Tecnología

Industria 4.0: caminando a hombros de gigantes

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Este concepto de Industria 4.0, tan popular hoy en día, surge en Alemania a raíz de la crisis financiera de la última década, una nueva demostración de que en las crisis es cuando las sociedades que basan su desarrollo en el conocimiento y en la industrialización, aprovechan para rearmarse y tomar fuerzas para cuando viene el impulso de la recuperación económica.

Además, se ha estudiado como  las sociedades industrializadas sufrieron menos que las volcadas en los servicios, lo que les permitió mantener o aumentar sus plantillas y no perder  la experiencia y solvencia de las mismas, con despidos masivos,  que hubiera sido casi imposible de cubrir a la salida de la crisis .

No es prudente decir que el concepto de la industria 4.0 es una novedad en si mismo o una disrupción de lo que hasta ahora se ha venido haciendo en el mundo industrial. Más bien, es una evolución lógica que es y va a ser posible por el desarrollo imparable de la tecnología. Es por esto que la industria de hoy y de mañana, tintada con conceptos como este de I 4.0, corre a hombros de gigantes.

La tecnología nos permite ver hoy ya conectados máquinas, productos e infraestructuras, que colaboran de forma dinámica e inteligente. Es un paso más allá de lo conocido hasta ahora: todos los niveles de los sistemas de información de una empresa y de todos los componentes de la cadena de valor, están conectados y comparten datos e información.

La Industria 4.0 aboga por desarrollar el modelo de manera que los sistemas de producción reconfigurables, basados en herramientas, máquinas, instalaciones y productos capaces de comunicarse entre sí y con los trabajadores, generen un método mucho más eficiente de fabricar, de modo que las personas que trabajen en esta área, puedan dedicarse a generar más valor para el cliente y no a monitorizar máquinas o sistemas de producción.

Según los expertos, las empresas deberán adoptar la renovación de sus sistemas productivos, siguiendo una serie de pasos basados en cinco áreas o pilares básicos.

Generación y captura de datos

Lo primero es dotar al sistema físico de la capacidad de comunicarse y permitir de esta manera su análisis y optimización.

La sensorización cada vez más asequible junto con el protocolo IPv6, que permite conexiones infinitamente más rápidas punto a punto de lo que conocemos hasta ahora, permitirá que todos los elementos de un sistema productivo puedan aportar información.

Esta ingente cantidad de datos se tratarán con sistemas de almacenamiento descentralizados y en la nube, permitiendo unos costes de tratamiento de información mucho más reducidos.

Por otro lado los algoritmos avanzados y el Machine Learning,  ayudarán a identificar pautas emergentes en el gran volumen de datos generado en el sistema productivo.

Análisis de datos

Ya existen sistemas de producción capaces de analizar la gran cantidad de datos que se generan en las operaciones.

Cuando una fábrica está digitalmente conectada, es posible capturar información, procesarla y analizar la misma para de este modo, tomar decisiones estratégicas en un tiempo muy corto.

El análisis de datos, nos permite además detectar los problemas sistémicos de una máquina, un proceso o un proveedor, con lo que estudiando las pautas de comportamiento de los mismos, podemos anticiparnos y realizar un mantenimiento preventivo mucho más eficiente, reduciendo la posibilidad de contingencias y por ende los costes asociados.

Interacción hombre-máquina

La integración de numerosos sistemas de información en una compañía, requiere una gestión muy sofisticada, que es necesario simplificar para su interacción con el ser humano.

Varias empresas han desarrollado plataformas basadas en la nube y pensadas para un uso industrial, como MindSphere de Siemens o Leonardo de SAP. Sin embargo, la interfaz entre personas y máquinas es uno de los asuntos más complicados a resolver.

Se ha avanzado mucho con la movilidad en los entornos industriales, de modo que ahora el operario no está atado a un puesto de trabajo si no que la información que necesita y se requiere de él, va en su bolsillo, en su Smart Phone o en una Tableta adaptada. Métodos como los productos basados en HTML5 han permitido dar este servicio de manera eficiente.

Pero la Industria 4.0 va un paso más allá y exige una interacción mucho más directa y natural del hombre con la máquina. Y es aquí donde surgen sistemas mucho más intuitivos como gafas holográficas y visión 3D, que permiten actuar directamente al ser humano sobre los equipos y además colaborar con otros colegas en la solución de problemas en tiempo real, minimizando riesgos y aumentando en eficiencia.

Producción flexible

Cada es más necesario poder ofrecer a las fábricas la flexibilidad necesaria para responder a los cambios de la demanda y, por tanto, aumentar la eficiencia de procesos y modelos de negocio.

Los últimos avances en robótica, automatización y fabricación aditiva, hacen esto posible.

La robótica avanza cada vez más rápido de forma que en breve se popularizará el cobot, o robot colaborativo, que a diferencia del tradicional, que exige su aislamiento del ser humano, por razones de seguridad, permite interactuar con este de manera natural, gracias a su alta capacidad de sensorización y de aprendizaje.

Este tipo de robot altamente flexible,  permite abordar los problemas  derivados de la alta rotación de trabajadores o hacer frente a los picos rápidos de demanda de la producción, incrementando de forma inmediata el número de operarios necesarios.

Otra tecnología con gran impacto es la impresión 3D industrial, que permite la generación de componentes complejos sin necesidad de moldes.

La fabricación aditiva, basada en añadir solo la materia prima necesaria para para la fabricación del producto, casi sin mermas, producirá una enorme economía de los procesos de producción.

Estas dos tecnologías combinadas en el entorno de la fábrica conectada, producen la deseada bajada de las barreras de entrada en el sector manufacturero. De esta manera es más factible fabricar según las necesidades, aprovechando las ventajas de los modelos de negocio plataforma o de las “Printer Farms” , sin que las máquinas supongan de este modo una carga en los balances.

Propiedad intelectual

Habilitar una protección fiable de la propiedad intelectual será clave para implementar modelos de negocio basados en plataformas en la Industria 4.0

Con la impresión 3D, cualquiera que tenga acceso al diseño de un producto, puede generar un original, ya que se prescinde del uso de moldes.

Así la protección de la propiedad intelectual en un sistema de producción con múltiples sistemas informáticos de toda índole interconectados y colaborando, debe empezar por el nivel más bajo. La seguridad debe bajar allí donde se capturan los datos por sensores y en los puntos de transmisión. Es una cuestión tan complicada como crucial.

La implicaciones futuras de la adopción del modelo propuesto por la Industria 4.0, van, principalmente, desde el perfil de los trabajadores, que pasarán de ser expertos muy formados a profesionales capaces de abordar rápidamente problemas complejos y aportar soluciones.  Se les conocerá como “cibertrabajadores”. Aquí serán apoyados por la inteligencia artificial que aprende las pautas y rutinas y mediante algoritmos complejos, aportará variantes de solución.

Por otra parte están la Ciberseguridad, la diferenciación de los productos por el software y los modelos de negocio plataforma, con la ventaja sobre las cadenas de suministro tradicionales, aportando escalabilidad más rápida y flexible.

En definitiva, la tecnología, impulsando la digitalización de la industria, dará pie a modelos y oportunidades de negocio todavía desconocidos. Por esto, si no quieren perder el tren de formar parte de los nuevos paradigmas del mercado, que están ya entre nosotros, los fabricantes deberán acometer la renovación tecnológica de manera urgente, teniendo como objetivo fábricas, productos y servicios conectados. Solo así se conseguirá una fábrica íntegramente digital, que es la que tiene futuro.

Fuente: Sanchón, Marc. “Los cinco puntales de la cadena de valor en  la industria 4.0”. Revista IESE Insight, nº33 (2017): pp. 15-22.

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