¿Qué es la Industria 4.0?

Los fabricantes están integrando nuevas tecnologías, como el Internet de las cosas (IoT), el cloud computing, el análisis de datos, la IA y el machine learning en sus instalaciones de producción y en todas sus operaciones. 

Las fábricas inteligentes están equipadas con sensores avanzados, software integrado y robótica que recopilan y analizan datos y permiten una mejor toma de decisiones. Se crea un valor aún mayor cuando los datos de las operaciones de producción se combinan con los datos operativos de ERP, la cadena de suministro, el servicio de atención al cliente y otros sistemas empresariales para crear niveles totalmente nuevos de visibilidad y conocimiento a partir de información anteriormente aislada.

Estas tecnologías digitales conducen a una mayor automatización, mantenimiento predictivo, autooptimización de las mejoras de los procesos y, sobre todo, a un nuevo nivel de eficiencia y capacidad de respuesta a los clientes que antes no era posible. 

Un estudio del IBM Institute for Business Value descubrió que la fabricación inteligente puede facilitar una mejora en la detección de defectos de producción hasta en un 50 % y una mejora en los rendimientos en un 20 %.

El desarrollo de fábricas inteligentes brinda una oportunidad increíble para que el sector manufacturero entre en la cuarta revolución industrial. El análisis de los grandes volúmenes de big data recopilados de los sensores en el suelo de la fábrica garantiza una visibilidad en tiempo real de los activos de fabricación y puede proporcionar herramientas para realizar un mantenimiento predictivo y minimizar así el tiempo de inactividad del equipo.

El uso de dispositivos IoT de alta tecnología en fábricas inteligentes conduce a una mayor productividad y una mejor calidad. La sustitución de los modelos de negocio de inspección manual por información visual con IA reduce los errores de fabricación y ahorra tiempo y dinero. Con una inversión mínima, el personal de control de calidad puede configurar un smartphone conectado a la nube para monitorizar los procesos de fabricación desde cualquier lugar. Al aplicar algoritmos de machine learning, los fabricantes pueden detectar errores de inmediato, en lugar de hacerlo en etapas posteriores cuando el trabajo de reparación es más costoso.

Los conceptos y tecnologías de la Industria 4.0 pueden aplicarse a todo tipo de empresas industriales, incluyendo la fabricación discreta y por procesos, así como el petróleo y el gas, la minería y otros segmentos industriales.

A finales del siglo XVIII, en Gran Bretaña, la primera revolución industrial ayudó a posibilitar la producción en masa mediante el uso de energía hidráulica y de vapor en lugar de energía puramente humana y animal. Los productos terminados se construían con máquinas en lugar de producirse minuciosamente a mano.

Un siglo más tarde, la segunda revolución industrial introdujo las líneas de montaje y el uso del petróleo, el gas y la energía eléctrica. Estas nuevas fuentes de energía, junto con comunicaciones más avanzadas a través del teléfono y el telégrafo, trajeron la producción en masa y cierto grado de automatización a los procesos de fabricación.

La tercera revolución industrial, que comenzó a mediados del siglo XX, añadió ordenadores, telecomunicaciones avanzadas y análisis de datos a los procesos de fabricación. La digitalización de las fábricas comenzó con la incorporación de controladores lógicos programables (PLC) en la maquinaria para ayudar a automatizar algunos procesos y recopilar y compartir datos.

Ahora nos encontramos en la cuarta revolución industrial, también conocida como Industria 4.0. Caracterizada por el aumento de la automatización y el empleo de máquinas y fábricas inteligentes, los datos informados ayudan a producir bienes de manera más eficiente y productiva en toda la cadena de valor. Se mejora la flexibilidad para que los fabricantes puedan satisfacer mejor las demandas de los clientes mediante la personalización masiva, buscando en última instancia lograr la eficiencia con, en muchos casos, un tamaño de lote de uno. Al recopilar más datos de la planta de producción y combinarlos con otros datos operativos de la empresa, una fábrica inteligente puede lograr transparencia en la información y mejores decisiones.

Los sensores integrados y la maquinaria interconectada producen una cantidad significativa de big data para las empresas manufactureras. El análisis de datos puede ayudar a los fabricantes a investigar tendencias históricas, identificar patrones y tomar mejores decisiones. Las fábricas inteligentes también pueden utilizar datos de otras partes de la organización y su ecosistema ampliado de proveedores y distribuidores para crear conocimientos más profundos. Al observar los datos de recursos humanos, ventas o almacenamiento, los fabricantes pueden tomar decisiones de producción basadas en los márgenes de ventas y el personal. Se puede crear una representación digital completa de las operaciones como un "gemelo digital".

La arquitectura de red de la fábrica inteligente depende de la interconectividad. Los datos en tiempo real recogidos de sensores, dispositivos y máquinas en la fábrica pueden ser consumidos y utilizados inmediatamente por otros activos de la fábrica, así como compartidos a través de otros componentes de la pila de software empresarial, incluida la planificación de recursos empresariales (ERP) y otro software de gestión empresarial.

Las fábricas inteligentes pueden producir bienes personalizados que satisfagan las necesidades individuales de los clientes de manera más rentable. De hecho, en muchos segmentos industriales, los fabricantes aspiran a conseguir un "tamaño de lote único" de forma económica. Al utilizar aplicaciones de software de simulación avanzadas, nuevos materiales y tecnologías como la impresión 3D, los fabricantes pueden crear fácilmente pequeños lotes de artículos especializados para clientes específicos. Mientras que la primera revolución industrial se centraba en la producción en masa, la Industria 4.0 se centra en la personalización masiva.

Las operaciones industriales dependen de una cadena de suministro transparente y eficiente, que debe integrarse con las operaciones de producción como parte de una sólida estrategia de Industria 4.0. Esto transforma la forma en que los fabricantes obtienen sus materias primas y entregan sus productos terminados. Al compartir algunos datos de producción con los proveedores, los fabricantes pueden programar mejor las entregas. Por ejemplo, si una línea de montaje sufre una interrupción, las entregas se pueden redireccionar o retrasar para reducir el tiempo perdido o los costes. Además, al estudiar los datos meteorológicos, de los socios de transporte y de los minoristas, las empresas pueden utilizar el envío predictivo para enviar productos terminados en el momento justo para satisfacer la demanda de los consumidores. Blockchain está surgiendo como una tecnología clave para permitir la transparencia en las cadenas de suministro.

La creación de una infraestructura de TI multinube híbrida es un componente clave en la transformación digital para los fabricantes que buscan aprovechar la Industria 4.0. La multinube híbrida es cuando una empresa tiene dos o más nubes públicas y privadas para administrar sus cargas de trabajo informáticas. Esto les da la capacidad de optimizar sus cargas de trabajo en todas sus nubes, ya que algunos entornos son más adecuados o más rentables para ciertas cargas de trabajo. Los fabricantes que buscan una transformación digital y un entorno seguro y abierto pueden trasladar sus cargas de trabajo existentes de su ubicación local al mejor entorno de nube posible.