Industria 4.0 ¿Es realmente revolución o evolución?

 En Industria 4.0

Qué es la industria 4.0

La Industria 4.0 se refiere a una nueva fase en la Revolución Industrial que se centra principalmente en la interconectividad, la automatización, el aprendizaje automático y los datos en tiempo real. Se ha definido como la tendencia actual de automatización e intercambio de datos en tecnologías de fabricación, incluidos los sistemas cibernéticos físicos, IoT (Internet de las cosas), Big Data y análisis, realidad aumentada, fabricación aditiva, simulación, integración de sistemas horizontales y verticales, robots autónomos y computación en la nube.

Si bien todas las empresas y organizaciones que operan hoy en día son diferentes, todas enfrentan un desafío común: la necesidad de conexión y acceso a información en tiempo real entre procesos, socios, productos y personas.

El término «Industria 4.0» fue inicialmente acuñado en Alemania en el año 2011. Se presentó en el evento de la Feria de Hannover, y esto simboliza la llegada de una nueva era de revolución industrial. Cuando se planteó la idea por primera vez, los investigadores y las empresas manufactureras europeas realizaron grandes esfuerzos para adoptarla. Su interés en este proyecto o concepto se debe al hecho de que, en la Industria 4.0, la producción será más eficiente y menos costosa.

Características de la industria 4.0

Las palabras clave digitalización y “networking desempeñan un papel muy importante en la Industria 4.0. La automatización también será importante en el futuro. Pero primero echemos un vistazo a las principales características de la nueva revolución industrial:

– Interconexión: Con la tecnología de la comunicación inalámbrica y las capacidades del Internet de las cosas (IoT), se puede conseguir una mayor coordinación entre los departamentos de una empresa y eso hace que se mejore el rendimiento de la cadena productiva en su conjunto.

Transparencia de la información: La interconectividad permite a los operadores recopilar inmensas cantidades de datos e información de todos los puntos del proceso de fabricación, ayudando así a la funcionalidad e identificando áreas clave que pueden beneficiarse de la innovación y la mejora.

Descentralización: En la Industria 4.0, la descentralización significa que las máquinas no dependen de la interferencia humana para trabajar. Los sistemas físicos tienen sensores conectados a una red, capaces de tomar decisiones automatizadas basadas en datos de rendimiento.

Respuesta en tiempo real: Los datos capturados, el procesado de los mismos y las decisiones tomadas se realizan en tiempo real.

– Modularidad: Permite que cualquier actividad de la línea sea cambiante. Con la conexión y desconexión de diferentes módulos de una fábrica inteligente, las compañías pueden fabricar productos únicos sin reconfigurar toda la línea de ensamblaje.

Hemos visto distintas características de la industria 4.0. Pero son muchos las componentes tecnológicas que la definen. No se compone de sólo una tecnología específica, sino la integración de varias tecnologías para la automatización avanzada de la industria. Estas son algunas de esas tecnologías y sus definiciones:

-Sistema Ciberfísico: Se trata de sistemas inteligentes que se conectan a dispositivos físicos en una red cibernética para permitir la recopilación de datos.

Internet de las cosas (IoT): Es similar al Sistema Ciberfísica, pero en este caso, se agregan dispositivos electrónicos y sensores a los dispositivos. El propósito es para la recopilación de datos, análisis y acciones automatizadas. Cuando se aplica a la industria, puede denominarse Internet industrial de las cosas (IIoT)

Big Data: El volumen de datos recopilados por el Sistema Ciberfísico y el “Internet de las Cosas” crea su propio desafío: es demasiado grande para analizarlo manualmente. Por lo tanto, surge el Big Data para organizar y almacenar la información generada.

-Computación en la nube (Cloud Computing): La computación en la nube es una nueva forma de guardar datos y sistemas de alojamiento. En lugar de centros de datos locales, las empresas «alquilan» servidores remotos para almacenar, administrar y procesar datos.

-Fábrica inteligente:  Una fábrica inteligente es aquella que hace los procesos de fabricación y producción más sencillos y rentables permitiendo la comunicación entre los sistemas ciberfisicos, el internet de las cosas y la computación en la nube para ayudar a personas y máquinas en la ejecución de sus tareas.

Evolución de la industria. De la 1.0 a la 4.0

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Para comprender mejor qué es la Industria 4.0, es esencial comprender qué cambios se introdujeron en cada una de las revoluciones que experimentó la industria anteriormente: Hay cuatro revoluciones industriales distintas que el mundo ha experimentado o continúa experimentando hoy:

Primera Revolución Industrial

La revolución industrial en Gran Bretaña llegó para introducir máquinas en producción a fines del siglo XVIII (1760-1840). Durante este período de tiempo, la fabricación evolucionó de centrarse en el trabajo manual realizado por personas y ayudado por animales de trabajo a una forma más optimizada de trabajo realizada por personas mediante el uso de motores de agua y vapor y otros tipos de máquinas herramientas.

Segunda Revolución Industrial

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La Segunda Revolución Industrial comenzó en el siglo XIX a través del descubrimiento de la producción de electricidad y líneas de montaje. La introducción de la electricidad permitió a los fabricantes aumentar la eficiencia y ayudó a que la maquinaria de las fábricas fuera más móvil. También se introdujeron conceptos de producción en masa como la línea de montaje como una forma de aumentar la productividad.

Tercera Revolución Industrial

Comenzando a fines de la década de 1950, una tercera revolución industrial comenzó a surgir lentamente, a medida que los fabricantes comenzaron a incorporar más tecnología electrónica, y eventualmente informática, en sus fábricas. Durante este período, los fabricantes comenzaron a experimentar un cambio que puso menos énfasis en la tecnología analógica y mecánica y más en la tecnología digital y el software de automatización. Ejemplos conocidos de esto son los robots que realizan secuencias programadas sin intervención humana.

Cuarta Revolución Industrial

Actualmente estamos situados en la implementación de la Cuarta Revolución Industrial. Esta industria se basa en los desarrollos de la Tercera Revolución Industrial y se puede decir que es la era de los sistemas físicos cibernéticos (CPS). Este sistema se compone de máquinas inteligentes, métodos de almacenamiento e instalaciones de producción capaces de intercambiar información de forma autónoma, desencadenando acciones y controlándose de forma independiente. Este intercambio de información se realiza a través del Internet industrial de las cosas (IIOT) en el que miles de sensores trabajan en tiempo real y transfieren los datos a un servidor local o un servidor en la nube.

Diferencias entre la industria 4.0 y 3.0

La gran diferencia entre la cuarta revolución y las demás revoluciones industriales es que ésta se está desarrollando a gran velocidad, en cambio, las anteriores revoluciones sucedieron a lo largo de varias décadas.

La cuarta revolución industrial se diferencia de la tercera etapa industrial en tres conceptos claves: conectividad máxima, potencia informática extrema y gran automatización.

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En primer lugar, respecto a la conectividad máxima, ya hay más de 6 mil millones de dispositivos móviles conectado a miles de millones de personas. También hay más de un 1 billón de dispositivos (o máquinas) conectados a través de Internet (automóviles, teléfonos, hogares, maquinaria, aviones, camiones, barcos, máquinas de refrescos, etc.). Además, con la llegada de la tecnología 5G, habrán más dispositivos que se podrán conectar al sistema. Podemos decir que estamos viviendo en la era de la conectividad.

Actualmente vivimos en la era de las grandes capacidades informáticas. Es decir, por ejemplo, mediante la computación en la nube, podemos utilizar potencias casi impensables hace algunos años, en servidores como Microsoft Azure o Amazon Web Services. Se están desarrollando los llamados ordenadores cuánticos donde las capacidades de procesamiento son impresionantes. A diferencia de la anterior etapa, las capacidades informáticas de la cuarta revolución industrial serán espectaculares.

Y, por último, la automatización es pieza clave para diferenciar esta etapa de la anterior. Con una conectividad máxima y un poder informático extremo, la automatización será fundamental. Por ejemplo, las máquinas, en la Industria 4.0, funcionan de forma autónoma sin la intervención de un ser humano. Mientras que en la industria 3.0 las máquinas solo están automatizadas.

¿Qué beneficios puede tener una empresa en adoptar modelos de negocio propios de la industria 4.0?

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Los beneficios de adoptar un modelo de negocio acorde a la Industria 4.0 son los siguientes:

  • Incrementa la productividad y reduce costes: Las tecnologías propias de la industria 4.0 ayuda a las empresas a administrar y optimizar todos los aspectos de sus procesos de fabricación y cadena de suministro. Le da acceso a los datos y las perspectivas en tiempo real que necesita para tomar decisiones más inteligentes y rápidas sobre su negocio, lo que en última instancia puede aumentar la eficiencia y la rentabilidad de toda su operación. Las tecnologías digitales también pueden ayudar a los empleados a ser más eficientes.
  • Mejora la calidad del producto: Por ejemplo, el control de calidad en tiempo real puede permitirle obtener datos en cada punto de su producción. Esto lo ayudará a verificar cómo las condiciones afectan la calidad de sus productos. Además, se reducirán los costes al evitar productos defectuosos y también la devolución de los mismos por parte de los clientes.
  • Ventaja competitiva: Las tecnologías propias de la industria 4.0 puede brindar a un negocio de una ventaja competitiva respecto al mercado.
  • Empresa más colaborativa y fuerte: Las empresas que invierten en soluciones de la Industria 4.0 pueden aumentar la eficiencia, impulsar la colaboración entre departamentos, permitir análisis predictivos y prescriptivos, y permitir que las personas, incluidos los operadores, gerentes y ejecutivos, aprovechen más los datos y la inteligencia en tiempo real para tomar mejores decisiones mientras administran su día.
  • Atracción de talento: Las empresas que invierten en tecnologías modernas e innovadoras de la Industria 4.0 están mejor posicionadas para atraer y retener nuevos trabajadores.

Cuál es el futuro de la Industria 4.0 para este año, tendencias y posibles retos a resolver

Qué nos deparará la Industria 4.0 en el año 2020? ¿Cuáles serán las tendencias de este año?

En el año 2020 y en los próximos años, la industria 4.0 estará preparada para transformar las industrias manufactureras globales con diferentes cambios y tendencias que tendrán un impacto significativo en la forma en que operará la industria. Algunas de las soluciones que llevarán a la Industria 4.0 al siguiente tendrán mucho que ver con las simulaciones, la automatización, impresoras 3D y la realidad aumentada entre otras. Vamos a echarles un vistazo:

Inteligencia Artificial

Hoy en día, la Inteligencia Artificial revisa las decisiones de los humanos para ayudarlo a crear nuevas reglas o refinamientos a las reglas existentes. Por tanto, esto ayuda que los trabajadores humanos se liberan de las actividades rutinarias e incluso semi-rutinarias para enfocarse en los esfuerzos creativos de mayor valor.

Conectividad

Integrar, conectar y colaborar será fundamental en la cuarta revolución industrial. Todo lo relacionado con la automatización integrada debe estar conectado: aplicaciones, software y plataformas IoT.

Copia de modelado

Esta tecnología permite crear un modelo digital de casi cualquier cosa, desde un producto en sí mismo hasta la línea de producción completa. Ya no es necesario gastar tiempo y dinero en prototipos físicos, ni paralizar procesos para realizar pruebas. La simulación permite analizar y probar virtualmente para encontrar y corregir errores al principio del proceso.

Impresión 3D

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La tecnología de impresión 3D está avanzando rápidamente con su popularidad creciendo también. Muchas empresas ya están pensando en nuevas soluciones con tecnología, principalmente para reducir el costo de reemplazar piezas o desarrollar modelos.

Robots colaborativos

Muchas compañías argumentan que las fábricas del futuro se basarán más en la colaboración con la robótica que solamente sistemas robóticos. El robot colaborativo, en este sentido, se refiere a robots que realizan tareas manuales, pero trabajan en conjunto con las personas.

Realidad aumentada

La realidad aumentada y la realidad virtual aumentan los esfuerzos hacia la transformación digital de la fabricación y sus componentes: mecanizado y producción, planificación de fábrica, montaje, seguridad, pruebas y creación de prototipos digitales.

Cada una de estas tecnologías son parte del conjunto de herramientas de la revolución industrial 4.0, y a medida que estas tecnologías continúen madurando, la transformación digital de fabricación evolucionará. Pero existen algunos retos al implementar estas técnicas que pueden preocupar en el futuro.

Los posibles retos para el futuro pueden ser:

privacidad

  • Privacidad: Con la introducción de tecnologías 4.0, el entorno se convertirá en uno más transparente. Tanto las empresas como los consumidores tendrán que abrirse al nuevo entorno que está por venir. Por tanto, la privacidad de los datos no es solo una preocupación del cliente, sino también del fabricante.
  • Seguridad: Este aspecto puede ser el más importante en el proceso implementación de las técnicas de la industria 4.0. La integración en línea puede crear fugas de datos e infracciones de seguridad como, por ejemplo, un robo cibernético. Por lo tanto, una investigación adecuada sobre «seguridad» es crucial.
  • No es económico: Este tipo de transformaciones requerirá de una inversión masiva en nuevas tecnologías como Inteligencia Artificial, IoT (Internet de las Cosas) o Robótica. Y, por tanto, estos desarrollos alejan a las pequeñas empresas y podría costarle a la compañía su participación de mercado en el futuro.
  • Empleo: Si bien todavía es temprano para especular sobre las condiciones de empleo con la adopción de la Industria 4.0 a nivel mundial, es seguro decir que los trabajadores deberán adquirir un conjunto de habilidades diferente o completamente nuevo.

¿La cuarta revolución industrial es una revolución o una evolución?

Antes de contestar a esta pregunta, vamos a reflexionar sobre qué es una revolución industrial. Una revolución en sector industrial se basa en el desarrollo de una tecnología o varias, disruptiva, que crea un nuevo ecosistema socioeconómico, mejor que el anterior. Las revoluciones industriales se han caracterizado por ser propias del sector industrial, mediante desarrollo tecnológico y aplicación de los avances científicos, quien introducía cambios en la sociedad. Sin embargo, en la actualidad, es la sociedad la que está inmersa en el uso de la tecnología, empezando incluso por el ámbito doméstico, y es la industria la que está tardando un poco más en abrazarlo masivamente.  Es por ello por lo que está cuestionado por múltiples expertos el que podamos considerar la industria 4.0 una revolución.

Según el Foro Económico Mundial (World Economic Forum) hay tres razones por las cuales las transformaciones de hoy representan no solo una prolongación de la Tercera Revolución Industrial, sino más bien la llegada de una Cuarta y distinta:la velocidad, el alcance y el impacto en los sistemas. La velocidad de los avances actuales no tiene precedentes históricos. En comparación con las revoluciones industriales anteriores, la Cuarta está evolucionando a un ritmo exponencial en lugar de lineal. Además, está afectando a casi todas las industrias en todos los países. Y la amplitud y profundidad de estos cambios anuncian la transformación de sistemas completos de producción, gestión y gobierno.

La Industria 4.0 también tendrá un mayor impacto económico que sus predecesores. La tecnología transformará todas las industrias, y los fabricantes apenas comienzan a adoptar las últimas innovaciones. Con innovaciones que pueden detectar la salud de los equipos, la realidad aumentada y las máquinas de autoaprendizaje y autocuración, no es de extrañar que muchas compañías no estén seguras de dónde comenzar y de cómo comenzar a transformar su producción.

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