Inovação sustentável integrando Internet das coisas à logística 5.0: armazéns inteligentes como infraestruturas de serviço de apoio à sociedade
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Tese |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Palavras-chave em Inglês: | |
| Link de acesso: | https://repositorio.ucs.br/11338/15169 |
Resumo: | O desenvolvimento da logística tem acompanhado historicamente as transformações da indústria, especialmente a partir da Terceira Revolução Industrial, quando os avanços em computação e comunicação de dados passaram a ser incorporados aos processos produtivos e logísticos. A evolução dessas tecnologias culminou no surgimento da Internet das Coisas (IoT), marcando a transição para a chamada Indústria 4.0 e, consequentemente, para a Logística 4.0. Mais recentemente, novas preocupações com a sustentabilidade ambiental e o bem-estar humano impulsionaram a formulação do conceito de Sociedade 5.0, o que levou à definição da Indústria 5.0 e, por extensão, à Logística 5.0. Essa nova fase é caracterizada pela integração entre a automação e a digitalização promovida pela Logística 4.0, os princípios da logística verde e a centricidade no ser humano proposta pela Sociedade 5.0 e pela própria Indústria 5.0, de forma que as empresas possam ir além da eficiência operacional, oferecendo benefícios à sociedade no seu entorno. Nesse novo cenário, os armazéns inteligentes passam a ocupar uma posição central, funcionando como hubs estratégicos onde a Internet das Coisas pode ser aplicada para otimizar operações logísticas em consonância com os princípios da Logística 5.0. Com base nesse contexto, a presente tese tem como objetivo propor uma arquitetura tecnológica para armazéns inteligentes, baseada nos princípios da Logística 5.0, que integre sensoriamento via Internet das Coisas para promover resiliência, sustentabilidade e centricidade no ser humano, ao mesmo tempo em que forneça dados precisos para apoio à gestão empresarial e às ações de organizações de defesa civil. Para a condução da pesquisa, adotou-se o método Design Science Research, cuja abordagem é orientada ao desenvolvimento de soluções práticas por meio da construção e avaliação de artefatos voltados à resolução de problemas reais. Durante a execução da pesquisa, construiu-se um conjunto de três artefatos composto por: (i) um modelo de arquitetura voltado à aplicação da IoT em armazéns inteligentes; (ii) um dispositivo IoT no estágio de produto mínimo viável; e (iii) um protótipo de processamento, visualização e tomada de decisões. Os artefatos desenvolvidos foram avaliados em cenários simulados e reais, permitindo validar sua funcionalidade e relevância em aplicações práticas relacionadas ao contexto da Logística 5.0. Como resultado, verificou-se a aplicabilidade da arquitetura proposta por meio da recombinação de dados sensoriais para uso em contextos alinhados à Logística 5.0, como previsão do tempo e detecção de incêndios mais precisos e antecipativos. Adicionalmente, a tese propõe um framework como quarto artefato, que incorpora a sociedade como um dos componentes constituintes de um armazém inteligente dentro da perspectiva da Logística 5.0. Nesse contexto, o papel dos armazéns como hubs logísticos os posiciona como protagonistas no contexto da Logística 5.0, ampliando a visão tradicional do setor logístico e fortalecendo seu papel como agente integrado à comunidade que vive em seu entorno. [resumo fornecido pelo autor] |
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Ferrigo, Samuel FranciscoVerruck, FábioVieira, Guilherme Bergmann BorgesBarbosa, Jorge Luís VictóriaTedesco, Leonel Pablo CarvalhoBertolini, Ana Cristina Fachinelli2025-12-12T12:43:38Z2025-12-12T12:43:38Z2025-12-112025-11-26https://repositorio.ucs.br/11338/15169O desenvolvimento da logística tem acompanhado historicamente as transformações da indústria, especialmente a partir da Terceira Revolução Industrial, quando os avanços em computação e comunicação de dados passaram a ser incorporados aos processos produtivos e logísticos. A evolução dessas tecnologias culminou no surgimento da Internet das Coisas (IoT), marcando a transição para a chamada Indústria 4.0 e, consequentemente, para a Logística 4.0. Mais recentemente, novas preocupações com a sustentabilidade ambiental e o bem-estar humano impulsionaram a formulação do conceito de Sociedade 5.0, o que levou à definição da Indústria 5.0 e, por extensão, à Logística 5.0. Essa nova fase é caracterizada pela integração entre a automação e a digitalização promovida pela Logística 4.0, os princípios da logística verde e a centricidade no ser humano proposta pela Sociedade 5.0 e pela própria Indústria 5.0, de forma que as empresas possam ir além da eficiência operacional, oferecendo benefícios à sociedade no seu entorno. Nesse novo cenário, os armazéns inteligentes passam a ocupar uma posição central, funcionando como hubs estratégicos onde a Internet das Coisas pode ser aplicada para otimizar operações logísticas em consonância com os princípios da Logística 5.0. Com base nesse contexto, a presente tese tem como objetivo propor uma arquitetura tecnológica para armazéns inteligentes, baseada nos princípios da Logística 5.0, que integre sensoriamento via Internet das Coisas para promover resiliência, sustentabilidade e centricidade no ser humano, ao mesmo tempo em que forneça dados precisos para apoio à gestão empresarial e às ações de organizações de defesa civil. Para a condução da pesquisa, adotou-se o método Design Science Research, cuja abordagem é orientada ao desenvolvimento de soluções práticas por meio da construção e avaliação de artefatos voltados à resolução de problemas reais. Durante a execução da pesquisa, construiu-se um conjunto de três artefatos composto por: (i) um modelo de arquitetura voltado à aplicação da IoT em armazéns inteligentes; (ii) um dispositivo IoT no estágio de produto mínimo viável; e (iii) um protótipo de processamento, visualização e tomada de decisões. Os artefatos desenvolvidos foram avaliados em cenários simulados e reais, permitindo validar sua funcionalidade e relevância em aplicações práticas relacionadas ao contexto da Logística 5.0. Como resultado, verificou-se a aplicabilidade da arquitetura proposta por meio da recombinação de dados sensoriais para uso em contextos alinhados à Logística 5.0, como previsão do tempo e detecção de incêndios mais precisos e antecipativos. Adicionalmente, a tese propõe um framework como quarto artefato, que incorpora a sociedade como um dos componentes constituintes de um armazém inteligente dentro da perspectiva da Logística 5.0. Nesse contexto, o papel dos armazéns como hubs logísticos os posiciona como protagonistas no contexto da Logística 5.0, ampliando a visão tradicional do setor logístico e fortalecendo seu papel como agente integrado à comunidade que vive em seu entorno. [resumo fornecido pelo autor]The development of logistics has historically kept pace with transformations in industry, especially since the Third Industrial Revolution, when advances in computing and data communication began to be incorporated into production and logistics processes. The evolution of these technologies culminated in the emergence of the Internet of Things (IoT), marking the transition to the so-called Industry 4.0 and, consequently, to Logistics 4.0. More recently, new concerns about environmental sustainability and human well-being have driven the formulation of the concept of Society 5.0, which has led to the definition of Industry 5.0 and, by extension, Logistics 5.0. This new phase is characterized by the integration between the automation and digitalization promoted by Logistics 4.0, the principles of green logistics, and the centrality of the human being proposed by Society 5.0 and by Industry 5.0 itself, so that companies can go beyond operational efficiency and offer benefits to the society around them. In this new scenario, smart warehouses come to occupy a central position, functioning as strategic hubs where the Internet of Things can be applied to optimize logistics operations in line with the principles of Logistics 5.0. Based on this context, this thesis aims to propose a technological architecture for smart warehouses, based on the principles of Logistics 5.0, that integrates sensing via the Internet of Things to promote resilience, sustainability, and human centricity, while at the same time providing accurate data to support business management and the actions of civil defense organizations. For the conduct of the research, the Design Science Research method was adopted, whose approach is oriented toward the development of practical solutions through the construction and evaluation of artifacts aimed at solving real-world problems. During the execution of the research, a set of three artifacts was built, consisting of an architectural model focused on the application of IoT in smart warehouses, an IoT device at the minimum viable product stage, and a prototype for processing, visualization, and decision-making. The artifacts developed were evaluated in simulated and real scenarios, allowing their functionality and relevance to be validated in practical applications related to the context of Logistics 5.0. As a result, the applicability of the proposed architecture was verified through the recombination of sensor data for use in contexts aligned with Logistics 5.0, such as more accurate and anticipatory weather forecasting and fire detection. Additionally, the thesis proposes a framework as a fourth artifact, which incorporates society as one of the constituent components of a smart warehouse from the perspective of Logistics 5.0. In this context, the role of warehouses as logistics hubs positions them as key players in the context of Logistics 5.0, broadening the traditional view of the logistics sector and strengthening its role as an agent integrated with the community that lives in its surroundings. [resumo fornecido pelo autor]Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, CNPqengporInternet das coisasInovaçãoLogísticaInternet of ThingsInovationLogisticsInovação sustentável integrando Internet das coisas à logística 5.0: armazéns inteligentes como infraestruturas de serviço de apoio à sociedadeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional da UCSinstname:Universidade de Caxias do Sul (UCS)instacron:UCSinfo:eu-repo/semantics/openAccessUniversidade de Caxias do Sulhttp://lattes.cnpq.br/0533228733592354FERRIGO, S. 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