o sucesso do planejamento e bom andamento da engenharia de produção (ULRICH; DULEBOHN, 2015).
O processo de People Analytics, segundo o autor Roberto Alonso (2018), contempla duas premissas contraditórias: a primeira refere-se à valorização do ser humano, que são as pessoas físicas, centro das atenções, que constituem as pessoas jurídicas; e a segunda premissa refere-se ao uso da tecnologia na automação e tomada de decisões, se contrapondo ao trabalho do ser humano e tirando-o do foco central. Trata-se da aplicabilidade de preceitos evolutivos chamados de Business Intelligence (BI) ou inteligência de mercado quando aplicada à área de Recursos Humanos, seja para melhorar a Gestão de Pessoas, reduzindo a rotatividade de pessoal, retendo ou atrair talentos, o que, consequentemente, aumenta a satisfação e eficiência dos colaboradores (ALONSO, 2018).
No conteúdo das obras aqui referenciadas encontramos controvérsias de alguns autores quanto à aplicabilidade do People Analytics e seu resultado nas organizações, porém, só serão apresentadas aquelas que forem relevantes ao tema, visto estarmos vivendo em plena Era Tecnológica, onde a alta e crescente competitividade do mercado tem exigido atualização e renovação tecnológica constante das empresas (texto do ensaiante).
A presente pesquisa tem por objetivo expor e debater as ideias, críticas e reflexões do autor sobre a prática da Análise de Pessoas nos Processos de RH, a partir da aplicabilidade dos conceitos Human Resources Analytics, Big Data and Analytics e People Analytics na atualidade, objetivando o aumento da simplificação, acessibilidade e otimização na condução e desenvolvimento de talentos.
HUMAN RESOURCES ANALYTICS (HRA)
Segundo o autor Mark A. Huselid (2018) em seu artigo publicado no nº ‘3’ da revista Human Resource Management, o Setor de Recursos Humanos Analítico (HRA) surgiu da atual e constante busca por aperfeiçoamento profissional no setor de RH, otimização dos serviços e aumento de qualidade no Processo de Recrutamento e Seleção de Pessoas. Sendo assim, o aumento na produtividade e melhoria na Gestão de Pessoas veio acompanhando a evolução tecnológica para atender às exigências do mercado contemporâneo mundial (HUSELID, 2018). Por outro lado, de acordo com afirmativas dos autores Kalliopi Platanou e Kristiina Makela (2016) no seu artigo publicado na edição de nº 1 da Revista Työn, o People Analytics já conquistou seu lugar de destaque na mídia social através da plataforma do Google Analytics há mais de uma década, com grande repercussão internacional, chegando até a despertar o interesse do mundo acadêmico para pesquisas científicas, tanto na área administrativa como na tecnológica, considerado como ferramenta fundamental na Gestão de RH das empresas da atualidade.
Já a autora Laurie Bassi (2011) no seu artigo “Raging debates in HR Analytics” publicado no nº 2 da Revista People & Strategy, na sessão “McBassi & Company”, define o HRA como uma nova abordagem baseada em evidências, necessária ao processo de negócio porque ele tem como fator principal as pessoas. Ela complementa que, por influência das ferramentas tecnológicas, o Setor de Recursos Humanos pôde avançar para uma “modelagem preditiva” (BASSI, 2011, p. 16).
De acordo com os autores Janet H. Marler e John W. Boudreau (2018) em seu artigo “The Process of People Analytics”, publicado no nº 4 do mês de agosto da Revista IJREAM, o HRA é uma prática específica do setor que se utiliza da tecnologia para poder realizar análises descritivas, visuais e estatísticas de dados referentes ao capital humano e desempenho organizacional. Segundo eles, essa prática visa estabelecer um impacto nos negócios, de maneira que permita que a tomada de decisões seja orientada por dados (MARLER; BOUDREAU, 2018).
O autor Alec Levenson (2011), por sua vez, em seu artigo “Using workforce analytics to improve strategy execution”, publicado no nº 3 da Revista Human Resource Management declarou que a inovação na área de RH está associada a novas competências e que sua importância está em considerar que a tecnologia demanda da percepção de que os indivíduos precisam adotar novas habilidades. Essas habilidades tão necessárias vão da análise básica ou intermediária de dados aos modelos multivariados, possibilitando da coleta de quantitativos à criação de projetos de pesquisa, que contribuam com o desenvolvimento do mercado em geral (LEVENSON, 2011).
Quanto ao cenário que observamos no Setor de RH, segundo afirmativas do autor David Angrave e outros (2016), apresentadas no artigo “HR and analytics: why HR is set to fail the big data challenge” publicado no nº 1 do Jornal Human Resource Management, ele oferece oportunidade para que as pessoas possam assimilar as ferramentas tecnológicas, desenvolvendo uma nova competência na melhoria da tomada de decisão estratégica. Dizem ainda os autores que essa competência pode vir a impactar positivamente o desempenho organizacional. Em contrapartida, na página nº 4, os autores afirmaram (ANGRAVE; et al, 2016, p. 4) que: “{…} é difícil construir modelos analíticos que examinem o papel dos fatores relacionados ao RH enquanto controlam outros fatores relevantes {…}”. Eles prosseguem na página de nº 4:
“{…} Essas fraquezas na profissão de RH são agravadas pela própria indústria de análise. A maneira em que o HRIS é promovido e vendido contribui para o nevoeiro e a confusão em torno da análise de RH. Para entender por que isso acontece, é necessário examinar esta indústria e os produtos que ela oferece {…}”.
Os autores acima se referiram à venda ou oferta de dados retidos pelo Setor de RH que, se repassados para o mercado e/ou outra empresa podem se configurar em “contrassenso”, vindo a “ferir” pessoas ou podendo gerar até problemas judiciais para a empresa de origem, porém: esse assunto não interfere nos inúmeros benefícios e melhorias que o People Analytics tem trazido ao setor, às pessoas, às empresas e à sociedade em geral (texto do autor). Já na página de nº 9, no tópico “conclusão” os autores (ANGRAVE; et al, 2016, p. 9) concluíram que:
“{…} Ao contrário das contas otimistas de fontes industriais, podemos ver poucas evidências de que a análise de RH está se desenvolvendo em uma “necessidade de capacidade”, o que garantirá o futuro do RH como uma função de gerenciamento estratégico. Muitos na profissão de RH não entendem de analytics ou big data, enquanto as equipes de análise não compreendem o RH {…}”.
Em relação aos benefícios da implementação do HR Analytics, afirma o autor Smruti Patre (2016) em seu artigo “Six Thinking Hats Approach to HR Analytics”, publicado no editorial de nº 2 do Jornal SAGE, que a característica que mais chama a atenção na implementação da Análise de Pessoas no Setor de Recursos Humanos é o fato de que ela possibilita a prevenção: de tendências, oportunidades e ameaças, de forma que se possa prevenir erros e amparar a tomada de decisões dos gestores. Nessa obra o autor oferece ‘6’ “chapéus”, formas de proteção à Análise do RH, para que se possa usufruir mais amplamente de todos os benefícios que o People Analytics vem oferecendo às empresas (PATRE, 2016).
Mediante as considerações acima citadas podemos afirmar se tornou fundamental a incorporação do conceito de Human Resources Analytics (HRA) no plano de desenvolvimento estratégico das empresas, com foco na Gestão de Pessoas como eixo norteador das principais ações administrativas e da engenharia de produção (texto do autor).
Reconhecidamente, a evolução tecnológica da Indústria para ‘4.0’ vem influenciando as organizações a repensarem em seus processos em busca de inovação, objetivando o aumento da produtividade. Neste contexto, o Setor de Recursos Humanos tem buscado estratégias inovadoras para implementar o Processo de Recrutamento e Seleção de Pessoas, visto que ele tem a necessidade de identificar e/ou desenvolver novos talentos, de maneira que venham proporcionar resultados positivos para as empresas, reduzindo substancialmente o número de contratações equivocadas ou inadequadas as suas necessidades (texto do autor).
PEOPLE ANALYTICS
O Big Data abriu as portas das empresas para que o People Analytics pudesse proporcionar à área de RH a oportunidade de um desenvolvimento com tecnologia e renovação na Gestão de Pessoas, independente do surgimento de alguns fatores controversos, que podem vir a impactar negativamente nos resultados. Portanto, o Big Data funciona como um Business Intelligence no RH das empresas, passando assim a ser denominado de People Analytics. Ele se resume em duas ações principais e simultâneas: pesquisa e processo analítico em uma grande quantidade de informações de pessoas dentro de uma organização, a fim de promover a gestão estratégica com base em dados objetivos (PAPE, 2016).
A Universidade Wharton, da Pensilvânia tem promovido conferências anuais com o tema People Analytics através de um programa experimental denominado de Highlights & Benefits. A Wharton People Analytics Conference de 2017 ocorreu na Índia, a HR Analytics India Summit (2017), onde profissionais do setor de RH de todo o mundo expressaram a necessidade de se utilizar a modalidade tecnológica do People Analytics como ferramenta de melhoria na Gestão de Pessoas. Esse programa propiciou a inauguração de uma nova academia em 2016, a “HR Analytics”, na Holanda, com foco em abordagens “avançadas” que mostrem o caminho para a implementação do People Analytics como uma prática rotineira do setor de RH.
Segundo a Wharton People Analytics Conference em seu texto de abertura (2017, parágrafo 2º) afirma que:
“{…}As teorias e aplicações do People Analytics serão examinadas à medida que se referem à Contratação Interna e Externa; Promovendo, retendo e engajando talentos; Consolidação de equipe; Questões Legais e Éticas; Vieses de decisão; Análise de Rede: Medindo e Gerenciando a Cooperação; e Tecnologias emergentes {…}”.
Os autores Aizhan Tursunbayeva, Stefano Di Lauro e Claudia Pagliari (2018) no artigo “People analytics – A scoping review of conceptual boundaries and value propositions”, publicado na edição nº 43 da Revista Human Resource Management, definem o People Analytics como uma área do RH de prática, pesquisa e inovação da Gestão de Pessoas. O People Analytics proporciona informação, análise descritiva e preditiva de dados e ferramentas de visualização para gerar insights acionáveis sobre a dinâmica do trabalho, capital humano, desempenho individual e de equipes, eles podem ser usados estrategicamente para otimizar a eficácia, eficiência e resultados organizacionais, além de proporcionar experiências aos funcionários (TURSUNBAYEVA; DI LAURO; PAGLIARI, 2018).
DISCUSSÃO
Uma das contribuições desse ensaio é mostrar como a tecnologia da informação pode ajudar a ranquear os candidatos no Processo de Recrutamento e Seleção de Pessoas, de maneira que se possa identificar e escolher os melhores talentos, mediante a busca para preenchimento de oportunidades existentes na empresa. Sendo assim, o People Analytics pode vir a contribuir de maneira direta com o sucesso da organização e de seus futuros colaboradores (texto do ensaiante).
Neste ensaio, o ensaiante está buscando argumentar com os autores do conteúdo das obras referenciadas para entender “como vem ocorrendo a evolução tecnológica na área de recursos humanos” e como anda a sua busca por estratégias inovadoras que identifiquem e desenvolvam novos talentos nas organizações, após o advento da tecnologia, hoje crescente e constante. Nesse momento, mediante as argumentações aqui apresentadas, já sabemos que as novas tecnologias são responsáveis pelo aumento da produtividade, independente do tipo produção, onde a inovação se tornou estratégia e foco principal do processo produtivo, para que o desenvolvimento seja efetivo nas organizações de todo o mundo. Neste contexto, podemos acrescentar que a tecnológica é fundamental para que as empresas se tornem competitivas, produtivas e participativas, garantindo a sua permanência no mercado, por longo tempo (texto do autor).
O autor Josh Bersin (2013) em seu artigo “Employee retention now a big issue: why the tide has turned”, publicado na edição de nº 20 da Revista Retrieved February, após explanar seu estudo pôde concluir que o número de empresas que passaram a investir na implementação do People Analytics visando mudanças na Gestão de Pessoas vem crescendo a cada dia. A sua pesquisa identificou que há uma busca incessante pela aplicabilidade assertiva da tecnologia na análise de pessoas porque o setor de RH se tornou a “mola-metre” das organizações nos dias atuais (BERSIN, 2013).
A presente pesquisa pôde então estimar que as organizações têm buscado alternativas para mudar o antigo cenário da área de RH, onde os processos de recrutamento e seleção contratavam com base no conhecimento técnico o que, posteriormente, resultava em demissões motivadas por incapacidade profissional. Mas, acredita-se que se trata de uma afirmação empírica sobre o aspecto comportamental das pessoas porque existem diretrizes trabalhistas específicas para moldar as questões relativas à substituição e demissão dos indivíduos nas empresas, independente do talento desses indivíduos (HILGER, MANKEL, RICHTER, 2013).
Segundo os autores Nurita Juhdi, Fatimah Pa’wan e Ram Milah Kaur Hansaram (2013) em seu artigo “HR practices and turnover intention: the mediating roles of organizational commitment and organizational engagement in a selected region in Malaysia” publicado no editorial de nº 15 da Revista Routledge, podemos observar que em países mais pobres como a Malásia, a tecnologia não se faz presente nem a Análise de Pessoas é tão funcional quanto deveria ser para acompanhar as mudanças do mercado mundial, pois nesses locais o que vale é o tamanho do empenho dos indivíduos na engenharia de produção. Esse preceito veio se confirmar no artigo “Demissão: Critérios importantes na tomada de decisão dos Gestores”, publicado no nº 2 da Revista Brasileira de Administração Empresarial, de Fabricio Stocker e outros (2018), onde o autor afirmou que o empenho na execução das tarefas é o fator mais importante na maioria das empresas brasileiras (STOCKER; et al, 2018).
O artigo de Claire Gubbins e outros (2018), publicado no nº 3 da Revista Human Resource Development Quatterly sobre a necessidade de se implementar melhorias na Gestão de Pessoas para aumentar a credibilidade dos trabalhadores deste setor, resultou na descoberta de que há “valor” na exploração das inter-relações entre os profissionais do RH e seus interessados, onde a confiabilidade vai depender da capacitação desses profissionais. Entretanto, os papéis desses colaboradores não podem ser negligenciados em momento algum do People Analytics, visto ter grande importância dentro da organização (GUBBINS; et al, 2018, p. 197).
A pesquisa de David Green (2017) sobre “o quê, porquê e como de deve aplicar a Análise de Pessoas na área de RH”, veio justificar a utilização do People Analytics como ferramenta analítica ideal no processamento e análise de dados no Setor de RH para identificar percepções sobre pessoas e permitir tomadas de decisão de negócios mais rápidas, precisas e confiáveis. David Green foi o responsável pela implementação do People Analytics na empresa IBM resultando em sucesso (GREEN, 2017).
O primeiro estudo científico embasado em modelos de amostragem de inovação com processos cognitivos e apresentação de dados estatísticos que justificam, após profunda avaliação, a aplicabilidade da Análise de Pessoas no RH das empresas foi apresentado pelas pesquisadoras Aija Leiponen e Constance E. Helfat (2010) no artigo “Innovation objectives, knowledge sources, and the benefits of breadth” publicado na 31ª edição do Jornal Strategic Management, em 2010. As autoras afirmaram que as empresas sempre se beneficiam com a implantação da inovação tecnológica em todos os setores, conjuntamente ao setor de RH (LEIPONEN; HELFAT, 2010).
Segundo os autores Scott Mondore, Shane Douthitt e Marisa Carson (2011) para maximizar o impacto e eficácia do HR Analytics na busca por melhores resultados para a organização é preciso que se implante uma mudança por etapas no setor de Recursos Humanos (MONDORE; DOUTHITT; CARSON, 2011, p. 23 e 24), que são:
“{…} Etapa 1 – Determinar resultados críticos; Etapa 2 – Crie uma equipe de profissionais de dados Cross Funcional; Etapa 3 – Avaliar medidas de resultados críticos; Etapa 4 – Conduzir a Análise Objetiva de Data-chave; Etapa 5 – Construa o Programa e o execute; e a Etapa 6 – Medir, Ajustar e Repriorizar {…}”.
O artigo “People Analytics aplicado à retenção de talentos nas organizações”, de Maria do R. L. P. Canais (2016), publicado na edição de fevereiro de 2016 da Revista Universidade Nova Lisboa, veio apresentar um estudo do percurso da “retenção de talentos” sob técnicas aplicáveis a modelos preditivos e sua respetiva replicação no contexto organizacional, com vista a evidenciar a efetiva viabilização do People Analytics na função Recursos Humanos. Trata-se de um estudo baseado em amostras que comprovou que: “{…} o People Analytics como uma ferramenta da função Recursos Humanos permitirá contribuir de forma eficaz para a definição de estratégias tanto ao nível da Retenção de Talentos, como noutras áreas no domínio da gestão de recursos humanos {…}”.
É notório que os profissionais de recursos humanos devem adotar o uso da tecnologia através de ferramentas que sejam funcionais e tenham simultaneidade com a ciência de dados e a psicologia para decisões assertivas, antecipação de tendência e aprimoramento de estratégias nas empresas. Portanto, a coleta, organização e análise de dados sobre o comportamento das pessoas, certamente, aumenta o engajamento, a produtividade e o desenvolvimento da empresa de forma significativa (texto do autor).
CONCLUSÃO
Ao longo do presente ensaio procuramos evidenciar a importância da escolha e valorização dos talentos nas organizações com a utilização do People Analytics como ferramenta tecnológica de apoio ao Setor de RH. Outro fator importante é a nova posição do setor de recursos humanos nas empresas como a “mola-mestre” da organização. Foram identificados os principais desafios e barreiras encontrados na implantação do People Analytics nas organizações pertencentes a nações desenvolvidas e em desenvolvimento, independente dos benefícios que ele possa vir a trazer.
Os principais desafios para a adoção do People Analytics se resumem na dificuldade de se correlacionar os indicadores com os objetivos do negócio, além do pouco preparo das lideranças no uso desses dados. Para atingir a maturidade necessária para utilização do People Analytics é importante que se tenha uma equipe de profissionais habilitados para essas atividades que vão da coleta e tratamento de dados até a análise dessas informações, necessitando de recursos tecnológicos disponíveis para suportar este processo. Por outro lado, precisamos entender que a inovação é uma questão estratégica de organizações, se configurando em um diferencial altamente competitivo no acirrado mercado da atualidade porque estamos vivendo na Era da Tecnologia, que é a tendência global do capital humano. Encontramos outros desafios que podem vir a impactar negativamente os processos do RH porque são resultantes do mau comportamento das pessoas, mas que não interferem nos benefícios que o People Analytics vem trazendo para as empresas, colaboradores e sociedade em geral.
Entendemos, a partir das argumentações aqui expostas, que todas as empresas têm urgência na implementação de estratégias inovadoras, porém, muitas delas ainda estão sendo pressionadas por antigos modelos de produção, pertencentes à “era industrial”, onde são aprisionadas por práticas, sistemas e comportamentos legados, que devem ser confrontados e descartados para que as melhorias possam ser implantadas, garantindo um bom posicionamento no mercado. À medida que as organizações se tornam mais digitais, elas enfrentam um imperativo crescente de redesenhar-se para se moverem mais rapidamente, se adaptando com mais velocidade, facilitando o aprendizado rápido e a adoção de demandas dinâmicas de desenvolvimento, a partir da análise de pessoas.
Neste contexto, entendemos que toda e qualquer preocupação do empresariado com o People Analytics é justificável, pois trata-se da implantação de um projeto organizacional que requer mudanças e a adoção de um sistema complexo. Muitas empresas, mediante os redesenhos organizacionais falham porque são reduzidas a um exercício com o objetivo de cortar custos, outras enfrentam resistência da liderança da empresa. É fato que muitas empresas de consultoria, que já registraram inúmeras consultas por parte de organizações em conflito, relatam que a maioria das reorganizações estruturais ficam “aquém” do esperado devido à “desobediência criativa” da equipe executiva, o que pode gerar frustração e desmotivação e, consequentemente a falência.
Nessa etapa conclusiva do ensaio, já brotou a compreensão de que é preciso planejar e projetar a mudança através do People Analytic, que deve ocorrer dentro da realidade de cada empresa, pois, a organização do futuro é um processo difícil, às vezes confuso, de tentativa e erro, até chegar-se a melhorias com andamento contínuo, dinâmico e, de certa forma, interminável. No entanto, está reservado para as empresas que enfrentam este desafio, a recompensa de um excelente desempenho financeiro, produtividade, engajamento dos funcionários, e uma série de outros benefícios, além de agregarem “valor” à equipe e à marca.
Enfim, podemos concluir que o People Analytics se resume em: velocidade na mudança; estratégia e conexão com clientes e talentos; transformação digital; mobilidade de talentos para um valor central; fluidez da equipe nos processos; formação de um grupo de desempenho organizacional; adoção de alto padrão de desempenho; adoção de títulos de trabalho, sistemas de recompensa e trajetórias de carreira; caminho para um modelo mais ágil de negócios; adoção de novas ferramentas de comunicação; padronização e implementação de um complemento estratégico à infraestrutura básica da organização; adoção de uma gestão de desempenho contínua baseada em feedback; e renovação de sua própria performance, visando um avanço rápido a partir da adoção do princípio de “construir e apoiar”.
Podemos afirmar que os objetivos do presente ensaio foram alcançados satisfatoriamente. Deixamos aqui, como sugestão para estudos futuros, que novas pesquisas sobre o tema repliquem a atual, mas sob novos contextos, a fim de que o conhecimento que aqui relacionou o People Analytics como ferramenta indispensável nas empresas dos dias atuais possa ser ampliado e/ou aprofundado com variáveis sociais, inovações em Gestão de Pessoas e novas tecnologias.
REFERÊNCIAS
ALONSO, Roberto. People Analytics: o que é, benefícios e como aplicar. Fundação Instituto de Administração. Portal FIA: 18 out. 2018. Disponível em: .

ANGRAVE, David; et al. HR and analytics: why HR is set to fail the big data challenge. HUMAN RESOURCE MANAGEMENT JOURNAL: v. 26, n. 1, p. 1-11, 2016. Disponível em: .

BASSI, Laurie. Raging debates in HR Analytics. McBassi & Company. REV PEOPLE & STRATEGY: v. 34, n. 2, p. 14-18, 2011. Disponível em: .

BERSIN, Josh. Employee retention now a big issue: why the tide has turned. Corporate Talent, HR, & Learning Analyst. REV RETRIEVED FEBRUARY: v. 20, p. 14, 29 ago. 2013. Disponível em: .

BRASIL. Sociedade Brasileira de Desenvolvimento Comportamental. Tendências RH: A organização do futuro. Tendências Globais de Capital Humano. Portal SBDC: 14 jun. 2017. Disponível em: .

CANAIS, Maria do R. L. P. People Analytics aplicado à retenção de talentos nas organizações. Information Manangement School. REV UNIV NOVA LISBOA: fev. 2016. Disponível em: .

GREEN, David. People Analytics: The what, the why and the how. IBM NORDICS ROUNDTABLE: p. 1-36, 22 fev. 2017. Disponível em: .

GUBBINS, Claire; et al. Enhancing the trustworthiness and credibility of human resource development: Evidence based management to the rescue? HUMAN RESOURCE DEVELOPMENT QUATTERLY: v. 29, n. 3, p. 193-202, jun. 2018. Disponível em: < https://www.researchgate.net/>.

HILGER, Stefan; MANKEL, Stephanie; RICHTER, Ansgar. The use and effectiveness of top executive dismissal. EDIT BOARD: v. 24, n. 1, p. 1-298, fev. 2013.

HUSELID, Mark A. The science and practice of workforce analytics: Introduction to the HRM special issue. HUMAN RESOURCE MANAGEMENT: v. 57, n. 3, p. 679-684, 2018. Disponível em: .

JUHDI, Nurita; PA’WAN, Fatimah; HANSARAM, Ram Milah Kaur. HR practices and turnover intention: the mediating roles of organizational commitment and organizational engagement in a selected region in Malaysia. ROUTLEDGE: v. 24, n. 15, p. 37-41, jul. 2013. Disponível em: .

LEIPONEN, Aija; HELFAT, Constance E. Innovation objectives, knowledge sources, and the benefits of breadth. STRATEGIC MANAGEMENT JOURNAL: ed. 31, n. 2, p. 224-236, 2010. Disponível em: .

LEVENSON, Alec. Using workforce analytics to improve strategy execution. HUMAN RESOURCE MANAGEMENT: v. 57, n. 3, p. 685-700, 2011. Disponível em: .

MARLER, Janet H.; BOUDREAU, John W. The Process of People Analytics. IJREAM: v. 4, n. 5, p. 3-6, ago. 2018. Disponível em: .

MONDORE, Scott; DOUTHITT, Shane; CARSON, Marisa. Maximizing the impact and effectiveness of HR analytics to drive business outcomes. REV PEOPLE & STRATEGY: v. 34, n. 2, p. 20, 2011. Disponível em: .

PAPE, Tom. Prioritising data items for business analytics: Framework and application to human resources. HUMAN RESOURCE MANAGEMENT: v. 252, n. 2, p. 687-698, 2016. Disponível em: < https://ideas.repec.org/>.

PATRE, Smruti. Six Thinking Hats Approach to HR Analytics. SAGE JOURNALS: v. 3, n. 2, p. 191-199, 2016. Disponível em: .

PLATANOU, Kalliopi; MÄKELÄ, Kristiina. HR function at the crossroads of digital disruption. REV Työn: n. 1, 2016. Disponível em: .

STOCKER, Fabricio; et al. Demissão: Critérios importantes na tomada de decisão dos Gestores. REV ADM EMPRES: v. 58, n. 2, p. 116-129, 2018. Disponível em: < http://www.scielo.br/>.

TURSUNBAYEVA, Aizhan; DI LAURO, Stefano; PAGLIARI, Claudia. People analytics – A scoping review of conceptual boundaries and value propositions. HUMAN RESOURCE MANAGEMENT: v. 43, p. 224-247, 2018. Disponível em: .

ULRICH, Dave; DULEBOHN, James H. Are we there yet? What’s next for HR? HUMAN RESOURCE MANAGEMENT: v. 25, n. 2, p. 188-204, 2015. Disponível em: < http://perpustakaan.unitomo.ac.id/repository/>.

____________________. RH PORTAL. People Analytics: driving business performance with. EDIT SOLIDES: v. 1, n. 1, 2017. Disponível em: .

Repensando a Qualidade na Industria 4.0

Slide1

Repensando a Qualidade na Industria 4.0 – Por: Danilo Lapastini

Quem é o responsável pela Qualidade em sua indústria?
Se você respondeu a empresa como um todo, ou seja, desde o recebimento de materiais, até a expedição, você está pensando como um gestor de uma manufatura inteligente.
Cada vez mais, as empresas buscam por maior produtividade, e a qualidade é um dos fortes aliados para o sucesso de uma fábrica sem refugos e retrabalhos.

As tradicionais salas de medidas, laboratórios de qualidade, Metrologias, ou sejam quais forem os nomes dados, estão cada vez mais, deixando seus modelos tradicionais, onde muitas vezes eram vistos como os vilões pela área de produção, acusando falhas, e fazendo com que lotes de peças sofressem retrabalhados ou até mesmo fossem escrapeados; passando então, a serem aliados do departamento de produção, e ainda mais, fazendo parte do processo de manufatura das empresas.
Isso não quer dizer que as salas de medidas estão com dias contatos, pelo contrário, as mesmas continuarão como desenvolvimento de produtos e causa raiz de problemas, porém o controle de qualidade dos produtos, estes sim, devem ser realizados diretamente pela produção.

A Qualidade, portanto, é responsabilidade de toda a empresa, o produto tem que ter qualidade desde o projeto até a produção

Projetando com Qualidade:
Existem hoje ferramentas que nos proporcionam ganhos enormes de qualidade e produtividade, iniciando projeto do produto. Como o CAE por exemplo – Computer-Aided Engineering (Engenharia Assistida por Computador). Esta ferramenta garante que a qualidade seja definida e integrada ao design do produto, antes de chegar a produção.
Usando a simulação, pode-se testar se os projetos estão aptos a seguirem para produção, simulando os processos e até mesmo a vida útil dos produtos, impactando portanto, diretamente na Qualidade dos mesmos.

Assista o vídeo:

Produzindo com Qualidade:
Hoje se torna possível a instalação de sensores para um setup rápido e medições utilizando a própria máquina-ferramenta, possibilitando assim, uma rápida verificação das medidas, bem como da ferramenta, minimizando falhas, quebras, trincas e aumentando a vida útil das mesmas. Um software similar a de uma máquina de medição de coordenadas, pode ser instalado, tanto para a programação do apalpador, quanto para relatório das medições.

As tradicionais Máquinas de Medição de coordenadas, estão sendo instaladas diretamente no chão de fábrica, substituindo dispositivos, com maior flexibilidade, e precisão, possibilitando imediato feedback com a utilização de softwares de gerenciamento e estatísticas.

Assista os vídeos: https://www.youtube.com/watch?v=DDcWDnzue2o

Outros equipamentos com tecnologia de ponta, fazem o escaneamento das peças, seja este por contato, ou sem (laser, luz estruturada, luz branca entre outros) os quais aliados a poderosos softwares, permitem a utilização do sistema colormap, que seria sobrepor a peça escaneada ao CAD, identificando assim as áreas a serem “atacadas”, e espaçando mais o tempo de medição nas áreas onde o processo já esta garantindo:

Assista os vídeos:

Esses são alguns dos passos que a Manufatura pode dar rumo a Industria 4.0, onde a Qualidade impulsiona a Produtividade

Maiores detalhes, não deixem de escrever: danilo.lapastini@hexagon.com.br
https://www.hexagonmi.com/pt-BR – www.manufatura-inteligente.com.br
Assista o vídeo de nossa célula conceitos da Industria 4.0:

Matéria enviada pelo grupo GIDIB -Indústria 4.0: O Plano Estratégico da Manufatura Avançada nos EUA

robos_industriais (1)

Artigo do membro GIDIB: Cristian Machado de Almeida

Os EUA abrigam o maior e um dos mais sofisticados e diversificados sistemas industriais do mundo.Vejam como um planejamento bem elaborado pode chegar ao resultado da indústria desenvolver e produz muitas das tecnologias que promovem a competitividade e o crescimento de toda a economia.

 

Os EUA abrigam o maior e um dos mais sofisticados e diversificados sistemas industriais do mundo, representando cerca de um quarto do valor agregado mundial da indústria de transformação, 72% de todas as despesas de pesquisa e desenvolvimento (P&D) do setor privado e cerca de 60% da força de trabalho nas atividades de P&D dos EUA. Como resultado, a indústria desenvolve e produz muitas das tecnologias que promovem a competitividade e o crescimento de toda a economia.

 

Contudo, desde a segunda metade do século passado, a indústria vem perdendo participação no Produto Interno Bruto (PIB). Esse declínio foi acompanhado por uma profunda transformação do sistema nacional de produção dos EUA, em razão do crescente deslocamento das plantas industriais das grandes empresas norte-americanas para o exterior. Com a transferência da produção para outros países, ocorreu um processo de desvinculação de produção e inovação, que afetou igualmente a capacidade de inovação dos EUA, ao gerar fenômenos de bloqueio tecnológico e destruição de bens industriais compartilhados.

 

De acordo com o Conselho Nacional de Ciência e Tecnologia dos EUA, as tendências mundiais atuais em P&D, inovação e comércio levantam preocupações com a competitividade norte-americana na manufatura avançada. Na última década houve drástica deterioração de seu desempenho de comércio exterior em produtos de alta tecnologia em favor de parceiros mais competitivos, sobretudo Alemanha, Coréia do Sul e Japão. Além disso, essa situação cria obstáculos para que uma série de necessidades vitais do governo norte-americano seja atendida de forma segura e confiável, como concluiu o Comitê da Lei de Produção para a Defesa (DPAC)

 

A forma como os EUA têm enfrentado esses desafios estruturais caracterizou-se principalmente por uma forte ênfase nas políticas de inovação. O apoio à inovação tornou-se o braço forte da política indústria

 

no país. Nesse sentido, além de propor a criação e o financiamento de uma variedade de iniciativas (por exemplo, a Parceria de Manufatura  Avançada, Iniciativa Nacional de Robótica, Iniciativa de Genoma de Materiais) voltadas à promoção da indústria de transformação dos EUA, o governo federal divulgou, em fevereiro de 2012, uma estratégia ampla para orientar os investimentos federais em P&D de tecnologia avançada, incorporando sugestões e recomendações de representantes da indústria e das universidades. Em outros termos, o governo se engajou no desenvolvimento da manufatura avançada como oportunidade para resgatar a expressão que a indústria dos EUA já teve.

 

Ainda em 2012, foi viabilizada, com os recursos orçamentários existentes nas agências federais, a criação de um instituto industrial piloto, o Instituto Nacional de Inovação em Manufatura Aditiva (NAMII), uma parceira entre o governo federal, indústria, universidades e governos estaduais e locais, que compartilham os custos. Inspirados no modelo dos Institutos Fraunhofer da Alemanha, os institutos industriais são a peça central do programa de manufatura avançada do governo norte-americano. Estas iniciativas chamam atenção para a importância da colaboração entre setor público e setor privado na construção da indústria do futuro.

 

No final de 2014, com a aprovação pelo Congresso do Revitalize American Manufacturing Act, pôde-se finalmente avançar na criação de uma Rede Nacional de Inovação Industrial (NNMI), composta por 15

 

institutos regionais, que receberão recursos federais por um período de cinco anos, complementado com aportes dos parceiros do setor privado e dos governos estaduais e/ou locais. Essa rede de “Institutos de Inovação Industrial” (IMIs) regionais foi projetada para acelerar o desenvolvimento e a adoção de tecnologias industriais avançadas com aplicações amplas, para apoiar a comercialização de tecnologia de fabricação, superando o fosso entre laboratório de pesquisa e mercado em áreas tecnológicas-chave e para apoiar formação e o treinamento da mão-de-obra especializada, qualificando os trabalhadores nas novas tecnologias.

 

No início de 2017, havia um total de 14 institutos, cada um deles especializados em uma área de tecnologia de ponta prioritária. Tendo como sócios grandes empresas e numerosas pequenas e médias de diversos setores industriais, esses institutos receberam aporte de recursos

não-federais bem superiores ao mínimo exigido.

 

 

Assim, os EUA consistem em mais um exemplo de país onde não se aguarda simplesmente o surgimento de tecnologias que revolucionarão a produção manufatureira, mas que, na verdade, contribuem ativamente na sua criação e difusão, acelerando a transformação de sua indústria na indústria avançada.

 

O Declínio da Indústria nos Estados Unidos e a Reação do Governo

 

A partir de um diagnóstico do setor industrial de alta tecnologia dos Estados Unidos e dos desafios para assegurar sua competitividade em contexto de novas tecnologias emergentes que irão revolucionar a produção industrial, o documento “A National Strategic Plan For Advanced Manufacturing”, de 2012, apresenta os princípios e os objetivos da nova estratégia norte-americana para a manufatura avançada.

 

Um documento de abril de 2016, “Advanced Manufacturing: a snapshot of priority technology areas across the federal government”, a seu turno, mapeia as áreas de tecnologias emergentes e já existentes que são as mais importantes, tanto para a competitividade dos EUA no setor industrial como para a segurança nacional, de modo a fornecer uma base de prioridades para as colaborações público-privadas e uma visão compartilhada de como avançar para garantir a liderança dos Estados Unidos na indústria de alta intensidade tecnológica.

 

A análise desses documentos oficiais do NSTC foi enriquecida por três artigos: “What is new in the new industrial policy? A manufacturing systems perspective”, de autoria de quatro professores da Universidade de Cambridge, Eion O’Sullivan, Antonio Andreoni, Carlos López-Gómes e Mike Gregory, publicado em 2013 na Oxford Rewiev of Economic Policy; “The rise of advanced manufacturing institutes in the United States” de autoria do professor William Bonvillian do Massachusetts Institute of Technology (MIT) publicado em 2017 no estudo da OECD The Next

 

Production Revolution: Implications for governments and business; e “The Obama Administration’s Proposal to Establish a National Network for Manufacturing Innovation”, de autoria de John Sargent Jr publicado em janeiro de 2014 pelo Congressional Research Service.

 

Como destaca o Conselho Nacional de Ciência e Tecnologia, os Estados Unidos abrigam o maior e um dos mais sofisticados e diversificados sistemas industriais do mundo, representando cerca de um quarto do valor agregado mundial da indústria de transformação. Em 2010, as empresas industriais dos EUA produziram cerca de US$ 1,7 trilhão de bens, respondendo por 11,7% do Produto Interno Bruto (PIB) dos EUA, e empregaram 11,5 milhões de americanos, pagando, em média, 21% acima da remuneração horária média em atividades do setor privado de serviços. A indústria de transformação tem um efeito multiplicador maior do que qualquer outra atividade econômica importante: um dólar gasto na produção manufatureira gera uma atividade econômica adicional de US$ 1,357. A indústria de transformação também é o maior contribuinte para as exportações norte-americanas. Em 2010, os EUA exportaram mais de US$ 1,1 trilhão de produtos manufaturados, que representaram 86% de todas as exportações de bens e 60% das exportações totais do país.

 

O setor industrial norte-americano responde ainda por aproximadamente de 72% de todas as despesas de pesquisa e desenvolvimento (P&D) do setor privado e emprega cerca de 60% da força de trabalho nas atividades

 

de P&D dos EUA. Como resultado, a indústria desenvolve e produz muitas das tecnologias que promovem a competitividade e o crescimento de toda a economia. Os ganhos de produtividade baseados em tecnologias desenvolvidas pelo setor da indústria de transformação geram consistentemente o crescimento do emprego em toda a economia ao longo do tempo.

 

Na avaliação do NSTC, a transferência da atividade de produção das grandes empresas para o exterior gerou uma lacuna entre as atividades de pesquisa e desenvolvimento (P&D) e a aplicação de inovações tecnológicas na produção doméstica de bens, que afetou a capacidade de produção nos EUA, ocasionado perda de benefícios econômicos substanciais. Pesquisadores norte-americanos inventaram e comercializaram robôs industriais, por exemplo, com a primeira instalação em uma fábrica da General Motors em 1961. Porém atualmente, a grande maioria da produção de robôs industriais é realizada na Ásia e na Europa. O mesmo padrão ocorreu com as tecnologias de armazenamento e de geração de energia, como as baterias recarregáveis de íon de lítio e células solares, e em muitas outras áreas tecnológicas. As fábricas localizadas nos EUA já não produzem telas eletrônicas para monitores de computador, televisores ou dispositivos portáteis, como o Kindle e-reader.

 

Esse deslocamento de plantas de produção industrial em larga escala resultou, como assinala o professor O’Sullivan e seus colegas, em um

 

processo de desvinculação de produção e inovação e afetou igualmente a capacidade de inovação dos EUA, ao gerar fenômenos de bloqueio tecnológico e destruição de bens industriais compartilhados. Mais recentemente, segundo esses autores, as grandes empresas também transferiram seus centros de pesquisa e desenvolvimento (P&D) para o exterior. Casos do investimento estratégico de pesquisa e desenvolvimento da DuPont na Índia ou dos novos centros de P&D da IBM na China.

 

A forma como os EUA enfrentaram esses desafios estruturais emergentes caracterizou-se principalmente por uma forte ênfase nas políticas de inovação, mais do que em políticas industriais como tais. Como destaca O’Sullivan e outros, na avaliação do governo federal norte-americano, “enquanto os Estados Unidos evitarem políticas industriais – apostas em empresas e indústrias específicas – devem ser ousados em seguir uma política de inovação”. Portanto, a ênfase das políticas é concentrada nas atividades de promoção tecnologias intersetoriais de propósito geral.

 

Nesse sentido, além de propor a criação e o financiamento de uma variedade de iniciativas (por exemplo, a Parceria de Manufatura Avançada, Iniciativa Nacional de Robótica, Iniciativa de Genoma de Materiais) voltadas à promoção da indústria de transformação dos EUA, a Administração Obama divulgou, em fevereiro de 2012, uma estratégia compreensiva para orientar os investimentos federais em P&D de tecnologia avançada. Esse documento assinala que “a aceleração da

 

inovação para a indústria avançada exige reduzir uma série de lacunas no atual sistema de inovação dos EUA, particularmente o fosso entre as atividades de P&D e a introdução de inovações tecnológicas na produção doméstica de bens”.

 

Seguindo as recomendações do grupo de trabalho que elaborou o plano estratégico, o governo federal incluiu na proposta orçamentária, para o ano fiscal de 2013, enviada ao Congresso a previsão de recursos obrigatórios da ordem de US$ 1 bilhão para a criação de uma Rede Nacional de Inovação Industrial (NNMI). O Plano Nacional Estratégico para a Manufatura Avançada e os Institutos de Inovação Industrial serão tratados mais adiante com maiores detalhes. A seguir, é apresentado um breve histórico das ações do governo federal dos Estados Unidos na promoção da pesquisa tecnológica de ponta e da inovação industrial.

 

A Estratégia Nacional de Manufatura Avançada

 

Publicado pelo NSTC em fevereiro de 2012, o Plano Nacional Estratégico de Manufatura Avançada foi elaborado por um grupo de trabalho interagências, a partir das recomendações e sugestões da AMP. Nos relatórios que produziu, ouvindo representantes da indústria e pesquisadores acadêmicos, a AMP sugeriu priorizar os investimentos federais em tecnologias transversais críticas com base em critérios como

 

necessidade nacional, demanda global, competitividade da indústria dos EUA e prontidão tecnológica.

 

Na avaliação do grupo de trabalho, a manufatura avançada está emergindo como um motor especialmente potente do crescimento econômico futuro. Manufatura avançada é uma família de atividades que (a) dependem do uso e coordenação de informações, automação, computação, software, detecção e rede, e / ou (b) utilizam materiais de ponta e capacidades emergentes habilitadas pelas ciências físicas e biológicas, como a nanotecnologia, a química e a biologia. Envolve tanto novas formas de fabricação de produtos existentes quanto à fabricação de novos produtos que surgem das novas tecnologias avançadas.

 

Uma característica distintiva da manufatura avançada é a melhoria contínua dos processos e a rápida introdução de novos produtos. É esse aspecto de mudança de paradigma de produção avançada que tem o maior potencial para viabilizar o surgimento de indústrias inteiramente novas e de métodos de produção que são mais propensos a “permanecer” nos Estados Unidos porque são difíceis de imitar.

 

A concorrência global em manufatura avançada está crescendo mais intensamente à medida que os ciclos de vida da tecnologia são acelerados. Um ciclo de vida começa com o conceito básico de uma tecnologia. Para muitas tecnologias, o conhecimento científico criado mediante a pesquisa

 

básica fornece as ideias-chave que tornam possível o conceito básico. Então o conceito é validado, em geral, por meio de pesquisa aplicada. Em seguida, os esforços de desenvolvimento amadurecem a tecnologia em um protótipo de um produto comercial. Finalmente, as atividades de comercialização e ampliação convertem o protótipo em um produto comercialmente viável e aumentam a escala de produção para um nível economicamente viável, respectivamente. As empresas normalmente recuperam os custos do investimento em tecnologia através dos lucros na fase de expansão.

 

A aceleração do ciclo de vida aumenta a importância de ganhar participação de mercado na fase de comercialização, de modo que os produtores domésticos possam aproveitar as enormes oportunidades associadas à fase de expansão. Além de gerar ganhos, a ampliação da escala exige, atualmente, alcançar economias de escopo ao produzir rapidamente versões alternativas do mesmo produto-base para satisfazer diversos clientes globais.

 

A manufatura avançada é uma questão de importância fundamental para a força econômica e a segurança nacional dos EUA. Além de oferecer empregos de alta qualidade, a manufatura avançada é uma importante fonte de exportações. Ademais, é uma fonte-chave de inovação tecnológica e fornece bens e equipamentos essenciais para as forças armadas, a comunidade de inteligência e agências de segurança interna. Na

 

avaliação do grupo de trabalho, esses impactos justificam a atenção do Congresso e do Executivo às políticas federais que afetam a manufatura avançada.

 

Além dos princípios que são apresentados a seguir, a estratégia norte-americana busca atingir cinco objetivos, que, de acordo com o

documento, estão interligados, de modo que o progresso em qualquer um deles facilitará os progressos nos outros:

 

 

 

  1. Acelerar o investimento em tecnologia de produção industrial avançada, especialmente pelas pequenas e médias empresas industriais, promovendo o uso mais eficaz das capacidades e instalações federais, incluindo a aquisição antecipada de produtos de ponta por agências federais.
  2. Ampliar o número de trabalhadores que possuem as habilidades necessárias para um setor de produção manufatureira avançada e tornar o sistema de educação e treinamento mais receptivo à demanda por competências.
  3. Criar e apoiar parcerias nacionais e regionais público-privadas, governo-indústria-academia, para acelerar o investimento e a aplicação de tecnologias de manufatura avançada

 

  1. Otimizar o investimento industrial avançado do governo federal, adotando uma perspectiva de portfólio entre agências e ajustando-se adequadamente.
  2. Aumentar o total de investimentos públicos e privados dos EUA em pesquisa e desenvolvimento (P&D) em produção industrial avançada.

 

 

 

Um grande número de agências federais, coordenadas pelo NSTC, desempenha importantes papéis na aplicação da estratégia, que estabelece, ainda, indicadores de curto e longo prazo para cada um dos objetivos.

 

Política de Inovação para Manufatura Avançada. Os desafios para a competitividade da manufatura avançada dos EUA têm o potencial de minar a capacidade do país de criar empregos, inventar novas indústrias e proteger-se das ameaças à segurança no século XXI. Os EUA devem responder a esses desafios com uma política de inovação para manufatura avançada que aborda (1) a complexidade dos elementos públicos e privados das tecnologias industriais modernas e (2) as maneiras pelas quais esses elementos mudam ao longo do ciclo de vida da tecnologia.

 

Uma política de inovação para a manufatura avançada deve ser capaz de responder a uma série de falhas no mercado. Os mercados às vezes não proporcionam incentivos adequados aos fabricantes para fazer

 

investimentos específicos que possam beneficiar a economia no longo prazo. Por exemplo, as tecnologias de alto risco podem ser negligenciadas se as empresas não tiverem certeza de que elas colherão os benefícios de investir nelas. As habilidades dos trabalhadores, também, podem estar sujeitas a falhas do mercado. Um empregador pode ter receio de que um trabalhador que receba um treinamento deixe o emprego antes que tal treinamento lhe seja rentável, enquanto o trabalhador pode não ter os meios financeiros para pagar o treinamento por conta própria. Os investimentos federais em pesquisa, tecnologia e educação e treinamento ajudaram a criar e acelerar novas indústrias no passado (como a indústria de semicondutores) quando as forças do mercado por si só não o teriam feito.

 

Como já mencionado, a abordagem norte-americana tradicional da inovação enfatizou, sobretudo, os investimentos federais em pesquisa básica. Esse tipo de investimento, que é uma resposta efetiva a uma falha de mercado importante e contínua, continua a pagar dividendos extraordinários, criando oportunidades para avanços tecnológicos em apoio ao crescimento econômico e à segurança nacional. Os EUA lideram o mundo em ciência, e deve continuar a se esforçar para manter essa condição.

 

No entanto, as recompensas dos investimentos federais em pesquisa básica não foram totalmente capturadas pelas instalações de produção

 

manufatureiras avançadas localizadas nos EUA. Em parte devido às estratégias nacionais dos concorrentes e em parte devido à crescente complexidade da tecnologia industrial, os investimentos privados em capacidades de produção avançadas podem não ocorrer domesticamente, a menos que o setor público faça investimentos estratégicos para enfrentar as falhas do mercado em etapas do processo de inovação a jusante a partir da pesquisa básica. Muitos desses investimentos públicos devem ser coordenados com co-investimentos privados para criar ativos como habilidades trabalhistas, tecnologias pré-competitivas e infraestrutura compartilhada.

 

Portanto, um princípio básico de uma estratégia nacional efetiva para a manufatura avançada é adotar uma abordagem coerente para pesquisa, desenvolvimento e aplicação. A abordagem começa com uma comercialização mais efetiva de tecnologias desenvolvidas como resultado da pesquisa básica, financiadas pelo governo federal, por laboratórios nacionais e universidades. Mais fundamentalmente, envolve uma ênfase federal mais forte em P&D que melhore os processos de fabricação e apoie o aumento de escala, em parte, permitindo um melhor acesso dos usuários às instalações equipadas com tecnologias de manufatura avançadas. Além disso, são inestimáveis os programas de educação e treinamento de

mão-de-obra que ajudem os americanos a se tornarem trabalhadores industriais altamente qualificados.

 

Fortalecimento do “Industrial Commons”. Na avaliação dos membros do NTSC, um enfoque coerente de pesquisa, desenvolvimento e de aplicação é particularmente importante para incentivar o investimento em processos avançados de produção de alto impacto por pequenas e médias empresas (PMEs). As PMEs compreendem 86% de todos os estabelecimentos industriais e empregam 41% da força de trabalho da indústria de transformação dos EUA, porém, com frequência, demoram a adotar novas tecnologias. Aquelas PMEs altamente inovadoras são muitas vezes intimamente ligadas a comunidades geograficamente concentradas ou “clusters industriais”. Esses clusters contêm outras PMEs inovadoras, empresas maiores que geralmente dependem de fornecedores menores, instituições acadêmicas e de treinamento e outras organizações de apoio.

 

Os clusters fortalecem o que os especialistas em inovação chamaram de “industrial commons”. Os setores industriais comunais oferecem a muitos dos produtores, em particular as PMEs, a chance de atualizar sua base tecnológica a partir do compartilhamento de um conjunto de ativos de conhecimento e instalações físicas. Estes recursos comuns ajudam a acelerar a inovação e a subsequente penetração no mercado. Os padrões para interfaces do sistema, métodos de medição e teste e sistemas de controle de processos, por exemplo, permitem que as empresas dentro de uma cadeia de suprimentos ou mesmo empresas que competem entre si alinhem suas diversas capacidades de produção e processos com oportunidades para atender clientes em diferentes mercados. Da mesma

 

forma, as tecnologias da plataforma em áreas como o processamento de nanomateriais, manufatura aditiva, a robótica avançada, a produção “inteligente” e a química verde são ativos que muitas empresas de um cluster industrial podem tirar proveito, mas que nenhuma empresa pode tipicamente produzir por conta própria.

 

O próprio espaço industrial comum deve ser atualizado através de investimentos contínuos para manter a base de conhecimento e a infraestrutura física na vanguarda da tecnologia. Pode ser difícil para as empresas que se beneficiarão deles realizar esses investimentos individualmente, uma vez que não conseguem capturar todos esses benefícios. A coordenação de investimentos entre empresas também está sujeita a falhas do mercado. Tais investimentos também podem ser percebidos como muito arriscados para o setor privado fazer porque os períodos de maturação são longos. O risco é aumentado em muitos casos pela perspectiva de que as entidades ligadas ao governo em outros países possam fazer investimentos similares destinados a beneficiar as empresas concorrentes. O setor público, e em particular as agências federais, tem, portanto, um papel importante a desempenhar como co-investidor com empresas de manufatura avançada nos bens industriais comuns.

 

Um grande investimento público nos bens industriais comunais renderia uma variedade de benefícios. Isso tornaria mais produtivos os investimentos em pesquisa básica para a economia. Isso fortaleceria as

 

habilidades dos trabalhadores que já atuam ou podem entrar na força de trabalho da manufatura avançada. E reduziria o risco de investimento privado em P&D aplicado a produtos específicos, o que conduziria a taxas mais altas de adoção de tecnologia e inovações mais diversas para produtos específicos.

 

Otimização dos Investimentos Federais. Uma estratégia nacional para a manufatura avançada deve coordenar os investimentos federais entre as agências de forma mais eficaz. Atualmente, os investimentos federais em pesquisa, desenvolvimento e aplicação relacionados à manufatura avançada são fornecidos em grande parte por meio de programas de agência focados na realização de objetivos específicos da missão. O portfólio interagência resultante pode não considerar de maneira adequada a forma como certos investimentos beneficiariam várias agências e indústrias, além de contribuir para a competitividade econômica em geral. Uma política de inovação de todo o governo que complemente o trabalho das agências individuais e adote uma visão de portfólio dos investimentos em produção avançada resolveria esse problema.

 

Várias agências federais realizam investimentos em pesquisa, desenvolvimento e implantação que beneficiam direta ou indiretamente as empresas de manufatura avançada nos EUA. Esses investimentos geralmente são feitos por agências que independentemente cumprem suas missões legais. Os benefícios desses investimentos podem ser aumentados

 

analisando-os como um portfólio e ajustando as estratégias de investimento das agências para refletir essa análise. Tais ajustes podem ser feitos sem comprometer a capacidade de resposta das agências às suas missões individuais. De fato, o desenvolvimento mais eficiente e rápido das novas plataformas tecnológicas melhorará a execução das missões das agências.

 

O Governo Federal faz investimentos em P&D de manufatura avançada e em alguns tipos de plantas e equipamentos que a indústria privada geralmente evita. Estes investimentos de alto risco ajudam a posicionar tecnologias nascentes promissoras (1) para ampla adoção e comercialização, ou (2) atender às necessidades essenciais de segurança nacional identificadas pelo DPAC. Esses investimentos podem ser agrupados em quatro categorias: materiais avançados; plataformas tecnológicas de produção; processos avançados de fabricação; infraestrutura de dados e design.

 

Essas quatro categorias abrangem todo o espectro de investimentos relevantes em tecnologia de manufatura avançada, desde materiais que irão entrar nos produtos do futuro até a fábrica e processos empresariais que permitem a produção. Criar uma carteira de investimentos coordenada em todas as quatro categorias aumentará a competitividade global da indústria dos EUA e ajudará a criar um ambiente doméstico fértil para a inovação.

 

As agências federais podem alavancar seus recursos para investir em projetos que, de outra forma, não teriam recursos para apoiar por conta própria, colaborando com outras agências em financiamento conjunto de solicitações e cofinanciamento de projetos. Esses investimentos industriais transversais devem ser utilizados para fortalecer os bens comuns industriais de forma a beneficiar todas as agências participantes (e suas partes interessadas). Por exemplo, as agências poderiam cofinanciar materiais avançados e novos métodos de design que diminuem drasticamente o tempo de comercialização das inovações. Esses elementos específicos geralmente estão fora do alcance de qualquer agência ou entidade do setor privado, mas são coletivamente vistos como críticos para avançar os principais interesses nacionais. As agências individuais podem complementar esses investimentos com investimentos adicionais que se concentram especificamente em suas missões ou necessidades únicas da agência. O recentemente criado Escritório do Programa Nacional de Manufatura Avançada (AMPO) fornece um mecanismo administrativo para coordenar e gerenciar esses investimentos.

 

Parcerias Público-Privadas. Uma estratégia nacional eficaz para a manufatura avançada também deve responder às necessidades do setor privado. A consulta público-privada sobre pesquisa, tecnologia e necessidades de força de trabalho em nível nacional complementará os processos consultivos que já existem em nível estadual e regional em todo o país. A já mencionada Parceria para Manufatura Avançada (AMP),

 

lançada pelo presidente Obama em 2011, representou um passo inicial, mas importante, para melhorar o engajamento do setor privado em nível nacional. Em 2013, essa iniciativa foi renovada com a criação da AMP 2.0, que foi encarregada de colocar em prática as recomendações do plano estratégico de 2012, identificar novas estratégias e sugerir políticas complementares.

 

A aceleração da inovação para a manufatura avançada exige superar o número de lacunas no atual sistema de inovação dos EUA. Os pesquisadores acadêmicos que trabalham em aspectos de importância para a manufatura avançada devem se comunicar de forma mais eficaz com os seus homólogos na indústria. Os investimentos federais em tecnologias e capacidades de fabricação avançada devem alinhar-se mais plenamente com investimentos similares realizados por estados e regiões e pelo setor privado. As parcerias entre atores diversos, variando por localização e objetivo, são uma pedra angular da presente estratégia para preencher essas lacunas.

 

As partes interessadas desta estratégia nacional incluem as agências federais representadas no Grupo de Trabalho Interagências e os representantes do Comitê da Lei de Produção de Defesa (DPAC); entidades públicas e privadas, estaduais, regionais e locais que apoiam clusters industriais e parcerias associadas; empresas industriais de todos os tamanhos; conjunto diversificado de instituições de ensino superior,

 

incluindo universidades de pesquisa e faculdades comunitárias; trabalhadores e sindicatos; e o público em geral.

 

Treinamento e Qualificação de Mão de Obra. Como a produção avançada substitui a produção tradicional e as empresas industriais domésticas aprofundam seu investimento em tecnologias avançadas, os requisitos de habilidades para empregos industriais estão aumentando. Os empregadores da indústria de transformação percebem uma lacuna de habilidades: 67% das empresas pesquisadas recentemente por uma associação industrial relataram escassez de moderada a grave na disponibilidade de trabalhadores qualificados, mesmo em um período de desemprego geral elevado como o verificado no pós-crise de 2007/08.

Certos setores, como aeroespacial, defesa, ciências da vida e dispositivos médicos, relataram níveis muito mais altos de escassez de trabalhadores qualificados.

 

A educação e o treinamento que antecipa e satisfaz as exigências de habilidades dos fabricantes avançados, embora permanecendo consistente com as projeções de longo prazo da demanda de mão-de-obra, é um componente-chave desta estratégia nacional. Aumentar a confiança do setor privado na disponibilidade de mão-de-obra especializada em manufatura avançada cria incentivos para que as empresas ampliem seus investimentos nos EUA. Esses programas devem ser direcionados particularmente às necessidades de força de trabalho das PMEs. À medida

 

que a tecnologia de produção industrial mais avançada é adotada, o treinamento on-the-job torna-se mais caro e difícil para as empresas fornecerem, especialmente as PMEs.

 

Uma ênfase forte em ciência, tecnologia, engenharia e matemática (STEM) é necessária para preparar os alunos para uma variedade de opções educacionais pós-secundárias e uma ampla gama de oportunidades de carreira, incluindo as na manufatura avançada. Infelizmente, muitos estudantes que estão inclinados às carreiras, como técnicos em manufatura avançada que procuram obter um certificado técnico ou um diploma de faculdade comunitária, não receberam formação suficiente de STEM para ter sucesso no ambiente atual da indústria avançada. A campanha Educar para Inovar, lançada pelo Presidente Obama, tem como objetivo melhorar a participação e o desempenho na educação em STEM em parceria com empresas líderes, fundações e sociedades científicas e profissionais.

 

A percepção de que as carreiras na indústria são pouco atraentes e instáveis desencoraja alguns estudantes talentosos de explorá-las seriamente. As agências federais devem considerar a promoção de esforços que visam transformar essa percepção e considerar o desenvolvimento de materiais de comunicação que descrevam com precisão as oportunidades e o entusiasmo da manufatura do século XXI.

 

Nos últimos anos, tem havido um rápido movimento de base de “makers” que estão envolvidos em projetos do tipo “faça você mesmo”, envolvendo eletrônicos, impressões 3-D e robótica. Esses projetos práticos inspiram os jovens a se destacarem no STEM e também podem interessá-los pela manufatura avançada. Algumas agências federais, como DARPA através do seu programa Mentor, estão apoiando o movimento “maker”.

 

Outra questão importante relacionada à preparação de alunos para carreiras da indústria avançada é a necessidade de complementar a educação acadêmica tradicional com o desenvolvimento de conhecimentos especializados aplicados. O governo federal deve ser capaz de ajudar os esforços dos governos estaduais e locais no desenvolvimento de expertise aplicada aos novos programas pré-aprendizado industrial, reforçando as parcerias colaborativas entre a indústria local e as faculdades comunitárias.

 

O feedback desses programas ajudará a alinhar os programas de estudo das escolas secundárias e os programas de educação de adultos nas zonas de cada faculdade comunitária. Alinhamento destes currículos com os currículos de quatro anos de estudos ajudará a criar um percurso atraente de carreira na manufatura avançada. Um exemplo crítico é a passagem de um diploma de dois anos de estudos para um eventual diploma de quatro anos, o que permitirá que os trabalhadores técnicos altamente qualificados

 

busquem educação adicional e se qualifiquem para carreiras com maior remuneração.

 

Áreas de Prioridades para as Pesquisas Tecnológicas com Financiamento Federal

 

De acordo com o relatório do NSTC de 2016, a manufatura avançada fortalece a economia e a segurança nacional dos EUA, produz empregos de alta renda e gera inovação tecnológica – gerando prosperidade e crescimento econômico a longo prazo. A manufatura avançada também apoia as missões de muitas agências federais, desde a proteção da segurança nacional e da construção da competitividade dos EUA até o fortalecimento da empresa científica e de engenharia e fornecer soluções científicas tecnológicas transformadoras e além.

 

No entanto, a importância da manufatura avançada para ganhar o futuro nem sempre foi tão clara. Na verdade, o setor industrial dos EUA ainda está regressando de uma era sem essa visão crítica. As empresas industriais dos EUA estão atualmente revigorando os planos para os produtos de próxima geração que foram arquivados devido ao escasso capital, reciclando os trabalhadores nas mais recentes tecnologias necessárias para a competitividade em um mercado mundial e reconstruindo cadeias de suprimentos que foram desmanteladas por anos de offshoring. A transição para processos e produtos de fabricação

 

avançados está ativamente em curso em muitos setores da indústria de transformação, em benefício de toda a nação.

 

Na avaliação do NSTC, sustentar esse progresso e garantir a liderança dos EUA na manufatura avançada requer participação do governo, indústria, academia e outras partes interessadas. Este amplo ecossistema deve alinhar as principais tecnologias que sustentam a competitividade dos EUA neste setor para fornecer uma base de prioridades para colaborações

público-privadas e uma visão compartilhada de como avançar. As tecnologias emergentes promissoras sofrem de lacunas no suporte ao requisito de pesquisa e desenvolvimento pré-competitivo para desencadear novas indústrias. Os esforços colaborativos alavancam os bens comuns em benefício de todas as partes interessadas, superando os custos significativos do ciclo de desenvolvimento que são impraticáveis para qualquer entidade isolada. O governo federal pode servir como uma entidade imparcial para mobilizar as partes interessadas para abordar as tecnologias pré-competitivas.

 

Além disso, o governo federal vem realizando investimentos substanciais em uma série de áreas avançadas de tecnologia de produção existentes.

Essas áreas de tecnologia existentes também requerem apoio em todo o pipelinede desenvolvimento para alavancar plenamente os atuais investimentos em pesquisa e desenvolvimento e em infraestrutura. A ampliação das tecnologias avançadas desde as provas de conceito nos

 

laboratório aos produtos de classe mundial em prateleiras comerciais requer um fluxo constante de trabalhadores altamente treinados para trazer os conhecimentos, competências e habilidades mais recentes para o local de trabalho. Por isso, os programas de educação e treinamento de força de trabalho industrial, que estimulam o forte envolvimento da indústria para garantir que os currículos atuais atendam as necessidades de força de trabalho de amanhã, são destacados.

 

Tecnologias Emergentes. A manufatura avançada é viabilizada por uma infinidade de tecnologias. O relatório do NSTC de 2016 destaca cinco áreas de tecnologia que são foco de interesse generalizado entre as agências federais envolvidas na indústria avançada, bem como de uma colaboração ampliada entre o governo, a indústria e a academia. As áreas de tecnologia emergente em manufatura avançada que são prioridades atuais para o governo federal dos Estados Unidos e que são fortes candidatas para investimento federal focado e colaboração público-privada incluem: produção de materiais avançados, biologia de engenharia para avançar a bioprodução avançada, a bioprodução para medicina regenerativa, fabricação avançada de bioprodutos e fabricação contínua de produtos farmacêuticos.

 

  • Produção de Materiais Avançados. Quer sejam componentes automotivos leves fabricados a partir de novas ligas mais fortes do que o aço e com apenas uma fração do peso, ou materiais que foram projetados a

 

nanoescala para transformar o calor residual em eletricidade, os materiais avançados permitem a produção de novos produtos com funções sem precedentes. Para aproveitar plenamente o surgimento de novos materiais avançados, o setor da indústria de transformação precisa de novas ferramentas e novos enfoques para adaptar seu design e rapidamente os produzir em escala. A produção de materiais avançados perpassa uma grande variedade de indústrias – como automotiva, aeronáutica, biomédica e eletrônica -, as que são importantes pilares da economia norte-americana e também são importantes para a defesa nacional. Esta área de tecnologia se apoia na liderança histórica da indústria dos EUA na fabricação de produtos de alta tecnologia, bem como sua liderança intelectual significativa em simulação de materiais e nanoprodução.

 

A eficiência dos motores de turbina de alta temperatura, a biocompatibilidade das juntas e implantes de substituição, a vida útil das baterias avançadas e a eletrônica sofisticada, que torna possível o mundo digital, são determinadas por materiais que foram inventados e aperfeiçoados para a aplicação. Essas inovações dão forma ao mundo de hoje e são essenciais para a contínua inovação futura. No entanto, a transição de uma descoberta inicial de material para a aplicação comercial geralmente leva décadas.

 

A latência típica entre a descoberta inicial de materiais avançados e o aumento da escala de produção do laboratório de pesquisa (gramas) para a

 

produção comercial em grande escala (quilogramas, quilotons) é de 10 a 20 anos. O desenvolvimento de materiais e o desenvolvimento de processos devem ser grandemente acelerados para fornecer soluções tempestivas a importantes necessidades nacionais, como fornecer energia limpa, possibilitar a próxima geração de eletrônicos e fortalecer a segurança e defesa nacional. Embora a ciência e a engenharia sempre tenham fornecido modelos para o desenvolvimento de novos materiais e processos, avanços recentes na modelagem de materiais, na teoria, na computação de alto rendimento e na mineração de dados podem agora ser explorados para acelerar significativamente a descoberta e a aplicação de materiais avançados, ao mesmo tempo em que reduz seus custos.

 

Reconhecendo a importância de materiais avançados no apoio a um setor de manufatura norte-americano impulsionado pela inovação, a o Governo Obama lançou, em 2011 a Iniciativa de Genoma de Materiais (MGI) com o objetivo de que os EUA descubram, desenvolvam, fabriquem e utilizem materiais avançados duas vezes mais rápido e com uma fração do custo dos métodos atuais. O MGI é uma nova abordagem holística para a ciência dos materiais que irá acelerar o ritmo de desenvolvimento avançado de tecnologia de design, produção e aplicação de materiais, dado que as propriedades dos materiais são quase sempre importantes para o processo de fabricação ou para o produto.

 

Os investimentos federais na fabricação de materiais avançados perpassam várias agências e afetam todas as etapas do ciclo de vida da inovação, desde o apoio a pesquisas de ponta em universidades e laboratórios dos EUA, até a infraestrutura necessária para transição desses avanços do laboratório para o mercado. As principais agências federais que apoiam o desenvolvimento e a produção de materiais avançados, incluindo o Departamento de Defesa (DoD), o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST), a Fundação Nacional de Ciência (NSF), o Departamento de Energia (DoE), o Departamento de Agricultura (USDA), Administração Nacional de Aeronáutica e do Espaço (NASA) e Institutos Nacionais de Saúde (NIH). Os focos principais dos investimentos são: (1) o desenvolvimento de repositórios de dados e ferramentas de software preditivo para facilitar o projeto de materiais que vão desde novos metais estruturais até polímeros, que permitiriam automontagem direcionada para novos produtos eletrônicos avançados; e (2) tecnologia de sensores avançados e ferramentas de nanofabricação para suportar a produção em escala comercial de produtos de novos material, incluindo compósitos à base de nanotubos de carbono, meta-materiais ópticos e produtos biofarmacêuticos.

 

  • Bioengenharia para avanço da bioprodução. A bioengenharia ou engenharia da biologia constitui o projeto e construção por atacado de novas partes e sistemas biológicos e o redesign de sistemas biológicos existentes para atender propósitos específicos. Esse domínio integra as

 

abordagens de engenharia e de design assistido por computador com pesquisa biológica, para aproveitar o poder dos sistemas biológicos para fabricar produtos que são benéficos para a humanidade. A bioengenharia aproveita os avanços na biologia sintética, juntamente com outras novas tecnologias que permitem o projeto previsível de sistemas biológicos. Está cada vez mais claro que os avanços na bioengenharia e biologia sintética (por exemplo, edição do genoma), podem ser amplamente aplicados para a fabricação de produtos químicos, materiais e células. Nos EUA, a bioengenharia como um campo evoluiu a partir dos conhecimentos existentes de bioprocessamento (que permitiu a produção de enzimas e terapêuticas proteicas) e incorpora novas tecnologias de engenharia de organismos (incluindo biologia sintética e prototipagem rápida), padronização e interoperabilidade.

 

Os EUA são atualmente líderes em pesquisa em bioengenharia e seus campos de ciência e tecnologia de apoio. O setor de bioeconomia dos EUA movimenta aproximadamente US$ 350 bilhões anualmente. O seu crescimento baseia-se, em parte, em rápidas melhorias no ciclo de concepção-construção-teste-aprendizagem para a criação de novos produtos biológicos, que incluem avanços na engenharia genética, sequenciamento de DNA e prototipagem de alto nível de sistemas biológicos, bem como a capacidade de descrever quantitativamente o comportamento dos sistemas biológicos. Descobertas, como as repetições palindrômicas curtas agrupadas e regularmente interespaçadas (CRISPR,

 

na sigla em inglês), levaram a uma precisão sem precedentes na edição do genoma.

 

O investimento federal na última década apoiou, direta ou indiretamente, muitos desses avanços através do financiamento de centros, fundações, pequenas empresas e pesquisadores individuais. No entanto, é necessário um maior investimento para traduzir o desenvolvimento dessas novas ferramentas em tecnologias robustas que irão apoiar biomanufaturáveis reprodutíveis, novos produtos químicos que substituirão os produtos de consumo derivados da petroquímica, e novos materiais que irão apoiar a segurança nacional. Todavia, o investimento do governo federal em biocombustíveis associado à bioengenharia ficou para trás quando comparado com outras partes do mundo, especialmente os investimentos da Comissão Europeia que alavancam o conhecimento da indústria e as parcerias público-privadas.

 

Segundo o NSTC, nos últimos anos, as agências federais, incluindo DoD (Força Aérea, Exército, Marinha e DARPA), DoE, o Escritório Federal de Investigação (FBI), NIH, NASA, NIST, NSF e o Instituto Nacional de Alimentos e Agricultura (NIFA) investiram em bioengenharia. Há uma amplitude significativa no foco das atividades dessas agências – que vão desde a compreensão da complexidade biológica e possibilidade de desenvolvimento de novas tecnologias até o desenvolvimento de ferramentas computacionais e de automação que facilitarão o desenho,

 

construção e teste de novos organismos modificados; com foco em aplicações específicas à missão da agência.

 

  • Bioprodução para Medicina Regenerativa. A medicina regenerativa e o uso clínico de células-tronco têm potencial para reparar ou substituir células, tecidos e órgãos disfuncionais, degenerados ou ausentes. Tais desenvolvimentos podem restaurar a forma, a função e a aparência dos nossos membros do serviço gravemente feridos, reduzir drasticamente as listas de espera para transplantes de órgãos, aumentar a disponibilidade de terapias básicas baseadas em células e, possivelmente, reduzir o custo de cuidados de saúde para tratamentos. Além disso, as células manipuladas podem ser usadas para redirecionar a função imunológica e permitir o surgimento de “imuno-oncologia”. Sistemas microfisiológicos (“órgão em um chip”), um pequeno modelo de vida e trabalho de um tipo específico de tecido ou órgão, podem acelerar grandemente os testes de candidatos a medicamentos, detectar mecanismos de doenças e explorar novas terapias. Para realizar todo o potencial da medicina regenerativa, as células, tecidos e órgãos ativos (como cardiovascular, renal e neurológico) devem ser objeto de bioengenharia e fabricados em escala.

 

O governo federal investiu US$ 2,89 bilhões entre 2012-2014 em medicina regenerativa, principalmente para o desenvolvimento de técnicas e tecnologias terapêuticas. Embora tenha havido um aumento constante no financiamento para demonstrar a possibilidade de soluções biológicas

 

regenerativas para algumas preocupações de saúde vexantes, existe uma necessidade crítica e crescente de se concentrar na engenharia de processos para alcançar a reprodutibilidade de fabricação para aumentar o alcance dos produtos terapêuticos emergentes.

 

Um desafio significativo para o desenvolvimento de produtos e terapias de medicina regenerativa é que o campo ainda está em transição de um empreendimento acadêmico para um industrial. Esta transição requer um enfoque rigoroso no início dos materiais, do processo e das características finais do produto para assegurar que os produtos sejam seguros, eficazes e tenham uma potência conhecida e uma vida útil previsível. A continuação da maturação do campo da medicina regenerativa é dependente da concepção e desenvolvimento de técnicas robustas de fabricação em larga de escala de produção, um conjunto refinado de medidas e padrões que proporcionam confiança no produto, governança evolutiva, regulamentos harmonizados, desenvolvimento da força de trabalho e diversificação da cadeia de suprimentos para apoiar o desenvolvimento responsável e rápido das tecnologias de medicina regenerativa (células, tecidos e bioengenharia de órgãos).

 

Progressos importantes foram registrados nos conceitos básicos de terapia e diagnósticos baseados em células, incluindo: a obtenção de células iniciais de alta qualidade sob boas práticas de produção atuais, melhor compreensão e capacidade de controle do fenótipo celular e de tecido

 

(particularmente para células troncos), desenvolvimento de sistemas de bancos de ensaio para produzir terapias a partir de células e / ou células dentro de uma matriz extracelular, e produzir grandes bancos de células-tronco pluripotentes.

 

Um desafio fundamental é o desenvolvimento de meios de crescimento adequados para as células, a fim de aumentar as células na escala necessária para terapias práticas e assegurar a consistência do produto. Os sistemas atuais são muito ineficientes para células cultivadas em suspensão, e são, em grande parte, inexistentes para células aderentes e para manipulação de tecido específica ao paciente. Pesquisas sobre produção eficiente e segura de células e tecidos modificados e em escala comercial são necessárias para assegurar que essas terapias de precisão sejam economicamente e tecnicamente viáveis.

 

A fabricação de células e produtos de tecido é significativamente mais desafiadora do que a fabricação de produtos biofarmacêuticos. Isso ocorre porque os critérios de liberação de fabricação para células, tecidos e órgãos criados por bioengenharia são amplamente indefinidos; os mecanismos pelos quais esses produtos vivos produzem seus efeitos são mal compreendidos; e eles contêm células ativas que continuam a crescer e evoluir. Desafios adicionais para a fabricação de produtos baseados em células decorrem da complexidade do produto e do processo do biorreator. Esses desafios incluem: o design apropriado de biorreatores para células

 

aderentes; caracterização do produto com medidas que preveem a eficácia clínica do produto; a definição de tolerâncias de variação nos tipos de células; como armazenar, enviar e entregar o produto com uma vida útil muito curta (de uma hora); e como avaliar a pureza do produto em minutos ou horas, em vez de dias. O desenvolvimento de métodos para abordar o armazenamento a longo prazo de células como um estoque de produção é essencial para aumentar sua flexibilidade, confiabilidade e

custo-efetividade.

 

 

Como resultado da complexidade inerente a esses produtos, mesmo com a aplicação de ciência de medição avançada, produção efetiva continuará dependendo, em certa medida, do espírito de “o processo é o produto”.

Esse axioma testado no tempo da fabricação dos produtos biológicos enfatiza a importância de gerenciar o ambiente local em cada etapa, bem como os desafios únicos para cada tipo de célula ou tecido, particularmente quando o interesse terapêutico depende de células vivas ativas ao longo do tempo. Os processos atuais são mal controlados, ineficientes e muitas vezes inadequados para o crescimento de células em cultura em suspensão ou em micro portadores, enquanto ainda inexistem processos em grande escala para crescer células dentro de sua matriz extracelular.

 

O financiamento programático contínuo do desenvolvimento das tecnologias que compõem o campo da medicina regenerativa é realizado

 

pelo DoD, pela Administração de Alimentos e Medicamentos (FDA), NIH, NIST, pelo Administração Nacional de Segurança Nuclear (DoE NNSA), NSF e pelo Departamento de Assuntos de Veteranos (VA).

Embora o processo final de produção em escala comercial para qualquer produto seja de competência e responsabilidade do desenvolvedor, os investimentos federais no desenvolvimento de abordagens generalizáveis para o desenvolvimento comum de fabricação, desenvolvimento, aumento de escala e desafios de escala tem como propósito de reduzir os riscos associados ao desenvolvimento de numerosos produtos nesse domínio.

Isso pode tornar a tecnologia atrativa o suficiente para que a indústria farmacêutica adote e use para desenvolver uma nova classe de produtos terapêuticos. Um produto de entrega provável dentro de cinco anos poderia ser um protótipo para a produção de células em uma escala maior: plataformas ampliadas, fechadas e totalmente automatizadas com monitoramento ambiental em linha, ensaios contínuos para fenótipo / potência celular, eficiência de custo / material e separações / Sistemas de purificação para células cultivadas em cultura em suspensão (por exemplo, glóbulos vermelhos e brancos). Ao longo de dez anos, são desejadas células aderentes para órgãos (por exemplo, coração, fígado, intestino, pulmão), idealmente dentro de suas matrizes apropriadas.

 

O apoio futuro do governo federal às tecnologias de fabricação de medicamentos regenerativos continuará a exibir fortes abordagens multidisciplinares e colaborativas. Os desafios técnicos existentes devem

 

ser resolvidos para que se possa avançar neste campo para uso médico comum. Os avanços em pesquisa e desenvolvimento (P&D) serão mais eficientemente traduzidos para produtos comerciais através de uma estreita colaboração com o setor privado.

 

  • Produção Avançada de Bioprodutos. Atualmente, os EUA utilizam, em média, mais de 19 milhões de barris de petróleo por dia, tanto como combustíveis e como matéria-prima para produzir produtos que vão desde produtos químicos até plásticos para muitos itens do dia a dia. Os bioprodutos, ou seja, produtos químicos de alto valor, biorreatores, materiais, combustíveis e outros intermediários baseados em biocombustíveis derivados de recursos biológicos renováveis, como resíduos agrícolas e florestais, possuem uma forte promessa de reduzir esse uso de petróleo e servir como espinha dorsal de uma bioeconomia emergente.

 

De acordo com o NSTC, nos diais atuais, os Estados Unidos utilizam cerca de 400 milhões de toneladas de biomassa por ano para combustíveis, calor, materiais e enzimas industriais com importantes benefícios ambientais e econômicos. As receitas norte-americanas com biotecnologia industrial (combustíveis, enzimas e materiais) atingiram US$ 125 bilhões em 2012, com 1,5 milhão de empregos diretos em todos os setores da cadeia de suprimentos. O impacto econômico potencial da bioeconomia deve aumentar ainda mais até 2030, com a criação de mais um milhão de

 

empregos, particularmente nas áreas rurais onde as matérias-primas são cultivadas. Os produtos bioprodutivos irão reduzir as emissões de gases de efeito estufa e fornecer uma fonte doméstica estável para esses produtos.

 

Embora os EUA tenham alcançado grandes progressos na promoção do uso de matérias-primas produzidas de forma sustentável para alimentar a atividade econômica e o crescimento, a bioeconomia ainda está nos estágios iniciais. Ainda há um trabalho significativo para aumentar o uso de bioprodutos para substituir uma variedade de combustíveis e produtos à base de petróleo, tornar estes bioprodutos mais rentáveis em relação aos produtos à base de petróleo e melhorar ainda mais a sustentabilidade e os benefícios ambientais dos bioprodutos. Para que os EUA alcancem todo o potencial de uma bioeconomia doméstica, as principais barreiras precisam ser enfrentadas em toda a cadeia de suprimentos, incluindo

matérias-primas, conversão e integração.

 

 

Uma cadeia de abastecimento robusta e estável que conecta diversas matérias-primas a instalações e mercados de produção é essencial para o sucesso da fabricação avançada de bioproduto em escala comercial. Com o apoio de colaborações público-privadas, o Governo Federal continua com o esforço sistemático para expandir a produção sustentável e a utilização da biomassa, apoiando atividades de pesquisa e desenvolvimento em toda a cadeia de suprimentos. A ampla gama de atividades federais é

 

coordenada através do Conselho de Pesquisa e Desenvolvimento da Biomassa, co-presidido pelo DoE e pelo USDA.

 

Os investimentos federais iniciais ajudaram a estabelecer alguns dos processos e plataformas necessários para gerar produtos intermediários e de uso final de alto valor, apoiando o crescimento da fabricação de bioprodutos nos EUA. Exemplos incluem a pesquisa genômica sobre culturas de matéria-prima de bioenergia e processos únicos e micróbios para converter matérias-primas em bioprodutos, exploração de práticas de manejo sustentável, desenvolvimento de processos de conversão de biomassa e expansão de infraestrutura de bioenergia e estimativas de custo

/ benefício de produção de energia renovável e subprodutos. Esses investimentos alavancam pesquisa corporativa e investimento privado, levando a mais aplicações, custos mais baixos e sustentabilidade superior de futuros combustíveis renováveis e produtos químicos. É necessário um investimento público-privado adicional focado em capacidades transversais de fabricação de biocombustíveis.

 

  • Fabricação Contínua de Produtos Farmacêuticos. A fabricação contínua é a integração de vários sistemas de processo de produção em um único sistema, com base nos controles do modelo, para permitir o fluxo contínuo de produtos e a recuperação dado que os insumos de matérias-primas são adicionados ao processo de fabricação. De acordo com a NSTC,

estudos-piloto nas indústrias farmacêutica e de biotecnológica sugerem

 

que a produção contínua pode ter uma grande quantidade de benefícios nessas indústrias, tais como: reduzir o impacto ambiental da instalação de produção em 10 a 100 vezes; eliminação de lotes de produtos intermediários e seus estoques e testes associados; redução da quantidade de matérias-primas recebidas e resíduos finais do produto; racionalização dos processos de fabricação e redução do tempo de ciclo de fabricação; aumento dos rendimentos da produção e eficiência geral da produção do produto; melhorar a qualidade do produto com sistemas avançados de controle; e viabilizar testes em tempo real. A fabricação contínua pode reduzir os custos de fabricação, que atualmente consomem até 27% da receita para muitas empresas farmacêuticas, em até 40 a 50%.

 

As estratégias de produção contínua são amplamente utilizadas em muitos setores industriais, incluindo indústrias alimentares, químicas e petrolíferas. No entanto, nas indústrias farmacêutica e biotecnológica, a ampla adoção de tais estratégias ficou atrasada em razão do paradigma do desenvolvimento de produtos. Esse paradigma não enfatiza a aperfeiçoamento do processo devido à incerteza quanto ao desfecho clínico e ao ambiente regulatório histórico que impulsionou a produção em processos fixos de “lock-in” para a totalidade do ciclo de vida do produto. Na indústria, os grandes interessados na fabricação contínua são os fabricantes de pequenas moléculas e biologias; as organizações de fabricação por contrato; as empresas produtoras de equipamentos, instrumentos, controle e empresas fornecedoras de excipientes. A adoção

 

do processo de fabricação contínua de ponta a ponta (ou seja, a integração da substância de fármaco e fabricação de fármacos em um único processo contínuo) exige alavancar as capacidades dos EUA em ciências farmacêuticas, engenharia de sistemas e detecção em tempo real.

 

A produção contínua promete melhorar a agilidade, flexibilidade e robustez na fabricação de produtos farmacêuticos, ajudando a mitigar a ameaça à saúde pública decorrente da escassez de medicamentos. O advento da medicina personalizada, bem como as drogas que recebem a designação de medicamentos órfãos, exige a produção de menores lotes de medicamentos devido às populações menores de pacientes-alvo. Um conceito semelhante aplica-se ao desenvolvimento de contramedidas médicas para eventos de baixa probabilidade de alta consequência – como os causados por ameaças químicas, biológicas, radiológicas/ nucleares e doenças infecciosas emergentes -, dado que essas contramedidas médicas provavelmente não têm uma grande promessa comercial, exceto para o governo federal para fins de preparação nacional. Os muitos benefícios da fabricação contínua (por exemplo, através de tecnologias de plataforma flexíveis que utilizam equipamentos modulares ou plug-and-play) podem permitir a produção doméstica rápida de contramedidas médicas, aumentando o preparo e a prontidão do país.

 

Os desafios para a adoção da fabricação contínua de produtos farmacêuticos incluem tanto obstáculos técnicos de desenvolvimento de

 

processos quanto os desafios científicos e regulatórios envolvidos com o distanciamento de um paradigma regulatório “centrado em lotes”. Embora promissoras na escala de laboratório, as tecnologias e equipamentos que permitem a produção contínua de medicamentos na escala comercial não estão amplamente disponíveis ou acessíveis. Consequentemente, a tecnologia de produção contínua precisa atualmente de mais interesse e recursos da indústria, do governo e das autoridades reguladoras para transladar provas de conceito em adoção comercial generalizada. Os futuros investimentos federais devem se concentrar em tecnologias amplamente aplicáveis e habilitadoras, demonstrando seu retorno sobre o investimento necessário para a adoção generalizada. O equipamento de processo e instrumentação necessários para a produção contínua de moléculas grandes provavelmente virão de fornecedores de biotecnologia menores e não tradicionais que buscam expandir sua participação de mercado e, portanto, podem ser incentivados pelo apoio do governo.

 

Nos EUA, o governo federal coordena e promove uma progressão lógica da maturidade tecnológica para a adoção comercial no campo da produção contínua de produtos farmacêuticos. Os investimentos federais na ciência e tecnologia básica e emergente para produção contínua são fornecidos pela NSF, os NIH, NSTI e o DoD. Esses investimentos priorizam as pesquisas com nível de prontidão tecnológica TRL 6 ou superior, que pode ser transferida para o setor privado, em colaboração com a Autoridade de Pesquisa e Desenvolvimento Avançado da Biomédica (BARDA), para o

 

desenvolvimento avançado contínuo da prioridade das contramedidas médicas para aprovação regulamentar. Além disso, esses investimentos federais servem como oportunidades de desenvolvimento de força de trabalho para cientistas e engenheiros que orientam as tecnologias rumo à transição para produção contínua em escala comercial.

 

A FDA desempenha um papel regulatório integral desde o desenvolvimento precoce de produtos até a aprovação de medicamentos. Essa agência fornece não apenas a orientação e supervisão regulatória, mas também colabora com desenvolvedores de medicamentos na evolução do paradigma regulatório, do “centrado em lote” para o “centrado em produção contínua”, com utilização de metodologias científicas e orientadas a dados para facilitar futuras aprovações, incentivando assim a adoção comercial da produção contínua.

 

Tecnologias Existentes. Além das áreas prioritárias de tecnologia emergentes destacadas acima, há uma série de áreas de tecnologia que são objeto de interesse das agências federais. Essas áreas tornaram-se o foco dos institutos de inovação industrial, criados a partir de 2012, com patrocínio dos Departamentos da Defesa, Energia e Comércio, como será visto na próxima seção.

 

  • Manufatura Aditiva. A manufatura aditiva é definida como um processo de união de materiais para criar objetos a partir de dados de modelos

 

tridimensionais, geralmente camada sobre camada, em oposição a metodologias de fabricação subtrativas. A manufatura aditiva pode englobar metais, polímeros e eletrônicos e pode ser aplicada a uma variedade de materiais estruturais e funcionais e a uma variedade de componentes para aplicações de defesa e energia. Uma vantagem da manufatura aditiva é que as peças podem ser fabricadas tão logo a descrição digital tridimensional da peça seja criada, estabelecendo assim um novo mercado para a customização em massa, em resposta à demanda do cliente. Além de compactar drasticamente a cadeia de suprimentos, esses processos minimizam o desperdício de materiais e os requisitos de ferramentas. Além disso, a partir de processos de manufatura aditiva, podem ser produzidos novos componentes e estruturas que não poderiam ser fabricados de forma econômica a partir de processos de fabricação convencionais, como fundição, moldagem e forjamento.

 

  • Compósitos Avançados. Materiais compósitos leves, de alta resistência e de alta rigidez foram identificados como uma tecnologia chave de corte transversal na produção de energia limpa nos Estados Unidos, com o potencial de reinventar um setor de transporte eficiente de energia, permitir uma geração eficiente de energia e aumentar a produção de energia renovável. Os desafios prioritários incluem: custos elevados; baixas velocidades de produção (tempos de ciclo longos); alta intensidade energética de fabricação de materiais compósitos; reciclabilidade; e uma

 

necessidade de melhorar as ferramentas de design, modelagem e inspeção de compósitos para atender às demandas comerciais e regulatórias.

 

  • Produção e Design Digital. A produção digital é o uso de um sistema integrado, baseado em computador, composto por simulação, visualização tridimensional, análise e várias ferramentas de colaboração para criar simultaneamente as definições dos processos de produção e produto. A inovação de design é a capacidade de aplicar essas tecnologias, ferramentas e produtos para re-imaginar todo o processo de produção de ponta a ponta.

 

  • Eletrônica híbrida flexível. A eletrônica híbrida flexível preserva a operação completa de circuitos eletrônicos tradicionais, mas em novas arquiteturas flexíveis e fatores de forma conformes, permitindo flexionar, alongar ou dobrar. Estes dispositivos altamente funcionais podem ser acoplados a objetos curvos, irregulares e muitas vezes esticados, e têm o potencial de expandir a embalagem eletrônica tradicional para novos fatores de forma, permitindo novas classes de tecnologias, tanto para usos comerciais como para finalidades militares e/ou de defesa do DoD. Os exemplos incluem dispositivos e sensores médicos, sensores para monitorar o desempenho estrutural ou do veículo, os sensores que interagem através da Internet ou como aglomerados de sensores para monitorar posições físicas, dispositivos portáteis de desempenho ou de

 

informação, robótica, dispositivos de interface humano-robôs e sistemas eletrônicos portáteis leves.

 

  • Fotônica integrada. Área de fotônica integrada abrange a integração de múltiplos componentes e dispositivos fotônicos e eletrônicos definidos por litografia (por exemplo, lasers, detectores, guias de onda e estruturas passivas, moduladores, controles eletrônicos e interconexões ópticas) em um único substrato com características em nanoescala. Os principais benefícios de integrar esses componentes incluem o design simplificado do sistema, o desempenho aprimorado dos sistemas, o menor espaço de componentes e os requisitos de consumo de energia, além de melhorar o desempenho e a confiabilidade dos componentes, ao mesmo tempo em que permite novas capacidades e funcionalidades com menores custos. A comunidade integrada de produção de fotônica é constituída atualmente por uma coleção de empresas, organizações e atividades

inter-relacionadas, independentes em sua grande maioria, que um ecossistema, o qual, contudo, ainda carece da organização e da força agregada do mercado necessária para inovar eficientemente as tecnologias industriais para design, fabricação, teste, montagem e embalagem de dispositivos fotônicos integrados, de modo rentável.

 

  • Materiais Ultraleves. Os metais ultraleves e modernos oferecem melhorias significativas no desempenho do sistema e maior eficiência energética. A disponibilidade de metais leves avançados é um fator

 

generalizado na melhoria do desempenho de muitos sistemas de defesa, energia, transporte e produtos de engenharia geral, cada um representando grandes setores da economia dos EUA. Além disso, metais ultraleves têm aplicações adicionais em áreas como turbinas eólicas, tecnologia médica, recipientes à pressão e fontes alternativas de energia.

 

  • Produção Inteligente. A fábrica inteligente – a convergência das tecnologias de informação e comunicação com processos de fabricação para impulsionar o controle sem precedentes em tempo real de energia, produtividade e custos em fábricas e empresas – foi identificada pelo NSCT como uma das mais altas prioridades para o investimento federal nas áreas de tecnologia industrial. Aproveitando os sensores avançados, controles, processos e plataformas de tecnologia da informação e sistemas avançados de gerenciamento de energia, a produção inteligente tem o potencial de impulsionar a eficiência energética e a competitividade de fabricação dos EUA em uma variedade de setores.

 

  • Têxteis e Fibras Revolucionários. Os avanços científicos permitiram fibras e têxteis com propriedades extraordinárias, incluindo resistência, resistência à chama e condutividade elétrica. Estes tipos de fibras e têxteis são compostos por tecidos especiais, tecidos industriais, têxteis eletrônicos e têxteis avançados. Estes têxteis tecnológicos são construídos com base em misturas sintéticas de fibras naturais e/ou fibras multimateriais que

 

possuem uma ampla gama de aplicações, tanto nos setores de defesa como comercial, que vão além dos tecidos tradicionais para vestuário.

 

  • Eletrônica de potência. Os materiais semicondutores de banda larga (wide bandgap) permitem que os componentes eletrônicos de potência sejam menores, mais rápidos, mais confiáveis e mais eficientes do que suas contrapartes baseadas em silício. Essas capacidades permitem reduzir o peso, o volume e os custos do ciclo de vida em uma ampla gama de aplicações elétricas. Se ocorrer a adoção generalizada dessas tecnologias mesmo em um conjunto limitado de aplicativos, será possível alcançar uma economia anual de energia elétrica da ordem de 40,100 GWh (137 TBtu) nos Estados Unidos. Com maior volume produção do substrato de banda larga e depósito epitaxial, espera-se que o custo

 

A Rede de Institutos de Inovação Industrial

 

Nos Estados Unidos, a nova ênfase no P&D relacionada à manufatura avançada e à aplicação industrial das tecnologias emergentes resultou na criação de novas organizações de P&D: os Institutos Nacionais de Inovação Industrial. Inspirados no modelo dos Institutos Fraunhofer da Alemanha, os institutos industriais são a peça central do programa de manufatura avançada do governo norte-americano. Essas novas organizações de P&D não só fornecem suporte para os estágios finais, orientados para o produto, de P&D em tecnologia, mas também para a inovação relacionada à indústria em áreas como tecnologias de produção e

 

desenvolvimento de cadeia de suprimentos. Além disso, esses institutos têm como missão a capacitação e treinamento da mão-de-obra especializada para a indústria de transformação.

 

Como já mencionado no início de 2012, dando sequência às recomendações da AMP, a Administração Obama incluiu na proposta orçamentária para o ano fiscal de 2013 US$ 1 bilhão em recursos obrigatórios para investimento, ao longo de dez anos, na criação de uma Rede Nacional de Inovação Industrial (NNMI), com até 15 institutos de inovação industrial (MII). Na justificativa do programa, o governo destacava que “a NNMI preencherá uma lacuna na infraestrutura de inovação, permitindo que novos processos de produção e tecnologias evoluam de forma mais simples, desde a pesquisa básica até a implementação na fabricação”. Também ressaltava o fato do programa NNMI ter uma escala e um foco únicos e ser construído com base em conceitos de uma forte parceria público-privada, com custos compartilhados com parceiros industriais, acadêmicos, estados e de organizações locais. Ademais, cada IMI deve se tornar financeiramente sustentável dentro de sete anos, mediante atividades geradoras de renda, como taxas de adesão, licenças de propriedade intelectual, pesquisa por contrato e atividades remuneradas de serviço.

 

A ideia era uma tradução para um contexto norte-americano dos institutos Fraunhofer alemães de sucesso, dos quais atualmente existem 60

 

espalhados pela Alemanha, em uma ampla gama de áreas tecnológicas. A versão norte-americana deveria ser um modelo liderado pela indústria, incluindo pequenas e médias empresas, em parceria e com custos compartilhados, com as universidades desempenhando um papel de apoio em ciência e engenharia aplicada no desenvolvimento de tecnologia e com o apoio dos governos federal e estadual. Os institutos dos EUA deveriam operar a nível regional para tirar proveito dos clusters industriais específicos da área, mas ser capazes de traduzir sua tecnologia e processo de aprendizagem aos fabricantes em escala nacional.

 

De acordo com Sargent, por uma variedade de razões, incluindo preocupações sobre o déficit orçamentário federal; o papel apropriado do governo federal; distorções potenciais do mercado, ineficiência e desperdício; e a concessão de subsídios às empresas com fins lucrativos e aos seus acionistas em detrimento dos contribuintes, o Congresso

norte-americano não aprovou a primeira proposta de criação da NNMI. Porém, ao invés de esperar por um Congresso dividido para autorizar e financiar um novo programa, o governo Obama decidiu que as agências federais começassem a criar institutos, usando os recursos existentes para o financiamento de outras áreas.

 

Assim, ainda em 2012, contornando o bloqueio da oposição republicana, foi lançada a concorrência para propostas de criação de um instituto industrial piloto, o Instituto Nacional de Inovação em Manufatura Aditiva

 

(NAMII), como “uma prova de conceito para os potenciais institutos subsequentes”. O financiamento federal a ser concedido a esse

instituto-piloto seria viabilizado com os recursos orçamentários existentes nas agências federais vinculadas ao Departamento de Defesa e as dotações regulares do ano fiscal de 2012.

 

Em agosto de 2012, a Casa Branca anunciou a proposta vencedora para o NAMII, uma parceria liderada pelo Centro Nacional de Fabricação e Usinagem de Defesa (NCDMM, na sigla em inglês), com sede em Youngstown, no estado de Ohio. Os parceiros do consórcio America Makes incluem 40 empresas, nove universidades de pesquisa, cinco faculdades comunitárias e onze organizações sem fins lucrativos, localizados nos estados da Pensilvânia, Ohio e Virgínia Ocidental. Com financiamento federal inicial de US$ 30 milhões, o consócio vencedor do NAMII comprometeu-se a fornecer US$ 39 milhões adicionais, com recursos aportados pela indústria e pelos estados. Além disso, uma vez efetivamente estabelecido o instituto, seria um “provável candidato a fundos adicionais em base competitiva” – de até US$ 15 milhões no financiamento federal para projetos específicos, o que elevava a US$ 45 milhões o potencial de financiamento federal total.

 

Ao mesmo tempo, a AMPO procurou obter contribuições, em âmbito nacional, dos principais grupos de partes interessadas para ajudar a orientar o design da NNMI. Segundo Sargent, além de recolher

 

comentários públicos ao programa proposto, a AMNPO realizou quatro oficinas regionais, que subsidiaram a preparação de um relatório do NSTC, que foi publicado, em janeiro de 2013, denominado “Rede Nacional de Inovação Industrial: Um Design Preliminar”, que serviu de base para os projetos de lei para criação da Rede Nacional de Inovação Industrial, enviados à Câmara (H.R. 2996) e ao Senado (S. 1468).

 

Pelos projetos de lei, a agência responsável pela administração da NNMI seria a agência federal NIST, vinculada ao Departamento do Comércio (DoC). De acordo com a proposta orçamentária do Presidente para o ano fiscal de 2014 enviado ao Congresso, o NIST receberia um aporte único de US$ 1 bilhão em financiamento obrigatório para ser gasto ao longo de nove anos.

 

ambém em 2013, o Governo Federal lançou a concorrência pública para a criação de três outros institutos de inovação industrial. Dois com patrocínio do Departamento de Defesa (DoD): o Instituto Nacional de Inovação de Designe Produção Digital (DMDI) e o Instituto Nacional de Inovação em Fabricação de Metais Leves e Modernos (LM3I). E o terceiro, com patrocínio do Departamento de Energia (DoE): o Instituto Nacional de Produção de Eletrônicos de Potência de Nova Geração.

Apenas para esse último, a licitação estava vinculada à aprovação do programa da NNMI.

 

Como destaca Bonvillian, as profundas divisões que prevaleciam no Congresso norte-americano, inclusive dentro do partido parlamentar majoritário, impediam o avanço na legislação em prol da indústria avançada. Contudo, o poder político da indústria se fez sentir e o Congresso foi capaz de aprovar, de forma altamente bipartidária, o projeto de lei, que foi estrategicamente adicionado a um grande projeto abrangente (“omnibus”) de dotações anuais para financiar todas as agências governamentais no ano fiscal de 2015. Segundo o autor, “como um ‘minibus’ anexado ao ônibus”, a lei da indústria, Revitalize American Manufacturing Act, passou na Câmara em 11 de dezembro e no Senado em 13 de dezembro de 2014.

 

Assim, no final de 2014, obteve-se finalmente a aprovação do Congresso para a criação de uma Rede Nacional de Inovação Industrial (NNMI), composta de 15 institutos regionais, que receberão recursos federais por um período de cinco anos, complementado com aportes dos parceiros do setor privado e dos governos estaduais e/ou locais. Essa rede de “Institutos de Inovação Industrial” (IMIs) regionais foi projetada para acelerar o desenvolvimento e a adoção de tecnologias industriais avançadas com aplicações amplas, para apoiar a comercialização de tecnologia de fabricação, superando o fosso entre laboratório de pesquisa e mercado em áreas tecnológicas-chave e para apoiar formação e o treinamento da

 

mão-de-obra especializada, qualificando os trabalhadores nas novas tecnologias.

 

No início de 2017, já havia sido criado um total de 14 institutos, cada um deles especializado em uma área de tecnologia de ponta prioritária. Todos foram constituídos sob a forma de parceira entre indústria (grandes e pequenas), universidade (universidades de ponta e faculdades comunitárias) e governos estaduais e/ou local. As empresas industriais e os governos estaduais e locais se responsabilizavam conjuntamente por complementar o aporte de recursos do financiamento do governo federal, em uma base de no mínimo 1:1.

 

O aporte do governo federal aos IMI´s individualmente foi, em geral de US$ 70 milhões, mas atingiu US$ 110 milhões no caso do AIM Photonics. Na maioria dos casos, as empresas parceiras e os estados e governos locais realizaram contribuição financeira superior ao aporte do governo federal, com destaque para o instituto DMDII, na área de design e produção digital, que recebeu US$ 70 milhões das agências federais e US$ 248 milhões do setor industrial e de governos estaduais e local. Diferentemente da proposta original, a legislação aprovada estabeleceu, contudo, um prazo de cinco anos para os institutos se tornarem autossustentáveis, prescindindo de aporte de recursos do governo federal após esse período.

 

Transformar um setor econômico maciço, como a indústria de transformação mediante inovação, não é um projeto de curto prazo. Por isso conhecer os planos estratégicos elaborados por países que estão a frente nessa questão, pode sim ajudar o Brasil neste desenvolvimento.

 

Nota: Agradeço ao Fórum de Desenvolvimento do estado do Acre pelas informações fornecidas através do site: https://forumdoacre.org.br

 

Os EUA abrigam o maior e um dos mais sofisticados e diversificados sistemas industriais do mundo.Vejam como um planejamento bem elaborado pode chegar ao resultado da indústria desenvolver e produz muitas das tecnologias que promovem a competitividade e o crescimento de toda a economia.

 

Os EUA abrigam o maior e um dos mais sofisticados e diversificados sistemas industriais do mundo, representando cerca de um quarto do valor agregado mundial da indústria de transformação, 72% de todas as despesas de pesquisa e desenvolvimento (P&D) do setor privado e cerca de 60% da força de trabalho nas atividades de P&D dos EUA. Como resultado, a indústria desenvolve e produz muitas das tecnologias que promovem a competitividade e o crescimento de toda a economia.

 

Contudo, desde a segunda metade do século passado, a indústria vem perdendo participação no Produto Interno Bruto (PIB). Esse declínio foi acompanhado por uma profunda transformação do sistema nacional de

 

produção dos EUA, em razão do crescente deslocamento das plantas industriais das grandes empresas norte-americanas para o exterior. Com a transferência da produção para outros países, ocorreu um processo de desvinculação de produção e inovação, que afetou igualmente a capacidade de inovação dos EUA, ao gerar fenômenos de bloqueio tecnológico e destruição de bens industriais compartilhados.

 

De acordo com o Conselho Nacional de Ciência e Tecnologia dos EUA, as tendências mundiais atuais em P&D, inovação e comércio levantam preocupações com a competitividade norte-americana na manufatura avançada. Na última década houve drástica deterioração de seu desempenho de comércio exterior em produtos de alta tecnologia em favor de parceiros mais competitivos, sobretudo Alemanha, Coréia do Sul e Japão. Além disso, essa situação cria obstáculos para que uma série de necessidades vitais do governo norte-americano seja atendida de forma segura e confiável, como concluiu o Comitê da Lei de Produção para a Defesa (DPAC)

 

A forma como os EUA têm enfrentado esses desafios estruturais caracterizou-se principalmente por uma forte ênfase nas políticas de inovação. O apoio à inovação tornou-se o braço forte da política indústria no país. Nesse sentido, além de propor a criação e o financiamento de uma variedade de iniciativas (por exemplo, a Parceria de Manufatura Avançada, Iniciativa Nacional de Robótica, Iniciativa de Genoma de

 

Materiais) voltadas à promoção da indústria de transformação dos EUA, o governo federal divulgou, em fevereiro de 2012, uma estratégia ampla para orientar os investimentos federais em P&D de tecnologia avançada, incorporando sugestões e recomendações de representantes da indústria e das universidades. Em outros termos, o governo se engajou no desenvolvimento da manufatura avançada como oportunidade para resgatar a expressão que a indústria dos EUA já teve.

 

Ainda em 2012, foi viabilizada, com os recursos orçamentários existentes nas agências federais, a criação de um instituto industrial piloto, o Instituto Nacional de Inovação em Manufatura Aditiva (NAMII), uma parceira entre o governo federal, indústria, universidades e governos estaduais e locais, que compartilham os custos. Inspirados no modelo dos Institutos Fraunhofer da Alemanha, os institutos industriais são a peça central do programa de manufatura avançada do governo norte-americano. Estas iniciativas chamam atenção para a importância da colaboração entre setor público e setor privado na construção da indústria do futuro.

 

No final de 2014, com a aprovação pelo Congresso do Revitalize American Manufacturing Act, pôde-se finalmente avançar na criação de uma Rede Nacional de Inovação Industrial (NNMI), composta por 15 institutos regionais, que receberão recursos federais por um período de cinco anos, complementado com aportes dos parceiros do setor privado e dos governos estaduais e/ou locais. Essa rede de “Institutos de Inovação

 

Industrial” (IMIs) regionais foi projetada para acelerar o desenvolvimento e a adoção de tecnologias industriais avançadas com aplicações amplas, para apoiar a comercialização de tecnologia de fabricação, superando o fosso entre laboratório de pesquisa e mercado em áreas tecnológicas-chave e para apoiar formação e o treinamento da mão-de-obra especializada, qualificando os trabalhadores nas novas tecnologias.

 

No início de 2017, havia um total de 14 institutos, cada um deles especializados em uma área de tecnologia de ponta prioritária. Tendo como sócios grandes empresas e numerosas pequenas e médias de diversos setores industriais, esses institutos receberam aporte de recursos

não-federais bem superiores ao mínimo exigido.

 

 

Assim, os EUA consistem em mais um exemplo de país onde não se aguarda simplesmente o surgimento de tecnologias que revolucionarão a produção manufatureira, mas que, na verdade, contribuem ativamente na sua criação e difusão, acelerando a transformação de sua indústria na indústria avançada.

 

O Declínio da Indústria nos Estados Unidos e a Reação do Governo

 

A partir de um diagnóstico do setor industrial de alta tecnologia dos Estados Unidos e dos desafios para assegurar sua competitividade em contexto de novas tecnologias emergentes que irão revolucionar a

 

produção industrial, o documento “A National Strategic Plan For Advanced Manufacturing”, de 2012, apresenta os princípios e os objetivos da nova estratégia norte-americana para a manufatura avançada.

 

Um documento de abril de 2016, “Advanced Manufacturing: a snapshot of priority technology areas across the federal government”, a seu turno, mapeia as áreas de tecnologias emergentes e já existentes que são as mais importantes, tanto para a competitividade dos EUA no setor industrial como para a segurança nacional, de modo a fornecer uma base de prioridades para as colaborações público-privadas e uma visão compartilhada de como avançar para garantir a liderança dos Estados Unidos na indústria de alta intensidade tecnológica.

 

A análise desses documentos oficiais do NSTC foi enriquecida por três artigos: “What is new in the new industrial policy? A manufacturing systems perspective”, de autoria de quatro professores da Universidade de Cambridge, Eion O’Sullivan, Antonio Andreoni, Carlos López-Gómes e Mike Gregory, publicado em 2013 na Oxford Rewiev of Economic Policy; “The rise of advanced manufacturing institutes in the United States” de autoria do professor William Bonvillian do Massachusetts Institute of Technology (MIT) publicado em 2017 no estudo da OECD The Next Production Revolution: Implications for governments and business; e “The Obama Administration’s Proposal to Establish a National Network

 

for Manufacturing Innovation”, de autoria de John Sargent Jr publicado em janeiro de 2014 pelo Congressional Research Service.

 

Como destaca o Conselho Nacional de Ciência e Tecnologia, os Estados Unidos abrigam o maior e um dos mais sofisticados e diversificados sistemas industriais do mundo, representando cerca de um quarto do valor agregado mundial da indústria de transformação. Em 2010, as empresas industriais dos EUA produziram cerca de US$ 1,7 trilhão de bens, respondendo por 11,7% do Produto Interno Bruto (PIB) dos EUA, e empregaram 11,5 milhões de americanos, pagando, em média, 21% acima da remuneração horária média em atividades do setor privado de serviços. A indústria de transformação tem um efeito multiplicador maior do que qualquer outra atividade econômica importante: um dólar gasto na produção manufatureira gera uma atividade econômica adicional de US$ 1,357. A indústria de transformação também é o maior contribuinte para as exportações norte-americanas. Em 2010, os EUA exportaram mais de US$ 1,1 trilhão de produtos manufaturados, que representaram 86% de todas as exportações de bens e 60% das exportações totais do país.

 

O setor industrial norte-americano responde ainda por aproximadamente de 72% de todas as despesas de pesquisa e desenvolvimento (P&D) do setor privado e emprega cerca de 60% da força de trabalho nas atividades de P&D dos EUA. Como resultado, a indústria desenvolve e produz muitas das tecnologias que promovem a competitividade e o crescimento

 

de toda a economia. Os ganhos de produtividade baseados em tecnologias desenvolvidas pelo setor da indústria de transformação geram consistentemente o crescimento do emprego em toda a economia ao longo do tempo.

 

Na avaliação do NSTC, a transferência da atividade de produção das grandes empresas para o exterior gerou uma lacuna entre as atividades de pesquisa e desenvolvimento (P&D) e a aplicação de inovações tecnológicas na produção doméstica de bens, que afetou a capacidade de produção nos EUA, ocasionado perda de benefícios econômicos substanciais. Pesquisadores norte-americanos inventaram e comercializaram robôs industriais, por exemplo, com a primeira instalação em uma fábrica da General Motors em 1961. Porém atualmente, a grande maioria da produção de robôs industriais é realizada na Ásia e na Europa. O mesmo padrão ocorreu com as tecnologias de armazenamento e de geração de energia, como as baterias recarregáveis de íon de lítio e células solares, e em muitas outras áreas tecnológicas. As fábricas localizadas nos EUA já não produzem telas eletrônicas para monitores de computador, televisores ou dispositivos portáteis, como o Kindle e-reader.

 

Esse deslocamento de plantas de produção industrial em larga escala resultou, como assinala o professor O’Sullivan e seus colegas, em um processo de desvinculação de produção e inovação e afetou igualmente a capacidade de inovação dos EUA, ao gerar fenômenos de bloqueio

 

tecnológico e destruição de bens industriais compartilhados. Mais recentemente, segundo esses autores, as grandes empresas também transferiram seus centros de pesquisa e desenvolvimento (P&D) para o exterior. Casos do investimento estratégico de pesquisa e desenvolvimento da DuPont na Índia ou dos novos centros de P&D da IBM na China.

 

A forma como os EUA enfrentaram esses desafios estruturais emergentes caracterizou-se principalmente por uma forte ênfase nas políticas de inovação, mais do que em políticas industriais como tais. Como destaca O’Sullivan e outros, na avaliação do governo federal norte-americano, “enquanto os Estados Unidos evitarem políticas industriais – apostas em empresas e indústrias específicas – devem ser ousados em seguir uma política de inovação”. Portanto, a ênfase das políticas é concentrada nas atividades de promoção tecnologias intersetoriais de propósito geral.

 

Nesse sentido, além de propor a criação e o financiamento de uma variedade de iniciativas (por exemplo, a Parceria de Manufatura Avançada, Iniciativa Nacional de Robótica, Iniciativa de Genoma de Materiais) voltadas à promoção da indústria de transformação dos EUA, a Administração Obama divulgou, em fevereiro de 2012, uma estratégia compreensiva para orientar os investimentos federais em P&D de tecnologia avançada. Esse documento assinala que “a aceleração da inovação para a indústria avançada exige reduzir uma série de lacunas no atual sistema de inovação dos EUA, particularmente o fosso entre as

 

atividades de P&D e a introdução de inovações tecnológicas na produção doméstica de bens”.

 

Seguindo as recomendações do grupo de trabalho que elaborou o plano estratégico, o governo federal incluiu na proposta orçamentária, para o ano fiscal de 2013, enviada ao Congresso a previsão de recursos obrigatórios da ordem de US$ 1 bilhão para a criação de uma Rede Nacional de Inovação Industrial (NNMI). O Plano Nacional Estratégico para a Manufatura Avançada e os Institutos de Inovação Industrial serão tratados mais adiante com maiores detalhes. A seguir, é apresentado um breve histórico das ações do governo federal dos Estados Unidos na promoção da pesquisa tecnológica de ponta e da inovação industrial.

 

A Estratégia Nacional de Manufatura Avançada

 

Publicado pelo NSTC em fevereiro de 2012, o Plano Nacional Estratégico de Manufatura Avançada foi elaborado por um grupo de trabalho interagências, a partir das recomendações e sugestões da AMP. Nos relatórios que produziu, ouvindo representantes da indústria e pesquisadores acadêmicos, a AMP sugeriu priorizar os investimentos federais em tecnologias transversais críticas com base em critérios como necessidade nacional, demanda global, competitividade da indústria dos EUA e prontidão tecnológica.

 

Na avaliação do grupo de trabalho, a manufatura avançada está emergindo como um motor especialmente potente do crescimento econômico futuro. Manufatura avançada é uma família de atividades que (a) dependem do uso e coordenação de informações, automação, computação, software, detecção e rede, e / ou (b) utilizam materiais de ponta e capacidades emergentes habilitadas pelas ciências físicas e biológicas, como a nanotecnologia, a química e a biologia. Envolve tanto novas formas de fabricação de produtos existentes quanto à fabricação de novos produtos que surgem das novas tecnologias avançadas.

 

Uma característica distintiva da manufatura avançada é a melhoria contínua dos processos e a rápida introdução de novos produtos. É esse aspecto de mudança de paradigma de produção avançada que tem o maior potencial para viabilizar o surgimento de indústrias inteiramente novas e de métodos de produção que são mais propensos a “permanecer” nos Estados Unidos porque são difíceis de imitar.

 

A concorrência global em manufatura avançada está crescendo mais intensamente à medida que os ciclos de vida da tecnologia são acelerados. Um ciclo de vida começa com o conceito básico de uma tecnologia. Para muitas tecnologias, o conhecimento científico criado mediante a pesquisa básica fornece as ideias-chave que tornam possível o conceito básico.

Então o conceito é validado, em geral, por meio de pesquisa aplicada. Em seguida, os esforços de desenvolvimento amadurecem a tecnologia em um

 

protótipo de um produto comercial. Finalmente, as atividades de comercialização e ampliação convertem o protótipo em um produto comercialmente viável e aumentam a escala de produção para um nível economicamente viável, respectivamente. As empresas normalmente recuperam os custos do investimento em tecnologia através dos lucros na fase de expansão.

 

A aceleração do ciclo de vida aumenta a importância de ganhar participação de mercado na fase de comercialização, de modo que os produtores domésticos possam aproveitar as enormes oportunidades associadas à fase de expansão. Além de gerar ganhos, a ampliação da escala exige, atualmente, alcançar economias de escopo ao produzir rapidamente versões alternativas do mesmo produto-base para satisfazer diversos clientes globais.

 

A manufatura avançada é uma questão de importância fundamental para a força econômica e a segurança nacional dos EUA. Além de oferecer empregos de alta qualidade, a manufatura avançada é uma importante fonte de exportações. Ademais, é uma fonte-chave de inovação tecnológica e fornece bens e equipamentos essenciais para as forças armadas, a comunidade de inteligência e agências de segurança interna. Na avaliação do grupo de trabalho, esses impactos justificam a atenção do

 

Congresso e do Executivo às políticas federais que afetam a manufatura avançada.

 

Além dos princípios que são apresentados a seguir, a estratégia norte-americana busca atingir cinco objetivos, que, de acordo com o

documento, estão interligados, de modo que o progresso em qualquer um deles facilitará os progressos nos outros:

 

 

 

  1. Acelerar o investimento em tecnologia de produção industrial avançada, especialmente pelas pequenas e médias empresas industriais, promovendo o uso mais eficaz das capacidades e instalações federais, incluindo a aquisição antecipada de produtos de ponta por agências federais.
  2. Ampliar o número de trabalhadores que possuem as habilidades necessárias para um setor de produção manufatureira avançada e tornar o sistema de educação e treinamento mais receptivo à demanda por competências.
  3. Criar e apoiar parcerias nacionais e regionais público-privadas, governo-indústria-academia, para acelerar o investimento e a aplicação de tecnologias de manufatura avançada
  4. Otimizar o investimento industrial avançado do governo federal, adotando uma perspectiva de portfólio entre agências e ajustando-se adequadamente.

 

  1. Aumentar o total de investimentos públicos e privados dos EUA em pesquisa e desenvolvimento (P&D) em produção industrial avançada.

 

 

 

Um grande número de agências federais, coordenadas pelo NSTC, desempenha importantes papéis na aplicação da estratégia, que estabelece, ainda, indicadores de curto e longo prazo para cada um dos objetivos.

 

Política de Inovação para Manufatura Avançada. Os desafios para a competitividade da manufatura avançada dos EUA têm o potencial de minar a capacidade do país de criar empregos, inventar novas indústrias e proteger-se das ameaças à segurança no século XXI. Os EUA devem responder a esses desafios com uma política de inovação para manufatura avançada que aborda (1) a complexidade dos elementos públicos e privados das tecnologias industriais modernas e (2) as maneiras pelas quais esses elementos mudam ao longo do ciclo de vida da tecnologia.

 

Uma política de inovação para a manufatura avançada deve ser capaz de responder a uma série de falhas no mercado. Os mercados às vezes não proporcionam incentivos adequados aos fabricantes para fazer investimentos específicos que possam beneficiar a economia no longo prazo. Por exemplo, as tecnologias de alto risco podem ser negligenciadas se as empresas não tiverem certeza de que elas colherão os benefícios de

 

investir nelas. As habilidades dos trabalhadores, também, podem estar sujeitas a falhas do mercado. Um empregador pode ter receio de que um trabalhador que receba um treinamento deixe o emprego antes que tal treinamento lhe seja rentável, enquanto o trabalhador pode não ter os meios financeiros para pagar o treinamento por conta própria. Os investimentos federais em pesquisa, tecnologia e educação e treinamento ajudaram a criar e acelerar novas indústrias no passado (como a indústria de semicondutores) quando as forças do mercado por si só não o teriam feito.

 

Como já mencionado, a abordagem norte-americana tradicional da inovação enfatizou, sobretudo, os investimentos federais em pesquisa básica. Esse tipo de investimento, que é uma resposta efetiva a uma falha de mercado importante e contínua, continua a pagar dividendos extraordinários, criando oportunidades para avanços tecnológicos em apoio ao crescimento econômico e à segurança nacional. Os EUA lideram o mundo em ciência, e deve continuar a se esforçar para manter essa condição.

 

No entanto, as recompensas dos investimentos federais em pesquisa básica não foram totalmente capturadas pelas instalações de produção manufatureiras avançadas localizadas nos EUA. Em parte devido às estratégias nacionais dos concorrentes e em parte devido à crescente complexidade da tecnologia industrial, os investimentos privados em

 

capacidades de produção avançadas podem não ocorrer domesticamente, a menos que o setor público faça investimentos estratégicos para enfrentar as falhas do mercado em etapas do processo de inovação a jusante a partir da pesquisa básica. Muitos desses investimentos públicos devem ser coordenados com co-investimentos privados para criar ativos como habilidades trabalhistas, tecnologias pré-competitivas e infraestrutura compartilhada.

 

Portanto, um princípio básico de uma estratégia nacional efetiva para a manufatura avançada é adotar uma abordagem coerente para pesquisa, desenvolvimento e aplicação. A abordagem começa com uma comercialização mais efetiva de tecnologias desenvolvidas como resultado da pesquisa básica, financiadas pelo governo federal, por laboratórios nacionais e universidades. Mais fundamentalmente, envolve uma ênfase federal mais forte em P&D que melhore os processos de fabricação e apoie o aumento de escala, em parte, permitindo um melhor acesso dos usuários às instalações equipadas com tecnologias de manufatura avançadas. Além disso, são inestimáveis os programas de educação e treinamento de

mão-de-obra que ajudem os americanos a se tornarem trabalhadores industriais altamente qualificados.

 

Fortalecimento do “Industrial Commons”. Na avaliação dos membros do NTSC, um enfoque coerente de pesquisa, desenvolvimento e de aplicação é particularmente importante para incentivar o investimento em

 

processos avançados de produção de alto impacto por pequenas e médias empresas (PMEs). As PMEs compreendem 86% de todos os estabelecimentos industriais e empregam 41% da força de trabalho da indústria de transformação dos EUA, porém, com frequência, demoram a adotar novas tecnologias. Aquelas PMEs altamente inovadoras são muitas vezes intimamente ligadas a comunidades geograficamente concentradas ou “clusters industriais”. Esses clusters contêm outras PMEs inovadoras, empresas maiores que geralmente dependem de fornecedores menores, instituições acadêmicas e de treinamento e outras organizações de apoio.

 

Os clusters fortalecem o que os especialistas em inovação chamaram de “industrial commons”. Os setores industriais comunais oferecem a muitos dos produtores, em particular as PMEs, a chance de atualizar sua base tecnológica a partir do compartilhamento de um conjunto de ativos de conhecimento e instalações físicas. Estes recursos comuns ajudam a acelerar a inovação e a subsequente penetração no mercado. Os padrões para interfaces do sistema, métodos de medição e teste e sistemas de controle de processos, por exemplo, permitem que as empresas dentro de uma cadeia de suprimentos ou mesmo empresas que competem entre si alinhem suas diversas capacidades de produção e processos com oportunidades para atender clientes em diferentes mercados. Da mesma forma, as tecnologias da plataforma em áreas como o processamento de nanomateriais, manufatura aditiva, a robótica avançada, a produção “inteligente” e a química verde são ativos que muitas empresas de um

 

cluster industrial podem tirar proveito, mas que nenhuma empresa pode tipicamente produzir por conta própria.

 

O próprio espaço industrial comum deve ser atualizado através de investimentos contínuos para manter a base de conhecimento e a infraestrutura física na vanguarda da tecnologia. Pode ser difícil para as empresas que se beneficiarão deles realizar esses investimentos individualmente, uma vez que não conseguem capturar todos esses benefícios. A coordenação de investimentos entre empresas também está sujeita a falhas do mercado. Tais investimentos também podem ser percebidos como muito arriscados para o setor privado fazer porque os períodos de maturação são longos. O risco é aumentado em muitos casos pela perspectiva de que as entidades ligadas ao governo em outros países possam fazer investimentos similares destinados a beneficiar as empresas concorrentes. O setor público, e em particular as agências federais, tem, portanto, um papel importante a desempenhar como co-investidor com empresas de manufatura avançada nos bens industriais comuns.

 

Um grande investimento público nos bens industriais comunais renderia uma variedade de benefícios. Isso tornaria mais produtivos os investimentos em pesquisa básica para a economia. Isso fortaleceria as habilidades dos trabalhadores que já atuam ou podem entrar na força de trabalho da manufatura avançada. E reduziria o risco de investimento privado em P&D aplicado a produtos específicos, o que conduziria a taxas

 

mais altas de adoção de tecnologia e inovações mais diversas para produtos específicos.

 

Otimização dos Investimentos Federais. Uma estratégia nacional para a manufatura avançada deve coordenar os investimentos federais entre as agências de forma mais eficaz. Atualmente, os investimentos federais em pesquisa, desenvolvimento e aplicação relacionados à manufatura avançada são fornecidos em grande parte por meio de programas de agência focados na realização de objetivos específicos da missão. O portfólio interagência resultante pode não considerar de maneira adequada a forma como certos investimentos beneficiariam várias agências e indústrias, além de contribuir para a competitividade econômica em geral. Uma política de inovação de todo o governo que complemente o trabalho das agências individuais e adote uma visão de portfólio dos investimentos em produção avançada resolveria esse problema.

 

Várias agências federais realizam investimentos em pesquisa, desenvolvimento e implantação que beneficiam direta ou indiretamente as empresas de manufatura avançada nos EUA. Esses investimentos geralmente são feitos por agências que independentemente cumprem suas missões legais. Os benefícios desses investimentos podem ser aumentados analisando-os como um portfólio e ajustando as estratégias de investimento das agências para refletir essa análise. Tais ajustes podem ser feitos sem comprometer a capacidade de resposta das agências às suas

 

missões individuais. De fato, o desenvolvimento mais eficiente e rápido das novas plataformas tecnológicas melhorará a execução das missões das agências.

 

O Governo Federal faz investimentos em P&D de manufatura avançada e em alguns tipos de plantas e equipamentos que a indústria privada geralmente evita. Estes investimentos de alto risco ajudam a posicionar tecnologias nascentes promissoras (1) para ampla adoção e comercialização, ou (2) atender às necessidades essenciais de segurança nacional identificadas pelo DPAC. Esses investimentos podem ser agrupados em quatro categorias: materiais avançados; plataformas tecnológicas de produção; processos avançados de fabricação; infraestrutura de dados e design.

 

Essas quatro categorias abrangem todo o espectro de investimentos relevantes em tecnologia de manufatura avançada, desde materiais que irão entrar nos produtos do futuro até a fábrica e processos empresariais que permitem a produção. Criar uma carteira de investimentos coordenada em todas as quatro categorias aumentará a competitividade global da indústria dos EUA e ajudará a criar um ambiente doméstico fértil para a inovação.

 

As agências federais podem alavancar seus recursos para investir em projetos que, de outra forma, não teriam recursos para apoiar por conta própria, colaborando com outras agências em financiamento conjunto de

 

solicitações e cofinanciamento de projetos. Esses investimentos industriais transversais devem ser utilizados para fortalecer os bens comuns industriais de forma a beneficiar todas as agências participantes (e suas partes interessadas). Por exemplo, as agências poderiam cofinanciar materiais avançados e novos métodos de design que diminuem drasticamente o tempo de comercialização das inovações. Esses elementos específicos geralmente estão fora do alcance de qualquer agência ou entidade do setor privado, mas são coletivamente vistos como críticos para avançar os principais interesses nacionais. As agências individuais podem complementar esses investimentos com investimentos adicionais que se concentram especificamente em suas missões ou necessidades únicas da agência. O recentemente criado Escritório do Programa Nacional de Manufatura Avançada (AMPO) fornece um mecanismo administrativo para coordenar e gerenciar esses investimentos.

 

Parcerias Público-Privadas. Uma estratégia nacional eficaz para a manufatura avançada também deve responder às necessidades do setor privado. A consulta público-privada sobre pesquisa, tecnologia e necessidades de força de trabalho em nível nacional complementará os processos consultivos que já existem em nível estadual e regional em todo o país. A já mencionada Parceria para Manufatura Avançada (AMP), lançada pelo presidente Obama em 2011, representou um passo inicial, mas importante, para melhorar o engajamento do setor privado em nível nacional. Em 2013, essa iniciativa foi renovada com a criação da AMP

 

2.0, que foi encarregada de colocar em prática as recomendações do plano estratégico de 2012, identificar novas estratégias e sugerir políticas complementares.

 

A aceleração da inovação para a manufatura avançada exige superar o número de lacunas no atual sistema de inovação dos EUA. Os pesquisadores acadêmicos que trabalham em aspectos de importância para a manufatura avançada devem se comunicar de forma mais eficaz com os seus homólogos na indústria. Os investimentos federais em tecnologias e capacidades de fabricação avançada devem alinhar-se mais plenamente com investimentos similares realizados por estados e regiões e pelo setor privado. As parcerias entre atores diversos, variando por localização e objetivo, são uma pedra angular da presente estratégia para preencher essas lacunas.

 

As partes interessadas desta estratégia nacional incluem as agências federais representadas no Grupo de Trabalho Interagências e os representantes do Comitê da Lei de Produção de Defesa (DPAC); entidades públicas e privadas, estaduais, regionais e locais que apoiam clusters industriais e parcerias associadas; empresas industriais de todos os tamanhos; conjunto diversificado de instituições de ensino superior, incluindo universidades de pesquisa e faculdades comunitárias; trabalhadores e sindicatos; e o público em geral.

 

Treinamento e Qualificação de Mão de Obra. Como a produção avançada substitui a produção tradicional e as empresas industriais domésticas aprofundam seu investimento em tecnologias avançadas, os requisitos de habilidades para empregos industriais estão aumentando. Os empregadores da indústria de transformação percebem uma lacuna de habilidades: 67% das empresas pesquisadas recentemente por uma associação industrial relataram escassez de moderada a grave na disponibilidade de trabalhadores qualificados, mesmo em um período de desemprego geral elevado como o verificado no pós-crise de 2007/08.

Certos setores, como aeroespacial, defesa, ciências da vida e dispositivos médicos, relataram níveis muito mais altos de escassez de trabalhadores qualificados.

 

A educação e o treinamento que antecipa e satisfaz as exigências de habilidades dos fabricantes avançados, embora permanecendo consistente com as projeções de longo prazo da demanda de mão-de-obra, é um componente-chave desta estratégia nacional. Aumentar a confiança do setor privado na disponibilidade de mão-de-obra especializada em manufatura avançada cria incentivos para que as empresas ampliem seus investimentos nos EUA. Esses programas devem ser direcionados particularmente às necessidades de força de trabalho das PMEs. À medida que a tecnologia de produção industrial mais avançada é adotada, o

 

treinamento on-the-job torna-se mais caro e difícil para as empresas fornecerem, especialmente as PMEs.

 

Uma ênfase forte em ciência, tecnologia, engenharia e matemática (STEM) é necessária para preparar os alunos para uma variedade de opções educacionais pós-secundárias e uma ampla gama de oportunidades de carreira, incluindo as na manufatura avançada. Infelizmente, muitos estudantes que estão inclinados às carreiras, como técnicos em manufatura avançada que procuram obter um certificado técnico ou um diploma de faculdade comunitária, não receberam formação suficiente de STEM para ter sucesso no ambiente atual da indústria avançada. A campanha Educar para Inovar, lançada pelo Presidente Obama, tem como objetivo melhorar a participação e o desempenho na educação em STEM em parceria com empresas líderes, fundações e sociedades científicas e profissionais.

 

A percepção de que as carreiras na indústria são pouco atraentes e instáveis desencoraja alguns estudantes talentosos de explorá-las seriamente. As agências federais devem considerar a promoção de esforços que visam transformar essa percepção e considerar o desenvolvimento de materiais de comunicação que descrevam com precisão as oportunidades e o entusiasmo da manufatura do século XXI.

 

Nos últimos anos, tem havido um rápido movimento de base de “makers” que estão envolvidos em projetos do tipo “faça você mesmo”, envolvendo

 

eletrônicos, impressões 3-D e robótica. Esses projetos práticos inspiram os jovens a se destacarem no STEM e também podem interessá-los pela manufatura avançada. Algumas agências federais, como DARPA através do seu programa Mentor, estão apoiando o movimento “maker”.

 

Outra questão importante relacionada à preparação de alunos para carreiras da indústria avançada é a necessidade de complementar a educação acadêmica tradicional com o desenvolvimento de conhecimentos especializados aplicados. O governo federal deve ser capaz de ajudar os esforços dos governos estaduais e locais no desenvolvimento de expertise aplicada aos novos programas pré-aprendizado industrial, reforçando as parcerias colaborativas entre a indústria local e as faculdades comunitárias.

 

O feedback desses programas ajudará a alinhar os programas de estudo das escolas secundárias e os programas de educação de adultos nas zonas de cada faculdade comunitária. Alinhamento destes currículos com os currículos de quatro anos de estudos ajudará a criar um percurso atraente de carreira na manufatura avançada. Um exemplo crítico é a passagem de um diploma de dois anos de estudos para um eventual diploma de quatro anos, o que permitirá que os trabalhadores técnicos altamente qualificados busquem educação adicional e se qualifiquem para carreiras com maior remuneração.

 

Áreas de Prioridades para as Pesquisas Tecnológicas com Financiamento Federal

 

De acordo com o relatório do NSTC de 2016, a manufatura avançada fortalece a economia e a segurança nacional dos EUA, produz empregos de alta renda e gera inovação tecnológica – gerando prosperidade e crescimento econômico a longo prazo. A manufatura avançada também apoia as missões de muitas agências federais, desde a proteção da segurança nacional e da construção da competitividade dos EUA até o fortalecimento da empresa científica e de engenharia e fornecer soluções científicas tecnológicas transformadoras e além.

 

No entanto, a importância da manufatura avançada para ganhar o futuro nem sempre foi tão clara. Na verdade, o setor industrial dos EUA ainda está regressando de uma era sem essa visão crítica. As empresas industriais dos EUA estão atualmente revigorando os planos para os produtos de próxima geração que foram arquivados devido ao escasso capital, reciclando os trabalhadores nas mais recentes tecnologias necessárias para a competitividade em um mercado mundial e reconstruindo cadeias de suprimentos que foram desmanteladas por anos de offshoring. A transição para processos e produtos de fabricação avançados está ativamente em curso em muitos setores da indústria de transformação, em benefício de toda a nação.

 

Na avaliação do NSTC, sustentar esse progresso e garantir a liderança dos EUA na manufatura avançada requer participação do governo, indústria, academia e outras partes interessadas. Este amplo ecossistema deve alinhar as principais tecnologias que sustentam a competitividade dos EUA neste setor para fornecer uma base de prioridades para colaborações

público-privadas e uma visão compartilhada de como avançar. As tecnologias emergentes promissoras sofrem de lacunas no suporte ao requisito de pesquisa e desenvolvimento pré-competitivo para desencadear novas indústrias. Os esforços colaborativos alavancam os bens comuns em benefício de todas as partes interessadas, superando os custos significativos do ciclo de desenvolvimento que são impraticáveis para qualquer entidade isolada. O governo federal pode servir como uma entidade imparcial para mobilizar as partes interessadas para abordar as tecnologias pré-competitivas.

 

Além disso, o governo federal vem realizando investimentos substanciais em uma série de áreas avançadas de tecnologia de produção existentes.

Essas áreas de tecnologia existentes também requerem apoio em todo o pipelinede desenvolvimento para alavancar plenamente os atuais investimentos em pesquisa e desenvolvimento e em infraestrutura. A ampliação das tecnologias avançadas desde as provas de conceito nos laboratório aos produtos de classe mundial em prateleiras comerciais requer um fluxo constante de trabalhadores altamente treinados para trazer os conhecimentos, competências e habilidades mais recentes para o local

 

de trabalho. Por isso, os programas de educação e treinamento de força de trabalho industrial, que estimulam o forte envolvimento da indústria para garantir que os currículos atuais atendam as necessidades de força de trabalho de amanhã, são destacados.

 

Tecnologias Emergentes. A manufatura avançada é viabilizada por uma infinidade de tecnologias. O relatório do NSTC de 2016 destaca cinco áreas de tecnologia que são foco de interesse generalizado entre as agências federais envolvidas na indústria avançada, bem como de uma colaboração ampliada entre o governo, a indústria e a academia. As áreas de tecnologia emergente em manufatura avançada que são prioridades atuais para o governo federal dos Estados Unidos e que são fortes candidatas para investimento federal focado e colaboração público-privada incluem: produção de materiais avançados, biologia de engenharia para avançar a bioprodução avançada, a bioprodução para medicina regenerativa, fabricação avançada de bioprodutos e fabricação contínua de produtos farmacêuticos.

 

  • Produção de Materiais Avançados. Quer sejam componentes automotivos leves fabricados a partir de novas ligas mais fortes do que o aço e com apenas uma fração do peso, ou materiais que foram projetados a nanoescala para transformar o calor residual em eletricidade, os materiais avançados permitem a produção de novos produtos com funções sem precedentes. Para aproveitar plenamente o surgimento de novos materiais

 

avançados, o setor da indústria de transformação precisa de novas ferramentas e novos enfoques para adaptar seu design e rapidamente os produzir em escala. A produção de materiais avançados perpassa uma grande variedade de indústrias – como automotiva, aeronáutica, biomédica e eletrônica -, as que são importantes pilares da economia norte-americana e também são importantes para a defesa nacional. Esta área de tecnologia se apoia na liderança histórica da indústria dos EUA na fabricação de produtos de alta tecnologia, bem como sua liderança intelectual significativa em simulação de materiais e nanoprodução.

 

A eficiência dos motores de turbina de alta temperatura, a biocompatibilidade das juntas e implantes de substituição, a vida útil das baterias avançadas e a eletrônica sofisticada, que torna possível o mundo digital, são determinadas por materiais que foram inventados e aperfeiçoados para a aplicação. Essas inovações dão forma ao mundo de hoje e são essenciais para a contínua inovação futura. No entanto, a transição de uma descoberta inicial de material para a aplicação comercial geralmente leva décadas.

 

A latência típica entre a descoberta inicial de materiais avançados e o aumento da escala de produção do laboratório de pesquisa (gramas) para a produção comercial em grande escala (quilogramas, quilotons) é de 10 a 20 anos. O desenvolvimento de materiais e o desenvolvimento de processos devem ser grandemente acelerados para fornecer soluções

 

tempestivas a importantes necessidades nacionais, como fornecer energia limpa, possibilitar a próxima geração de eletrônicos e fortalecer a segurança e defesa nacional. Embora a ciência e a engenharia sempre tenham fornecido modelos para o desenvolvimento de novos materiais e processos, avanços recentes na modelagem de materiais, na teoria, na computação de alto rendimento e na mineração de dados podem agora ser explorados para acelerar significativamente a descoberta e a aplicação de materiais avançados, ao mesmo tempo em que reduz seus custos.

 

Reconhecendo a importância de materiais avançados no apoio a um setor de manufatura norte-americano impulsionado pela inovação, a o Governo Obama lançou, em 2011 a Iniciativa de Genoma de Materiais (MGI) com o objetivo de que os EUA descubram, desenvolvam, fabriquem e utilizem materiais avançados duas vezes mais rápido e com uma fração do custo dos métodos atuais. O MGI é uma nova abordagem holística para a ciência dos materiais que irá acelerar o ritmo de desenvolvimento avançado de tecnologia de design, produção e aplicação de materiais, dado que as propriedades dos materiais são quase sempre importantes para o processo de fabricação ou para o produto.

 

Os investimentos federais na fabricação de materiais avançados perpassam várias agências e afetam todas as etapas do ciclo de vida da inovação, desde o apoio a pesquisas de ponta em universidades e laboratórios dos EUA, até a infraestrutura necessária para transição desses avanços do

 

laboratório para o mercado. As principais agências federais que apoiam o desenvolvimento e a produção de materiais avançados, incluindo o Departamento de Defesa (DoD), o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST), a Fundação Nacional de Ciência (NSF), o Departamento de Energia (DoE), o Departamento de Agricultura (USDA), Administração Nacional de Aeronáutica e do Espaço (NASA) e Institutos Nacionais de Saúde (NIH). Os focos principais dos investimentos são: (1) o desenvolvimento de repositórios de dados e ferramentas de software preditivo para facilitar o projeto de materiais que vão desde novos metais estruturais até polímeros, que permitiriam automontagem direcionada para novos produtos eletrônicos avançados; e (2) tecnologia de sensores avançados e ferramentas de nanofabricação para suportar a produção em escala comercial de produtos de novos material, incluindo compósitos à base de nanotubos de carbono, meta-materiais ópticos e produtos biofarmacêuticos.

 

  • Bioengenharia para avanço da bioprodução. A bioengenharia ou engenharia da biologia constitui o projeto e construção por atacado de novas partes e sistemas biológicos e o redesign de sistemas biológicos existentes para atender propósitos específicos. Esse domínio integra as abordagens de engenharia e de design assistido por computador com pesquisa biológica, para aproveitar o poder dos sistemas biológicos para fabricar produtos que são benéficos para a humanidade. A bioengenharia aproveita os avanços na biologia sintética, juntamente com outras novas

 

tecnologias que permitem o projeto previsível de sistemas biológicos. Está cada vez mais claro que os avanços na bioengenharia e biologia sintética (por exemplo, edição do genoma), podem ser amplamente aplicados para a fabricação de produtos químicos, materiais e células. Nos EUA, a bioengenharia como um campo evoluiu a partir dos conhecimentos existentes de bioprocessamento (que permitiu a produção de enzimas e terapêuticas proteicas) e incorpora novas tecnologias de engenharia de organismos (incluindo biologia sintética e prototipagem rápida), padronização e interoperabilidade.

 

Os EUA são atualmente líderes em pesquisa em bioengenharia e seus campos de ciência e tecnologia de apoio. O setor de bioeconomia dos EUA movimenta aproximadamente US$ 350 bilhões anualmente. O seu crescimento baseia-se, em parte, em rápidas melhorias no ciclo de concepção-construção-teste-aprendizagem para a criação de novos produtos biológicos, que incluem avanços na engenharia genética, sequenciamento de DNA e prototipagem de alto nível de sistemas biológicos, bem como a capacidade de descrever quantitativamente o comportamento dos sistemas biológicos. Descobertas, como as repetições palindrômicas curtas agrupadas e regularmente interespaçadas (CRISPR, na sigla em inglês), levaram a uma precisão sem precedentes na edição do genoma.

 

O investimento federal na última década apoiou, direta ou indiretamente, muitos desses avanços através do financiamento de centros, fundações, pequenas empresas e pesquisadores individuais. No entanto, é necessário um maior investimento para traduzir o desenvolvimento dessas novas ferramentas em tecnologias robustas que irão apoiar biomanufaturáveis reprodutíveis, novos produtos químicos que substituirão os produtos de consumo derivados da petroquímica, e novos materiais que irão apoiar a segurança nacional. Todavia, o investimento do governo federal em biocombustíveis associado à bioengenharia ficou para trás quando comparado com outras partes do mundo, especialmente os investimentos da Comissão Europeia que alavancam o conhecimento da indústria e as parcerias público-privadas.

 

Segundo o NSTC, nos últimos anos, as agências federais, incluindo DoD (Força Aérea, Exército, Marinha e DARPA), DoE, o Escritório Federal de Investigação (FBI), NIH, NASA, NIST, NSF e o Instituto Nacional de Alimentos e Agricultura (NIFA) investiram em bioengenharia. Há uma amplitude significativa no foco das atividades dessas agências – que vão desde a compreensão da complexidade biológica e possibilidade de desenvolvimento de novas tecnologias até o desenvolvimento de ferramentas computacionais e de automação que facilitarão o desenho, construção e teste de novos organismos modificados; com foco em aplicações específicas à missão da agência.

 

  • Bioprodução para Medicina Regenerativa. A medicina regenerativa e o uso clínico de células-tronco têm potencial para reparar ou substituir células, tecidos e órgãos disfuncionais, degenerados ou ausentes. Tais desenvolvimentos podem restaurar a forma, a função e a aparência dos nossos membros do serviço gravemente feridos, reduzir drasticamente as listas de espera para transplantes de órgãos, aumentar a disponibilidade de terapias básicas baseadas em células e, possivelmente, reduzir o custo de cuidados de saúde para tratamentos. Além disso, as células manipuladas podem ser usadas para redirecionar a função imunológica e permitir o surgimento de “imuno-oncologia”. Sistemas microfisiológicos (“órgão em um chip”), um pequeno modelo de vida e trabalho de um tipo específico de tecido ou órgão, podem acelerar grandemente os testes de candidatos a medicamentos, detectar mecanismos de doenças e explorar novas terapias. Para realizar todo o potencial da medicina regenerativa, as células, tecidos e órgãos ativos (como cardiovascular, renal e neurológico) devem ser objeto de bioengenharia e fabricados em escala.

 

O governo federal investiu US$ 2,89 bilhões entre 2012-2014 em medicina regenerativa, principalmente para o desenvolvimento de técnicas e tecnologias terapêuticas. Embora tenha havido um aumento constante no financiamento para demonstrar a possibilidade de soluções biológicas regenerativas para algumas preocupações de saúde vexantes, existe uma necessidade crítica e crescente de se concentrar na engenharia de processos

 

para alcançar a reprodutibilidade de fabricação para aumentar o alcance dos produtos terapêuticos emergentes.

 

Um desafio significativo para o desenvolvimento de produtos e terapias de medicina regenerativa é que o campo ainda está em transição de um empreendimento acadêmico para um industrial. Esta transição requer um enfoque rigoroso no início dos materiais, do processo e das características finais do produto para assegurar que os produtos sejam seguros, eficazes e tenham uma potência conhecida e uma vida útil previsível. A continuação da maturação do campo da medicina regenerativa é dependente da concepção e desenvolvimento de técnicas robustas de fabricação em larga de escala de produção, um conjunto refinado de medidas e padrões que proporcionam confiança no produto, governança evolutiva, regulamentos harmonizados, desenvolvimento da força de trabalho e diversificação da cadeia de suprimentos para apoiar o desenvolvimento responsável e rápido das tecnologias de medicina regenerativa (células, tecidos e bioengenharia de órgãos).

 

Progressos importantes foram registrados nos conceitos básicos de terapia e diagnósticos baseados em células, incluindo: a obtenção de células iniciais de alta qualidade sob boas práticas de produção atuais, melhor compreensão e capacidade de controle do fenótipo celular e de tecido (particularmente para células troncos), desenvolvimento de sistemas de bancos de ensaio para produzir terapias a partir de células e / ou células

 

dentro de uma matriz extracelular, e produzir grandes bancos de células-tronco pluripotentes.

 

Um desafio fundamental é o desenvolvimento de meios de crescimento adequados para as células, a fim de aumentar as células na escala necessária para terapias práticas e assegurar a consistência do produto. Os sistemas atuais são muito ineficientes para células cultivadas em suspensão, e são, em grande parte, inexistentes para células aderentes e para manipulação de tecido específica ao paciente. Pesquisas sobre produção eficiente e segura de células e tecidos modificados e em escala comercial são necessárias para assegurar que essas terapias de precisão sejam economicamente e tecnicamente viáveis.

 

A fabricação de células e produtos de tecido é significativamente mais desafiadora do que a fabricação de produtos biofarmacêuticos. Isso ocorre porque os critérios de liberação de fabricação para células, tecidos e órgãos criados por bioengenharia são amplamente indefinidos; os mecanismos pelos quais esses produtos vivos produzem seus efeitos são mal compreendidos; e eles contêm células ativas que continuam a crescer e evoluir. Desafios adicionais para a fabricação de produtos baseados em células decorrem da complexidade do produto e do processo do biorreator. Esses desafios incluem: o design apropriado de biorreatores para células aderentes; caracterização do produto com medidas que preveem a eficácia clínica do produto; a definição de tolerâncias de variação nos tipos de

 

células; como armazenar, enviar e entregar o produto com uma vida útil muito curta (de uma hora); e como avaliar a pureza do produto em minutos ou horas, em vez de dias. O desenvolvimento de métodos para abordar o armazenamento a longo prazo de células como um estoque de produção é essencial para aumentar sua flexibilidade, confiabilidade e

custo-efetividade.

 

 

Como resultado da complexidade inerente a esses produtos, mesmo com a aplicação de ciência de medição avançada, produção efetiva continuará dependendo, em certa medida, do espírito de “o processo é o produto”.

Esse axioma testado no tempo da fabricação dos produtos biológicos enfatiza a importância de gerenciar o ambiente local em cada etapa, bem como os desafios únicos para cada tipo de célula ou tecido, particularmente quando o interesse terapêutico depende de células vivas ativas ao longo do tempo. Os processos atuais são mal controlados, ineficientes e muitas vezes inadequados para o crescimento de células em cultura em suspensão ou em micro portadores, enquanto ainda inexistem processos em grande escala para crescer células dentro de sua matriz extracelular.

 

O financiamento programático contínuo do desenvolvimento das tecnologias que compõem o campo da medicina regenerativa é realizado pelo DoD, pela Administração de Alimentos e Medicamentos (FDA), NIH, NIST, pelo Administração Nacional de Segurança Nuclear (DoE

 

NNSA), NSF e pelo Departamento de Assuntos de Veteranos (VA). Embora o processo final de produção em escala comercial para qualquer produto seja de competência e responsabilidade do desenvolvedor, os investimentos federais no desenvolvimento de abordagens generalizáveis para o desenvolvimento comum de fabricação, desenvolvimento, aumento de escala e desafios de escala tem como propósito de reduzir os riscos associados ao desenvolvimento de numerosos produtos nesse domínio.

Isso pode tornar a tecnologia atrativa o suficiente para que a indústria farmacêutica adote e use para desenvolver uma nova classe de produtos terapêuticos. Um produto de entrega provável dentro de cinco anos poderia ser um protótipo para a produção de células em uma escala maior: plataformas ampliadas, fechadas e totalmente automatizadas com monitoramento ambiental em linha, ensaios contínuos para fenótipo / potência celular, eficiência de custo / material e separações / Sistemas de purificação para células cultivadas em cultura em suspensão (por exemplo, glóbulos vermelhos e brancos). Ao longo de dez anos, são desejadas células aderentes para órgãos (por exemplo, coração, fígado, intestino, pulmão), idealmente dentro de suas matrizes apropriadas.

 

O apoio futuro do governo federal às tecnologias de fabricação de medicamentos regenerativos continuará a exibir fortes abordagens multidisciplinares e colaborativas. Os desafios técnicos existentes devem ser resolvidos para que se possa avançar neste campo para uso médico comum. Os avanços em pesquisa e desenvolvimento (P&D) serão mais

 

eficientemente traduzidos para produtos comerciais através de uma estreita colaboração com o setor privado.

 

  • Produção Avançada de Bioprodutos. Atualmente, os EUA utilizam, em média, mais de 19 milhões de barris de petróleo por dia, tanto como combustíveis e como matéria-prima para produzir produtos que vão desde produtos químicos até plásticos para muitos itens do dia a dia. Os bioprodutos, ou seja, produtos químicos de alto valor, biorreatores, materiais, combustíveis e outros intermediários baseados em biocombustíveis derivados de recursos biológicos renováveis, como resíduos agrícolas e florestais, possuem uma forte promessa de reduzir esse uso de petróleo e servir como espinha dorsal de uma bioeconomia emergente.

 

De acordo com o NSTC, nos diais atuais, os Estados Unidos utilizam cerca de 400 milhões de toneladas de biomassa por ano para combustíveis, calor, materiais e enzimas industriais com importantes benefícios ambientais e econômicos. As receitas norte-americanas com biotecnologia industrial (combustíveis, enzimas e materiais) atingiram US$ 125 bilhões em 2012, com 1,5 milhão de empregos diretos em todos os setores da cadeia de suprimentos. O impacto econômico potencial da bioeconomia deve aumentar ainda mais até 2030, com a criação de mais um milhão de empregos, particularmente nas áreas rurais onde as matérias-primas são

 

cultivadas. Os produtos bioprodutivos irão reduzir as emissões de gases de efeito estufa e fornecer uma fonte doméstica estável para esses produtos.

 

Embora os EUA tenham alcançado grandes progressos na promoção do uso de matérias-primas produzidas de forma sustentável para alimentar a atividade econômica e o crescimento, a bioeconomia ainda está nos estágios iniciais. Ainda há um trabalho significativo para aumentar o uso de bioprodutos para substituir uma variedade de combustíveis e produtos à base de petróleo, tornar estes bioprodutos mais rentáveis em relação aos produtos à base de petróleo e melhorar ainda mais a sustentabilidade e os benefícios ambientais dos bioprodutos. Para que os EUA alcancem todo o potencial de uma bioeconomia doméstica, as principais barreiras precisam ser enfrentadas em toda a cadeia de suprimentos, incluindo

matérias-primas, conversão e integração.

 

 

Uma cadeia de abastecimento robusta e estável que conecta diversas matérias-primas a instalações e mercados de produção é essencial para o sucesso da fabricação avançada de bioproduto em escala comercial. Com o apoio de colaborações público-privadas, o Governo Federal continua com o esforço sistemático para expandir a produção sustentável e a utilização da biomassa, apoiando atividades de pesquisa e desenvolvimento em toda a cadeia de suprimentos. A ampla gama de atividades federais é

 

coordenada através do Conselho de Pesquisa e Desenvolvimento da Biomassa, co-presidido pelo DoE e pelo USDA.

 

Os investimentos federais iniciais ajudaram a estabelecer alguns dos processos e plataformas necessários para gerar produtos intermediários e de uso final de alto valor, apoiando o crescimento da fabricação de bioprodutos nos EUA. Exemplos incluem a pesquisa genômica sobre culturas de matéria-prima de bioenergia e processos únicos e micróbios para converter matérias-primas em bioprodutos, exploração de práticas de manejo sustentável, desenvolvimento de processos de conversão de biomassa e expansão de infraestrutura de bioenergia e estimativas de custo

/ benefício de produção de energia renovável e subprodutos. Esses investimentos alavancam pesquisa corporativa e investimento privado, levando a mais aplicações, custos mais baixos e sustentabilidade superior de futuros combustíveis renováveis e produtos químicos. É necessário um investimento público-privado adicional focado em capacidades transversais de fabricação de biocombustíveis.

 

  • Fabricação Contínua de Produtos Farmacêuticos. A fabricação contínua é a integração de vários sistemas de processo de produção em um único sistema, com base nos controles do modelo, para permitir o fluxo contínuo de produtos e a recuperação dado que os insumos de matérias-primas são adicionados ao processo de fabricação. De acordo com a NSTC,

estudos-piloto nas indústrias farmacêutica e de biotecnológica sugerem

 

que a produção contínua pode ter uma grande quantidade de benefícios nessas indústrias, tais como: reduzir o impacto ambiental da instalação de produção em 10 a 100 vezes; eliminação de lotes de produtos intermediários e seus estoques e testes associados; redução da quantidade de matérias-primas recebidas e resíduos finais do produto; racionalização dos processos de fabricação e redução do tempo de ciclo de fabricação; aumento dos rendimentos da produção e eficiência geral da produção do produto; melhorar a qualidade do produto com sistemas avançados de controle; e viabilizar testes em tempo real. A fabricação contínua pode reduzir os custos de fabricação, que atualmente consomem até 27% da receita para muitas empresas farmacêuticas, em até 40 a 50%.

 

As estratégias de produção contínua são amplamente utilizadas em muitos setores industriais, incluindo indústrias alimentares, químicas e petrolíferas. No entanto, nas indústrias farmacêutica e biotecnológica, a ampla adoção de tais estratégias ficou atrasada em razão do paradigma do desenvolvimento de produtos. Esse paradigma não enfatiza a aperfeiçoamento do processo devido à incerteza quanto ao desfecho clínico e ao ambiente regulatório histórico que impulsionou a produção em processos fixos de “lock-in” para a totalidade do ciclo de vida do produto. Na indústria, os grandes interessados na fabricação contínua são os fabricantes de pequenas moléculas e biologias; as organizações de fabricação por contrato; as empresas produtoras de equipamentos, instrumentos, controle e empresas fornecedoras de excipientes. A adoção

 

do processo de fabricação contínua de ponta a ponta (ou seja, a integração da substância de fármaco e fabricação de fármacos em um único processo contínuo) exige alavancar as capacidades dos EUA em ciências farmacêuticas, engenharia de sistemas e detecção em tempo real.

 

A produção contínua promete melhorar a agilidade, flexibilidade e robustez na fabricação de produtos farmacêuticos, ajudando a mitigar a ameaça à saúde pública decorrente da escassez de medicamentos. O advento da medicina personalizada, bem como as drogas que recebem a designação de medicamentos órfãos, exige a produção de menores lotes de medicamentos devido às populações menores de pacientes-alvo. Um conceito semelhante aplica-se ao desenvolvimento de contramedidas médicas para eventos de baixa probabilidade de alta consequência – como os causados por ameaças químicas, biológicas, radiológicas/ nucleares e doenças infecciosas emergentes -, dado que essas contramedidas médicas provavelmente não têm uma grande promessa comercial, exceto para o governo federal para fins de preparação nacional. Os muitos benefícios da fabricação contínua (por exemplo, através de tecnologias de plataforma flexíveis que utilizam equipamentos modulares ou plug-and-play) podem permitir a produção doméstica rápida de contramedidas médicas, aumentando o preparo e a prontidão do país.

 

Os desafios para a adoção da fabricação contínua de produtos farmacêuticos incluem tanto obstáculos técnicos de desenvolvimento de

 

processos quanto os desafios científicos e regulatórios envolvidos com o distanciamento de um paradigma regulatório “centrado em lotes”. Embora promissoras na escala de laboratório, as tecnologias e equipamentos que permitem a produção contínua de medicamentos na escala comercial não estão amplamente disponíveis ou acessíveis. Consequentemente, a tecnologia de produção contínua precisa atualmente de mais interesse e recursos da indústria, do governo e das autoridades reguladoras para transladar provas de conceito em adoção comercial generalizada. Os futuros investimentos federais devem se concentrar em tecnologias amplamente aplicáveis e habilitadoras, demonstrando seu retorno sobre o investimento necessário para a adoção generalizada. O equipamento de processo e instrumentação necessários para a produção contínua de moléculas grandes provavelmente virão de fornecedores de biotecnologia menores e não tradicionais que buscam expandir sua participação de mercado e, portanto, podem ser incentivados pelo apoio do governo.

 

Nos EUA, o governo federal coordena e promove uma progressão lógica da maturidade tecnológica para a adoção comercial no campo da produção contínua de produtos farmacêuticos. Os investimentos federais na ciência e tecnologia básica e emergente para produção contínua são fornecidos pela NSF, os NIH, NSTI e o DoD. Esses investimentos priorizam as pesquisas com nível de prontidão tecnológica TRL 6 ou superior, que pode ser transferida para o setor privado, em colaboração com a Autoridade de Pesquisa e Desenvolvimento Avançado da Biomédica (BARDA), para o

 

desenvolvimento avançado contínuo da prioridade das contramedidas médicas para aprovação regulamentar. Além disso, esses investimentos federais servem como oportunidades de desenvolvimento de força de trabalho para cientistas e engenheiros que orientam as tecnologias rumo à transição para produção contínua em escala comercial.

 

A FDA desempenha um papel regulatório integral desde o desenvolvimento precoce de produtos até a aprovação de medicamentos. Essa agência fornece não apenas a orientação e supervisão regulatória, mas também colabora com desenvolvedores de medicamentos na evolução do paradigma regulatório, do “centrado em lote” para o “centrado em produção contínua”, com utilização de metodologias científicas e orientadas a dados para facilitar futuras aprovações, incentivando assim a adoção comercial da produção contínua.

 

Tecnologias Existentes. Além das áreas prioritárias de tecnologia emergentes destacadas acima, há uma série de áreas de tecnologia que são objeto de interesse das agências federais. Essas áreas tornaram-se o foco dos institutos de inovação industrial, criados a partir de 2012, com patrocínio dos Departamentos da Defesa, Energia e Comércio, como será visto na próxima seção.

 

  • Manufatura Aditiva. A manufatura aditiva é definida como um processo de união de materiais para criar objetos a partir de dados de modelos

 

tridimensionais, geralmente camada sobre camada, em oposição a metodologias de fabricação subtrativas. A manufatura aditiva pode englobar metais, polímeros e eletrônicos e pode ser aplicada a uma variedade de materiais estruturais e funcionais e a uma variedade de componentes para aplicações de defesa e energia. Uma vantagem da manufatura aditiva é que as peças podem ser fabricadas tão logo a descrição digital tridimensional da peça seja criada, estabelecendo assim um novo mercado para a customização em massa, em resposta à demanda do cliente. Além de compactar drasticamente a cadeia de suprimentos, esses processos minimizam o desperdício de materiais e os requisitos de ferramentas. Além disso, a partir de processos de manufatura aditiva, podem ser produzidos novos componentes e estruturas que não poderiam ser fabricados de forma econômica a partir de processos de fabricação convencionais, como fundição, moldagem e forjamento.

 

  • Compósitos Avançados. Materiais compósitos leves, de alta resistência e de alta rigidez foram identificados como uma tecnologia chave de corte transversal na produção de energia limpa nos Estados Unidos, com o potencial de reinventar um setor de transporte eficiente de energia, permitir uma geração eficiente de energia e aumentar a produção de energia renovável. Os desafios prioritários incluem: custos elevados; baixas velocidades de produção (tempos de ciclo longos); alta intensidade energética de fabricação de materiais compósitos; reciclabilidade; e uma

 

necessidade de melhorar as ferramentas de design, modelagem e inspeção de compósitos para atender às demandas comerciais e regulatórias.

 

  • Produção e Design Digital. A produção digital é o uso de um sistema integrado, baseado em computador, composto por simulação, visualização tridimensional, análise e várias ferramentas de colaboração para criar simultaneamente as definições dos processos de produção e produto. A inovação de design é a capacidade de aplicar essas tecnologias, ferramentas e produtos para re-imaginar todo o processo de produção de ponta a ponta.

 

  • Eletrônica híbrida flexível. A eletrônica híbrida flexível preserva a operação completa de circuitos eletrônicos tradicionais, mas em novas arquiteturas flexíveis e fatores de forma conformes, permitindo flexionar, alongar ou dobrar. Estes dispositivos altamente funcionais podem ser acoplados a objetos curvos, irregulares e muitas vezes esticados, e têm o potencial de expandir a embalagem eletrônica tradicional para novos fatores de forma, permitindo novas classes de tecnologias, tanto para usos comerciais como para finalidades militares e/ou de defesa do DoD. Os exemplos incluem dispositivos e sensores médicos, sensores para monitorar o desempenho estrutural ou do veículo, os sensores que interagem através da Internet ou como aglomerados de sensores para monitorar posições físicas, dispositivos portáteis de desempenho ou de

 

informação, robótica, dispositivos de interface humano-robôs e sistemas eletrônicos portáteis leves.

 

  • Fotônica integrada. Área de fotônica integrada abrange a integração de múltiplos componentes e dispositivos fotônicos e eletrônicos definidos por litografia (por exemplo, lasers, detectores, guias de onda e estruturas passivas, moduladores, controles eletrônicos e interconexões ópticas) em um único substrato com características em nanoescala. Os principais benefícios de integrar esses componentes incluem o design simplificado do sistema, o desempenho aprimorado dos sistemas, o menor espaço de componentes e os requisitos de consumo de energia, além de melhorar o desempenho e a confiabilidade dos componentes, ao mesmo tempo em que permite novas capacidades e funcionalidades com menores custos. A comunidade integrada de produção de fotônica é constituída atualmente por uma coleção de empresas, organizações e atividades

inter-relacionadas, independentes em sua grande maioria, que um ecossistema, o qual, contudo, ainda carece da organização e da força agregada do mercado necessária para inovar eficientemente as tecnologias industriais para design, fabricação, teste, montagem e embalagem de dispositivos fotônicos integrados, de modo rentável.

 

  • Materiais Ultraleves. Os metais ultraleves e modernos oferecem melhorias significativas no desempenho do sistema e maior eficiência energética. A disponibilidade de metais leves avançados é um fator

 

generalizado na melhoria do desempenho de muitos sistemas de defesa, energia, transporte e produtos de engenharia geral, cada um representando grandes setores da economia dos EUA. Além disso, metais ultraleves têm aplicações adicionais em áreas como turbinas eólicas, tecnologia médica, recipientes à pressão e fontes alternativas de energia.

 

  • Produção Inteligente. A fábrica inteligente – a convergência das tecnologias de informação e comunicação com processos de fabricação para impulsionar o controle sem precedentes em tempo real de energia, produtividade e custos em fábricas e empresas – foi identificada pelo NSCT como uma das mais altas prioridades para o investimento federal nas áreas de tecnologia industrial. Aproveitando os sensores avançados, controles, processos e plataformas de tecnologia da informação e sistemas avançados de gerenciamento de energia, a produção inteligente tem o potencial de impulsionar a eficiência energética e a competitividade de fabricação dos EUA em uma variedade de setores.

 

  • Têxteis e Fibras Revolucionários. Os avanços científicos permitiram fibras e têxteis com propriedades extraordinárias, incluindo resistência, resistência à chama e condutividade elétrica. Estes tipos de fibras e têxteis são compostos por tecidos especiais, tecidos industriais, têxteis eletrônicos e têxteis avançados. Estes têxteis tecnológicos são construídos com base em misturas sintéticas de fibras naturais e/ou fibras multimateriais que

 

possuem uma ampla gama de aplicações, tanto nos setores de defesa como comercial, que vão além dos tecidos tradicionais para vestuário.

 

  • Eletrônica de potência. Os materiais semicondutores de banda larga (wide bandgap) permitem que os componentes eletrônicos de potência sejam menores, mais rápidos, mais confiáveis e mais eficientes do que suas contrapartes baseadas em silício. Essas capacidades permitem reduzir o peso, o volume e os custos do ciclo de vida em uma ampla gama de aplicações elétricas. Se ocorrer a adoção generalizada dessas tecnologias mesmo em um conjunto limitado de aplicativos, será possível alcançar uma economia anual de energia elétrica da ordem de 40,100 GWh (137 TBtu) nos Estados Unidos. Com maior volume produção do substrato de banda larga e depósito epitaxial, espera-se que o custo

 

A Rede de Institutos de Inovação Industrial

 

Nos Estados Unidos, a nova ênfase no P&D relacionada à manufatura avançada e à aplicação industrial das tecnologias emergentes resultou na criação de novas organizações de P&D: os Institutos Nacionais de Inovação Industrial. Inspirados no modelo dos Institutos Fraunhofer da Alemanha, os institutos industriais são a peça central do programa de manufatura avançada do governo norte-americano. Essas novas organizações de P&D não só fornecem suporte para os estágios finais, orientados para o produto, de P&D em tecnologia, mas também para a inovação relacionada à indústria em áreas como tecnologias de produção e

 

desenvolvimento de cadeia de suprimentos. Além disso, esses institutos têm como missão a capacitação e treinamento da mão-de-obra especializada para a indústria de transformação.

 

Como já mencionado no início de 2012, dando sequência às recomendações da AMP, a Administração Obama incluiu na proposta orçamentária para o ano fiscal de 2013 US$ 1 bilhão em recursos obrigatórios para investimento, ao longo de dez anos, na criação de uma Rede Nacional de Inovação Industrial (NNMI), com até 15 institutos de inovação industrial (MII). Na justificativa do programa, o governo destacava que “a NNMI preencherá uma lacuna na infraestrutura de inovação, permitindo que novos processos de produção e tecnologias evoluam de forma mais simples, desde a pesquisa básica até a implementação na fabricação”. Também ressaltava o fato do programa NNMI ter uma escala e um foco únicos e ser construído com base em conceitos de uma forte parceria público-privada, com custos compartilhados com parceiros industriais, acadêmicos, estados e de organizações locais. Ademais, cada IMI deve se tornar financeiramente sustentável dentro de sete anos, mediante atividades geradoras de renda, como taxas de adesão, licenças de propriedade intelectual, pesquisa por contrato e atividades remuneradas de serviço.

 

A ideia era uma tradução para um contexto norte-americano dos institutos Fraunhofer alemães de sucesso, dos quais atualmente existem 60

 

espalhados pela Alemanha, em uma ampla gama de áreas tecnológicas. A versão norte-americana deveria ser um modelo liderado pela indústria, incluindo pequenas e médias empresas, em parceria e com custos compartilhados, com as universidades desempenhando um papel de apoio em ciência e engenharia aplicada no desenvolvimento de tecnologia e com o apoio dos governos federal e estadual. Os institutos dos EUA deveriam operar a nível regional para tirar proveito dos clusters industriais específicos da área, mas ser capazes de traduzir sua tecnologia e processo de aprendizagem aos fabricantes em escala nacional.

 

De acordo com Sargent, por uma variedade de razões, incluindo preocupações sobre o déficit orçamentário federal; o papel apropriado do governo federal; distorções potenciais do mercado, ineficiência e desperdício; e a concessão de subsídios às empresas com fins lucrativos e aos seus acionistas em detrimento dos contribuintes, o Congresso

norte-americano não aprovou a primeira proposta de criação da NNMI. Porém, ao invés de esperar por um Congresso dividido para autorizar e financiar um novo programa, o governo Obama decidiu que as agências federais começassem a criar institutos, usando os recursos existentes para o financiamento de outras áreas.

 

Assim, ainda em 2012, contornando o bloqueio da oposição republicana, foi lançada a concorrência para propostas de criação de um instituto industrial piloto, o Instituto Nacional de Inovação em Manufatura Aditiva

 

(NAMII), como “uma prova de conceito para os potenciais institutos subsequentes”. O financiamento federal a ser concedido a esse

instituto-piloto seria viabilizado com os recursos orçamentários existentes nas agências federais vinculadas ao Departamento de Defesa e as dotações regulares do ano fiscal de 2012.

 

Em agosto de 2012, a Casa Branca anunciou a proposta vencedora para o NAMII, uma parceria liderada pelo Centro Nacional de Fabricação e Usinagem de Defesa (NCDMM, na sigla em inglês), com sede em Youngstown, no estado de Ohio. Os parceiros do consórcio America Makes incluem 40 empresas, nove universidades de pesquisa, cinco faculdades comunitárias e onze organizações sem fins lucrativos, localizados nos estados da Pensilvânia, Ohio e Virgínia Ocidental. Com financiamento federal inicial de US$ 30 milhões, o consócio vencedor do NAMII comprometeu-se a fornecer US$ 39 milhões adicionais, com recursos aportados pela indústria e pelos estados. Além disso, uma vez efetivamente estabelecido o instituto, seria um “provável candidato a fundos adicionais em base competitiva” – de até US$ 15 milhões no financiamento federal para projetos específicos, o que elevava a US$ 45 milhões o potencial de financiamento federal total.

 

Ao mesmo tempo, a AMPO procurou obter contribuições, em âmbito nacional, dos principais grupos de partes interessadas para ajudar a orientar o design da NNMI. Segundo Sargent, além de recolher

 

comentários públicos ao programa proposto, a AMNPO realizou quatro oficinas regionais, que subsidiaram a preparação de um relatório do NSTC, que foi publicado, em janeiro de 2013, denominado “Rede Nacional de Inovação Industrial: Um Design Preliminar”, que serviu de base para os projetos de lei para criação da Rede Nacional de Inovação Industrial, enviados à Câmara (H.R. 2996) e ao Senado (S. 1468).

 

Pelos projetos de lei, a agência responsável pela administração da NNMI seria a agência federal NIST, vinculada ao Departamento do Comércio (DoC). De acordo com a proposta orçamentária do Presidente para o ano fiscal de 2014 enviado ao Congresso, o NIST receberia um aporte único de US$ 1 bilhão em financiamento obrigatório para ser gasto ao longo de nove anos.

 

ambém em 2013, o Governo Federal lançou a concorrência pública para a criação de três outros institutos de inovação industrial. Dois com patrocínio do Departamento de Defesa (DoD): o Instituto Nacional de Inovação de Designe Produção Digital (DMDI) e o Instituto Nacional de Inovação em Fabricação de Metais Leves e Modernos (LM3I). E o terceiro, com patrocínio do Departamento de Energia (DoE): o Instituto Nacional de Produção de Eletrônicos de Potência de Nova Geração.

Apenas para esse último, a licitação estava vinculada à aprovação do programa da NNMI.

 

Como destaca Bonvillian, as profundas divisões que prevaleciam no Congresso norte-americano, inclusive dentro do partido parlamentar majoritário, impediam o avanço na legislação em prol da indústria avançada. Contudo, o poder político da indústria se fez sentir e o Congresso foi capaz de aprovar, de forma altamente bipartidária, o projeto de lei, que foi estrategicamente adicionado a um grande projeto abrangente (“omnibus”) de dotações anuais para financiar todas as agências governamentais no ano fiscal de 2015. Segundo o autor, “como um ‘minibus’ anexado ao ônibus”, a lei da indústria, Revitalize American Manufacturing Act, passou na Câmara em 11 de dezembro e no Senado em 13 de dezembro de 2014.

 

Assim, no final de 2014, obteve-se finalmente a aprovação do Congresso para a criação de uma Rede Nacional de Inovação Industrial (NNMI), composta de 15 institutos regionais, que receberão recursos federais por um período de cinco anos, complementado com aportes dos parceiros do setor privado e dos governos estaduais e/ou locais. Essa rede de “Institutos de Inovação Industrial” (IMIs) regionais foi projetada para acelerar o desenvolvimento e a adoção de tecnologias industriais avançadas com aplicações amplas, para apoiar a comercialização de tecnologia de fabricação, superando o fosso entre laboratório de pesquisa e mercado em áreas tecnológicas-chave e para apoiar formação e o treinamento da

 

mão-de-obra especializada, qualificando os trabalhadores nas novas tecnologias.

 

No início de 2017, já havia sido criado um total de 14 institutos, cada um deles especializado em uma área de tecnologia de ponta prioritária. Todos foram constituídos sob a forma de parceira entre indústria (grandes e pequenas), universidade (universidades de ponta e faculdades comunitárias) e governos estaduais e/ou local. As empresas industriais e os governos estaduais e locais se responsabilizavam conjuntamente por complementar o aporte de recursos do financiamento do governo federal, em uma base de no mínimo 1:1.

 

O aporte do governo federal aos IMI´s individualmente foi, em geral de US$ 70 milhões, mas atingiu US$ 110 milhões no caso do AIM Photonics. Na maioria dos casos, as empresas parceiras e os estados e governos locais realizaram contribuição financeira superior ao aporte do governo federal, com destaque para o instituto DMDII, na área de design e produção digital, que recebeu US$ 70 milhões das agências federais e US$ 248 milhões do setor industrial e de governos estaduais e local. Diferentemente da proposta original, a legislação aprovada estabeleceu, contudo, um prazo de cinco anos para os institutos se tornarem autossustentáveis, prescindindo de aporte de recursos do governo federal após esse período.

 

Transformar um setor econômico maciço, como a indústria de transformação mediante inovação, não é um projeto de curto prazo. Por isso conhecer os planos estratégicos elaborados por países que estão a frente nessa questão, pode sim ajudar o Brasil neste desenvolvimento.

 

Nota: Agradeço ao Fórum de Desenvolvimento do estado do Acre pelas informações fornecidas através do site: https://forumdoacre.org.br

 

 

 

Negociações buscam colocar Campinas como a 1ª do país a ter entregas de refeições por drone

drone2

Por G1 Campinas e Região

 

3 grandes vantagens do 5G que mudarão para sempre nossa experiência na internet

5g

A tecnologia 5G, que estreou esta semana no Reino Unido, já funciona na Coreia do Sul e em algumas partes dos Estados Unidos desde abril.

No resto do mundo, operadoras e fabricantes como Samsung, Xiaomi, LG, Motorola, ZTE ou Huawei estão adaptando equipamentos para oferecer aos consumidores esse tipo de conectividade que chega ao mercado com fama de revolucionária.

A expectativa de que estamos diante de um avanço tecnológico se dá porque o 5G tem potencial para mudar a forma com que usamos a internet.

Se o 4G e suas variações permitiram conectar pessoas, o 5G vai nos permitir uma conexão muito mais ampla com as coisas que nos rodeiam. Seu celular, por exemplo, provavelmente vai ser mais rápido que o wifi da sua casa.

A BBC News Mundo, serviço em espanhol da BBC News, conversou com especialistas para saber quais são as três maiores vantagens da rede móvel de quinta geração.

continue lendo em: https://www.bbc.com/portuguese/geral-48499353

 

 

Embraer e Uber fazem acordo para taxi aéreo

embraer-702x336

A Embraer revelou o conceito de táxi aéreo que está desenvolvendo em parceria com a Uber. A aeronave elétrica de decolagem e aterrissagem vertical (eVTOL) está sendo desenvolvida pela EmbraerX, empresa subsidiária da Embraer que visa “viabilizar e acelerar o ecossistema de mobilidade urbana”. A parceria entre Uber e Embraer foi anunciada inicialmente em 2017. A Uber também mantém parcerias com a Bell, a fabricante de aeronaves elétricas Pipistrel, a subsidiária da Boeing Aurora Flight Sciences e a NASA para desenvolver aeronaves ou aspectos de gerenciamento de maiores volumes de tráfego aéreo em áreas urbanas. ambientes. A EmbraerX lançou o eVTOL na Uber Elevate Summit 2019 em Washington, DC Falando no evento, Antonio Campello, presidente e CEO da EmbraerX disse: “Temos combinado o pensamento de design centrado no ser humano com nossos 50 anos de experiência em construção e engenharia. para este novo conceito de eVTOL. ” O novo conceito de aeronave também visa a otimização operacional para o ambiente urbano com alta confiabilidade, baixos custos operacionais, menor pegada de ruído, totalmente elétrica e será progressivamente autônoma. Mark Moore, diretor de engenharia da aviação da Uber, disse: “A Embraer concentrou-se na experiência do cliente com seu mais recente conceito de veículo, usando sistemas redundantes integrados para alcançar a segurança ideal e também alcançando baixo ruído com um sistema de oito rotores.” A nossa equipe aguarda com expectativa a colaboração contínua com a equipe da Embraer para obter um veículo de passeio aéreo silencioso, verde e seguro ”. A EmbraerX também está envolvida em um projeto chamado Beacon, uma plataforma de negócios projetada para promover a colaboração entre empresas de serviços de aviação e profissionais. Também está trabalhando com controladores de tráfego aéreo, acadêmicos, pilotos e especialistas do setor para desenvolver sistemas para gerenciar espaços aéreos urbanos.