Industria 4.0 | Los prolegómenos de la cuarta revolución industrial

Aunque parece algo pronto en términos históricos, la cuarta revolución industrial se acerca y la Industria 4.0 parece ser el hito que marque los primeros pasos hacia ella. Esta revolución industrial se enfoca en la automatización, la interconectividad y los datos en tiempo real.

La Industria 4.0 integrará lo físico con lo virtual, donde los procesos pueden ser optimizados y autoconfigurables. Se trata de un sistema mejor conectado que favorecerá las operaciones de las compañías. Es decir, que representa un importante salto para la gestión de las organizaciones. En Futuro Eléctrico te contamos en qué consiste, cuáles son sus características; así como sus beneficios y retos.

Estamos al borde de una revolución tecnológica que modificará la forma en que vivimos, trabajamos y nos relacionamos.
Klaus Schwab

¿Qué es la Industria 4.0?

De manera sencilla, la Industria 4.0 consiste en la digitalización de la industria y todos los servicios relacionados con ella. Es un concepto que apunta a que la empresa pueda adaptarse a los medios de producción y los recursos que dispone para aprovecharlos al máximo.

La llamada cuarta revolución industrial es un salto cuantitativo y cualitativo en la gestión de cadenas de valor. Esta apuesta por una mayor conectividad, automatización y globalización; de manera tal que se produce una unión entre el mundo virtual y el real.

Así, se genera una interrelación entre diferentes procesos y áreas. Al mismo tiempo, se descentraliza la operación, pues se genera un aumento de la flexibilidad e individualización de los procesos de fabricación. La Industria 4.0 busca que los dispositivos tecnológicos conecten toda la cadena de producción.

El objetivo final es, por medio de la tecnología, optimizar los procesos de fabricación, su supervisión e integración con otros procesos y sistemas de la planta. De esta forma, genera una autogestión en las instalaciones y revoluciona la manera en que opera la empresa.

Klaus Schwab, fundador de Foro Económico Mundial y quien acuñó el concepto de cuarta revolución industrial, plantea que:

[La cuarta revolución industrial] genera un mundo en el que los sistemas de fabricación virtuales y físicos cooperan entre sí de una manera flexible a nivel global. Sin embargo, no consiste solo en sistemas inteligentes y conectados. Su alcance es más amplio y va desde la secuenciación genética hasta la nanotecnología, y de las energías renovables a la computación cuántica. Es la fusión de estas tecnologías y su interacción a través de los dominios físicos, digitales y biológicos lo que hace que la cuarta revolución industrial sea diferente a las anteriores.

Origen de la Industria 4.0

Fue en 2011, en la feria de Hannover, cuando se mencionó por primera vez el concepto de Industria 4.0. En ese entonces, se habló de la intención de ejecutar un proyecto que desarrollara una fábrica inteligente. La visión era de una fábrica con todos sus procesos interconectados entre sí, asociada a la cuarta revolución industrial.

Para entender lo que implica este avance, conviene hacer un repaso por los progresos que ha aportado cada revolución industrial.

La primera revolución industrial surgió en 1784. En ese entonces la manufactura tenía un enfoque de trabajo manual. Se realizaba por personas con ayuda de animales de trabajo. Sin embargo, llegaron las máquinas a base de agua o vapor, y otro tipo de motores, que se convirtieron en el primer sistema mecanizado.

La segunda revolución tuvo lugar en 1870 y principios del siglo XX. Esta comenzó con la introducción del acero y el uso de electricidad en las fábricas. Gracias a ello, se aumentó la eficiencia y la maquinaria se hizo más dinámica. Con la introducción de la cinta transportadora, comenzó la producción en masa.

Posteriormente, a finales de la década de los cincuenta, emergió la tercera revolución industrial. Las empresas incorporaron la tecnología electrónica y los controles programables en las fábricas. Gracias a ello, se comenzó a automatizar de forma electrónica la producción.

Ahora, dos décadas de vertiginosos avances tecnológicos y el internet traen consigo un nuevo escenario para la industria. La convergencia de las tecnologías de la información, la robótica, el internet de las cosas, unido al acceso a datos en tiempo real y los sistemas ciberfísicos, dan paso a la Industria 4.0.

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Características de la Industria 4.0

• Automatización: La descentralización de las máquinas las convierte en capaces de tomar decisiones autónomas. Las máquinas podrán evaluar las necesidades de la fábrica y proveer información en tiempo real.
• Conectividad: Permite la interconexión entre los elementos de la fábrica inteligente por medio del IoT. Puede ser máquina a máquina o máquina con humanos.
• Datos en tiempo real: Permite el análisis y toma de decisiones en tiempo real. Por ejemplo, con el big data se puede predecir cuándo un sistema requiere mantenimiento.
• Flexibilidad: Las fábricas inteligentes podrán añadir, sustituir o sustraer elementos y cambios de tareas.
• Personalización: Las máquinas podrán adaptarse al entorno y tareas nuevas. Al tener la facilidad de autoconfigurarse, pueden adaptar su funcionalidad a las necesidades del cliente.
• Optimización: Al combinar la capacidad analítica de las herramientas informáticas con los datos del producto y de los clientes, se puede optimizar la fabricación, servicios y experiencia del usuario.

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La tecnología en la cuarta revolución industrial

Cuando se habla de una revolución industrial, también se hace referencia a la implementación de nuevas tecnologías que la hacen posible. A continuación, mencionamos las principales:

• Internet de las cosas (IoT): Es la base principal del desarrollo de esta industria. Nació para establecer una comunicación entre el mundo digital y el físico. Brinda la posibilidad de compartir la información recorrida por múltiples sensores en tiempo real.
• Big data: Hace referencia a grandes conjuntos de datos que pueden recopilarse, almacenarse y analizarse. De esta forma, se pueden identificar patrones, tendencias y oportunidades. Es especialmente relevante al crear estrategias comerciales o tomar decisiones.
• Cobots: Están diseñados para interactuar físicamente con los humanos en entornos colaborativos. Son de reducido trabajo, flexibles y de un precio mejor al de los robots tradicionales. Ayudan a optimizar la producción y se pueden encargar de tareas peligrosas.
• Realidad aumentada: Permite enriquecer la experiencia visual de las personas. A través de dispositivos electrónicos, como gafas o pantallas, se pueden combinar elementos reales con los digitales. Así se generan experiencias inmersivas e interactivas. Además, con información en tiempo real los trabajadores pueden mejorar la toma de decisiones y procedimientos.
• Impresión 3D: Con una impresora 3D o 4D es posible crear prototipos o productos tridimensionales de forma rápida, precisa y económica. Permitirá la creación vertiginosa de prototipos y una fabricación altamente descentralizada. Se usa sobre todo en sectores de diseño, ingeniería y automotor.
• Sistemas ciberfísicos (CPS): Conocido también como manufactura cibernética, permiten que un objeto esté controlado por la tecnología. Algunos ejemplos: coches autónomos, red eléctrica inteligente y pilotos automáticos aeronáuticos.
• La nube: Usar servidores remotos alojados en internet para almacenar, gestionar y procesar la información. Permite que los datos estén accesibles desde cualquier lugar y elimina la inversión en infraestructuras.
• Inteligencia artificial: Es otro pilar tecnológico clave en la Industria 4.0 y se abre paso con creciente fuerza. Facilita la automatización de los procesos industriales mediante la aplicación de nuevos métodos de procesamiento de datos y software inteligentes, lo que influye directamente en el aumento de la productividad y ahorro de costes de producción y tiempo.

Aplicaciones de la Industria 4.0

La expectativa de muchos es que la llegada de la Industra 4.0 equivalga para el sector industrial lo que implicó el internet para el comercio electrónico.

Sus aplicaciones se encuentran en la administración y optimización de la cadena de suministro, al permitir brindar productos de manera más rápida; en los datos predictivos, al facilitar identificar problemas antes de que surjan; y el seguimiento y optimización de activos.

Sector aeronáutico

Es idóneo para la conversión a la Industria 4.0. Las tecnologías de recabado y análisis de datos son de especial interés gracias a la popularización de clusters aeronáuticos. Así, se genera una comunicación entre diferentes empresas con un interés final. Airbus es una de las compañías que ha puesto amplios esfuerzos en avances y proyectos de esta industria.

Sector automovilístico

Ha sido uno de los primeros en adoptar las tecnologías de la Industria 4.0 en sus fábricas. Gracias a estas tecnologías, se producen distintos productos en una única línea de fabricación. Con estas tecnologías se busca que las fábricas queden totalmente automatizadas, la realización de tareas repetitivas por parte de cobots y corregir automáticamente los fallos en el proceso de fabricación, entre otras.

Energías

El tratamiento del big data permite optimizar el uso de energía, conocer con qué tipos de energía se cuenta en cada momento y permite desarrollar estrategias para dar un mejor uso a los combustibles fósiles.

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Salud y farmacología

Es otro de los campos donde la Industria 4.0 tendría una gran repercusión. Por medio de la digitalización se pueden acelerar procesos como la fabricación de prótesis, como es el caso de Siemens. Además, la visión artificial puede ayudar a la detección de defectos. Por otra parte, también se encuentra la bioimpresión 3D que se ha convertido en esencial en la medicina porque, combinado con células y biomateriales, se crean tejidos vivos.

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Beneficios de la Industria 4.0

Esta industria abarca todo el ciclo de vida de un producto: desde su diseño hasta el servicio al cliente. Gracias a eso, se comparten visiones informadas, actualizadas y relevantes de todos los momentos de la empresa. Estos son algunos beneficios:

• Optimización de los niveles de calidad, al tener una visión artificial que pueda detectar fallos. Asimismo, se puede ser más preciso con los pesos y las medidas.
• Reducción de algunos puestos de trabajo, pero creación de otros nuevos. Por ejemplo, el personal operario comienza a disminuirse, pero crecen los supervisores, los mécanicos, programadores, etc.
• Reducción de costos de producción.
• Más competitividad, ya que se optimiza la operación propia. Además, se puede dar una mejor respuesta a las necesidades del mercado.
• Inspección completa de la producción, desde su principio hasta su final.
• Se pueden abordar problemas potenciales antes de que se conviertan en graves gracias a la analítica predictiva.

Retos de la Industria 4.0

A pesar de sus grandes avances y beneficios, la Industria 4.0 no está exenta de desafíos, sobre todo para las empresas que los implementen. Algunos de estos retos son:

• Ciberseguridad. Los sistemas tienen que protegerse fuertemente de cualquier ciberataque. Al introducir sistemas de open source para adecuarse a esta transformación, la ciberseguridad es un aspecto clave para evitar ataques informáticos, robo de información o suplantación de identidad.
• Disminuir los efectos negativos de una posible reducción de puestos de trabajo. Al favorecer la automatización, se pueden reducir los empleos. Sin embargo, es necesario que se creen nuevos puestos de trabajo en otras áreas.
• Desarrollo de software y sistemas de análisis que permitan transformar los datos producidos por las fábricas inteligentes en información útil.
• Falta de personal cualificado para las necesidades de esta industria.
• Gran inversión inicial requerida para implementar la nueva tecnología. El retorno de la inversión también es un aspecto a considerar.
• Aumento de la competitividad global. Se les pedirá a las empresas que ajusten sus procesos productivos a los rápidos cambios de la demanda para así maximizar la productividad, lo que podría poner en desventaja a las pequeñas y medianas empresas.
• Fallos informáticos o de comunicación. En caso de un fallo de comunicación o informático, debido a la interconexión del sistema, podrían generarse grandes pérdidas económicas.

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Palabras finales

Con la Industria 4.0, las máquinas, empresas y hasta ciudades enteras podrían convertirse en inteligentes. Y aunque los retos de esta revolución industrial son múltiples, tanto para las empresas como para las personas y la sociedad, la velocidad a la que se desarrolla la tecnología y su impacto en nuestra vida es cada día más evidente. Esto demuestra que la llegada de la cuarta revolución industrial es inevitable… y tal vez no estemos muy lejos de ella, e incluso, de una quinta revolución.

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