¿Que es Industria 4.0?

Significado de Industria 4.0

El concepto de Industria 4.0 fue mencionado por primera vez en la feria de Hannover (feria dedicada a la tecnología industrial) de 2011 con la intención de poner en macha un proyecto que llevara a cabo la concepción y desarrollo de la fábrica inteligente asociada a la cuarta revolución industrial, una visión de la fabricación informatizada con todos sus procesos interconectados entre sí haciendo uso del internet de las cosas (IOT), hoy en día llamado el internet industrial de las cosas (IIOT).

Imagen cortesía de: Industrie 4.0 platform

Se dice que dos años más tarde el gobierno alemán puso en marcha esta iniciativa con la idea de hacer frente a los grandes avances en materia industrial que se estaban llevando a cabo en los países emergentes como por ejemplo China, y que al no poder competir en costes de producción, la idea era poder superarlos en tecnología industrial y en la capacidad de fabricar productos de manera individualizada. Aunque como se ha podido ver, estos países no han tardado en querer subir al carro de esta cuarta revolución industrial una vez puesta en marcha en Europa y en Estados Unidos, donde por cierto el concepto de Industria 4.0 a diferencia de en Europa, es llamado Smart Manufacturing o Industrial Internet.

Imagen cortesía de: Smart Manufacturing Leadership Coalition

El término de Industria 4.0 abarca muchos conceptos y finalidades, pero los primeros avances en este ámbito implican la incorporación de una mayor flexibilidad e individualización de los procesos de fabricación. La industria automotriz es pionera en la necesidad de poner en marcha estos procesos de fabricación flexibles e individualizados, y es donde ya se están viendo grandes avances en este ámbito debido a que los fabricantes tienen que adaptar los vehículos a las necesidades individuales de los clientes de manera rápida y eficiente.

Imagen cortesía de: SIEMENS – Digital Factory

Principios de diseño

Los principios de diseño en que se basan las empresas y organizaciones para implementar la Industria 4.0 son los siguientes:

Decisiones descentralizadas. Los Sistemas Ciberfísicos tienen que ser capaces de tomar decisiones por sí mismos y de realizar sus labores de la manera más autónoma posible.

Imagen cortesía de: Glory LTD Factory (Japan)

• La interoperabilidad. Las personas, aparatos, sensores y máquinas tienen que ser capaces de comunicarse entre sí. Aquí juega un papel muy importante el Internet de las Cosas (IOT).

Imagen cortesía de: datasciencebe.com

Asistencia técnica. Los Sistemas Ciberfísicos tienen que ofrecer soporte y colaboración a los humanos en todas aquellas tareas que sean peligrosas, produzcan fatiga, cansancio o sean desagradables. Y por otro lado tienen que ofrecer una ayuda o soporte que sea capaz de añadir información visual inteligible para el humano de manera que pueda avanzarse a los posibles problemas y/o resolverlos en el menor tiempo posible.

Imagen cortesía de: Naviworks

Transparencia informativa. Los sistemas de información tienen que ser capaces de crear una copia virtual del mundo físico que les rodea a través de los datos recopilados a través de sus sensores y otros dispositivos conectados en su ecosistema.

Imagen cortesía de: Smart Factory

Retos de la Industria 4.0

Se espera que el nuevo concepto de Industria 4.0 asociado a la cuarta revolución industrial y a los Sistemas Ciberfísicos, sea capaz de impulsar cambios fundamentales al mismo nivel que las tres revoluciones precedentes. Recordemos que en la primera revolución se introdujo la mecánica movida por la energía generada por el agua y el vapor, en la segunda se introdujo la electricidad y la producción en masa inventada por Henry Ford, y la tercera la automatización y la proliferación de las tecnologías de la información.

Imagen cortesía de: Christoph Roser at AllAboutLean.com, CC BY-SA 4.0

Si tuviéramos que definir cuáles son los retos más importantes a los que se van a tener que enfrentar las empresas y organizaciones que implementen la Industria 4.0 serian los siguientes:

• El desarrollo de software y sistemas de análisis que convierten el diluvio de datos producidos por las fábricas inteligentes en información útil y valiosa.

Imagen cortesía de: Christoph Scholz, CC BY-SA 2.0

• Responder a la problemática actual en ahorro de energía y en gestión de recursos naturales.

Imagen cortesía de: 3M Smart Energy

• La Ciberseguridad. Los sistemas tienen que estar fuertemente protegidos ante cualquier Ciberataque debido a la necesidad de las industrias a introducir sistemas open source para adecuarse a la transformación digital de sus procesos.

Imagen cortesía de: Christoph Scholz, CC BY-SA 2.0

Evitar fallos informáticos o de comunicación debidos a la gran inmersión de software e infraestructura IT a la que tienen que someterse los sistemas informáticos de las empresas. Estos fallos podrían producir grandes pérdidas económicas.

• La falta de personal cualificado para conducir a sus empresas hacia la cuarta revolución industrial.

Reticencias de los directivos de las empresas a emprender el camino hacia la transformación digital de sus negocios.

Pérdida masiva de puestos de trabajo debido a la automatización de procesos donde va a tener que producirse un cambio en las tareas que desempeña hoy en día el operario de líneas de fabricación. La inmensa mayoría van a tener que reconvertirse profesionalmente, adecuándose a nuevos trabajos que a día de hoy no existen y que surgirán con el cambio de paradigma.

Imagen cortesía de: Daily Record News

• Asegurar el retorno de la inversión (ROI) generada por la nueva tecnología requerida para la transformación digital de las empresas.

A parte de los puntos mencionados anteriormente, cabe destacar que actualmente la gran mayoría de empresas no disponen de unas infraestructuras a la última en tecnología y como consecuencia van a tener más problemas y van a requerir de mayor inversión para alcanzar la transformación digital de sus procesos productivos, ya que para ello son necesarios unos sistemas de automatización industrial de última generación que puedan integrar cada vez más sensores, nuevas tecnologías, y que tengan capacidad de comunicación inalámbrica. Las fábricas deberán ganar en capacidad de interoperabilidad y en recopilar datos de forma masiva de los elementos que compongan sus procesos de producción para lograr mejoras reales en la eficiencia de fabricación y flexibilidad, y a su vez deben ser capaces de gestionar y analizar estas grandes cantidades de datos.

Los ingenieros que están inmersos en este ámbito, llevan ya unos años desarrollando soluciones industriales para el análisis de datos en el área del Big Data y Data Analytics basadas en open source, aprovechando las ventajas de este tipo de plataformas.

Las empresas deben implementar tecnologías y software Big Data capaz de dar salida a grandes cantidades de datos recogidos del entorno de fabricación para poder analizarlos y realizar las acciones necesarias en cada caso.

Lo que está claro es que tanto las pequeñas como las medianas o grandes empresas se tienen que ir concienciando de que la transformación digital de sus plantas de producción y otros ámbitos de sus negocios es necesaria si no se quieren quedar atrás en la carrera hacia la cuarta revolución industrial que no ha hecho más que empezar y a la que le queda un largo recorrido todavía.

Autor: Javier López.