Industria 4.0: historia y evolución tecnológica

Industria 4.0 es el nuevo horizonte de producción y distribución que se vuelve más inteligente, es decir, más inteligente, más rápido y más eficiente. ¿En qué sentido?

Gracias a una mezcla tecnológica de automatización, información, conexión y programación que están llevando a un cambio de paradigmas tecnológicos y culturales que, involucrando al sistema de fabricación en todas sus formas, introduce nuevos conceptos de desarrollo y servicio en nombre de una transformación digital cada vez más sinónimo de disrupción.

Ese sufijo 4.0, de hecho, corresponde a las etapas de una evolución extremadamente precisa. Desde la introducción de la máquina de vapor hasta el uso cada vez más generalizado de la automatización, desde la informatización hasta la digitalización, la transición a la cuarta revolución industrial lleva a las empresas a una nueva dimensión llamada bimodal, porque consiste en un ecosistema de recursos físicos y virtuales.

Hija de esa transformación digital que está cambiando progresivamente las costumbres y tradiciones, desencadenando una revolución cultural a escala mundial, Industry 4.0 en los últimos años se ha convertido también en una nueva dimensión de la comunicación y los negocios.

En la ruta que sigue a continuación, se presenta la hoja de ruta que resume las 4 etapas evolutivas de la historia industrial.

1784 – Industria 1.0

La industria 1.0 corresponde a una revolución en la fabricación con respecto al uso de la energía: la invención de la máquina de vapor, de hecho, permite a las fábricas abandonar los molinos e introducir una mecanización de la producción con mayor velocidad y potencia.

1870 – Industria 2.0

La industria 2.0 representa la segunda generación de energía, ligada al uso de la electricidad primero y del petróleo después, lo que permite aumentar aún más los niveles de mecanización y producción. Es gracias a este poder renovado que la línea de montaje que inaugura la era de la producción en serie está ganando terreno gradualmente en la fabricación.

1970 – Industria 3.0

La industria 3.0 resume la entrada en fábrica de las TIC de primera generación: las tecnologías de la información y la electrónica aumentan aún más los niveles de automatización no sólo en el área de producción sino también (y sobre todo) en la organización. Se diversificaron las infraestructuras y se pusieron en marcha nuevos procesos que, bajo el signo de la digitalización progresiva, diversificaron y facilitaron el trabajo de las personas mejorando la calidad de la producción.

2011 (y más allá) – Industria 4,0 (hasta 2019)

Industria 4.0 lo que es

La industria 4.0, que incluye una mezcla tecnológica de robótica, sensores, conexión y programación, representa una nueva revolución en la forma en que se fabrican y organizan los productos y el trabajo. ¿Cómo? Gracias a los nuevos modelos de producción, cada vez más automatizados e interconectados, a los activos y productos inteligentes y comunicantes, a la trazabilidad de los procesos y a la trazabilidad que conduce a la gestión colectiva, compartida y colaborativa de la información a nivel de la cadena de suministro, a las nuevas lógicas de servicio en nombre de la nube y a la movilidad. Todo ello centrado en una Internet de última generación (Internet Industrial), capaz de aportar más información, más integración, más interacción y más eficiencia dentro y fuera de las fábricas, renovando procesos y sistemas pero también aportando nuevas reglas de comunicación y servicio. Software de nueva generación por un lado y Big Data Management por el otro, así es como la producción logra la personalización en masa. La continua evolución de las tecnologías está diversificando la declinación de 4.0 en múltiples niveles y áreas operativas asociadas al uso de la Inteligencia Artificial y todas las derivas de la digitalización, incluyendo Blockchain.

¿De dónde viene el término Industria 4.0?

Industria 4.0 fue utilizado por primera vez en 2011 en la Feria de Hannover en Alemania como hipótesis de proyecto por un grupo de trabajo que en 2012 presentó al gobierno federal alemán un conjunto de recomendaciones para la implementación del Plan de Industria 4.0. El 8 de abril de 2013, de nuevo en la Feria de Hannover, se publicó el informe final con una previsión de las inversiones necesarias en infraestructura, escuelas, sistemas energéticos, instituciones de investigación y empresas para modernizar el sistema de fabricación alemán y devolver la producción alemana a la cima del mundo haciéndola competitiva a nivel mundial. El modelo ha sido una fuente de inspiración para todos los demás países.

Industria 4.0, ¿tejido inteligente o fabricación inteligente?

Son muchas las soluciones, organizarlas de forma armoniosa y coordinada es un reto que requiere competencias diversificadas y una visión amplia y orientada hacia el futuro. ¿El denominador común? Una integración de procesos y procedimientos que involucran a todas las cadenas de suministro, llevando a las empresas a nuevos modelos de desarrollo de producción y negocio, diversificados y complejos.

Expertos como Boston Consulting o McKinsey, para ayudar a entender, hablan de Smart Fabric, proponiendo una división de clusters tecnológicos en tres niveles:

  1. PRODUCCIÓN INTELIGENTE: las nuevas tecnologías de producción crean una interacción entre todos los activos de producción, fomentando la colaboración entre las personas, las máquinas y los sistemas.
  2. SMART SERVICES: una nueva generación de gobernanza de las infraestructuras informáticas y técnicas ayuda a gestionar y controlar los sistemas, explotando la lógica de la máxima integración entre todos los actores de la cadena de suministro, incluidos los clientes.
  3. ENERGÍA INTELIGENTE: los nuevos sistemas de suministro de energía y la concentración en el control del consumo de energía hacen que la infraestructura sea más eficiente, más barata y más respetuosa con el medio ambiente.

La innovación tecnológica, de hecho, mejora y hace más eficientes los procesos de producción, por un lado, y los procesos de gestión, por otro.

En este sentido, en comparación con el Plan Nacional de la Industria 4.0, que se basa en el modelo alemán en 9 clusters tecnológicos, cabe destacar que idealmente 4 están mejor asociados a la gestión de la producción (Smart Production) y 5 a la gestión de las infraestructuras de información y servicios (Smart Governance).

Tecnologías Industria 4.0

Los pilares de los planes estatales de la Industria 4.0 se centran en una serie de tecnologías facilitadoras capaces de crear modelos de interconexión y colaboración entre la información y los sistemas, integrando técnicas de producción capaces de mejorar las condiciones de trabajo, aumentar la eficiencia y la calidad de las plantas de producción, reducir el consumo energético y los residuos para finalizar una oferta capaz de mantenerse en línea con la demanda, fomentando la producción predictiva.

industria 4.0 por sectores

La fabricación en la era de las tecnologías inteligentes

Muchos analistas de diferentes universidades y centros económicos sobre Industria 4.0 profundizan aún más, analizando todas las Tecnologías Inteligentes de fabricación, subrayando cómo Smart Manufacturing no significa adoptar tal o cual tecnología innovadora de forma aislada, sino centrarse en el mecanismo global mediante el cual la mayor integración de los recursos genera valor añadido, reduciendo las ineficiencias, potenciando el conocimiento y mejorando la capacidad de planificación y reacción.

Los expertos han esbozado las tres áreas en las que las tecnologías digitales están cambiando los modelos y enfoques de la fabricación inteligente:

  1. GESTIÓN INTELIGENTE DE LA VIDA: Entiende todo el proceso de desarrollo de cada nuevo producto, incluida la gestión de todo su ciclo de vida.
  2. CADENA INTELIGENTE DE SUMINISTRO: Incluye la planificación de los flujos físicos y financieros en el sistema logístico-productivo extendido a toda la cadena de suministro.
  3. SMART FACTORY: Abarca toda la gobernanza relacionada con la infraestructura y los servicios: producción, logística interna y externa, mantenimiento, calidad, seguridad y cumplimiento normativo.

En el futuro imaginado por Smart Manufacturing, por lo tanto, las plantas, los trabajadores, los materiales de entrada y los productos terminados estarán equipados con sensores que los identifican y detectan constantemente su posición, estado y actividad, mientras que los datos recogidos serán analizados para mejorar la capacidad de producción, la eficiencia, la seguridad y la continuidad del negocio. Por último, toda la fábrica estará conectada al resto del sistema logístico de producción y a los clientes a través de plataformas en nube.

Cloud Manufacturing como facilitador del cambio 4.0

La fabricación en nube también se está estableciendo en muchos paises, tanto a nivel de las grandes empresas como a nivel de las PYME. Por ejemplo en Italia analistas del Observatorio del Politécnico de Milán han demostrado que ya en 2016 la Nube Pública ha crecido con una dinámica cercana al 27%, generando un valor de mercado de 587 millones de euros. Al mismo tiempo, también está creciendo la Infraestructura Cloud Enabling, es decir, el conjunto de inversiones necesarias para crear las condiciones de habilitación para el uso de la Nube, que, con un incremento de casi el 14%, ha alcanzado los 1.185 millones de euros. Los resultados del Observatorio permiten, sumando los dos componentes, estimar un mercado total que alcanza los 1.770 millones de euros, con un crecimiento interanual del 18%. Los Observatorios I4.0 del Politécnico de Milán ya han clasificado una muestra de 300 plataformas:

  • Ciclo de vida inteligente, de los cuales el 51% es Customer Relationship Management (CRM), el 36% Supplier Relationship Management (SRM) y el 13% Product LifeCycle Management (PLM).
  • Cadena de suministro inteligente de la cual 27% Planificación de la producción, 20% Planificación del transporte/distribución, 25% Planificación de inventarios 28%, Planificación de ventas/demanda 28%.
  • Fábrica Inteligente, de la cual 38% Transporte y Logística Interna, 21% Producción, 22% Mantenimiento, 19% Calidad

«Las plataformas de nube ya son una realidad en empresas muy grandes – dijo Giovanni Miragliotta, codirector del Observatorio de la Industria 4.0 de la Politécnica de Milán – y se están introduciendo para empresas más pequeñas. La existencia de una multiplicidad de plataformas multifuncionales deja abierta una cuestión importante que es la de la normalización.

Industria 4.0: una revolución para las personas

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