Industria 4.0 ▷ La Cuarta Revolución Industrial

La Industria 4.0 (también llamada Cuarta Revolución Industrial) se refiere a una nueva fase de la Revolución Industrial que se centra en la interconectividad, la automatización, el aprendizaje automático y los datos en tiempo real.

La Industria 4.0, abarca IIoT (internet de las cosas industrial) y fabricación inteligente, que se interelacionan con la producción física y las operaciones con tecnología digital inteligente, aprendizaje automático, y big data para crear un ecosistema mejor conectado para las empresas que se centran en la fabricación y la gestión de la cadena de suministro

En esencia, la industria 4.0 es la tendencia hacia la automatización y el intercambio de datos en las tecnologías y procesos de fabricación que incluyen los Sistemas Ciberfisicos (CPS), Internet de las cosas (IoT), la computación en nube, la computación cognitiva y la inteligencia artificial.

¿Qué tecnologías principales componen la industria 4.0?

La industria 4.0 ha hecho realidad la fábrica inteligente gracias al uso generalizado de tecnologías digitales en procesos que antes eran manuales. Entre ellas, la conectividad, la automatización y la optimización tienen un papel clave en la transformación de la Industria, pero son muchas más las tecnologías que forman parte del movimiento de fabricación 4.0.

Entre ellas, habría que destacar las siguientes:

Internet de las cosas (IoT)
Tecnologías de detección de ubicación
Interfaces avanzadas hombre-máquina
Ciberseguridad
Impresión 3D
Análisis de Big Data y algoritmos avanzados
Sensores inteligentes
Realidad Virtual y Aumentada
Computación en la nube
Sistemas ciberfísicos
Inteligencia Artificial y machine learning
Robótica Avanzada y cobots

Además la industria 4.0 también incluye varias tecnologías como la computacion y almacenamiento en la nube, gemelos digitales, la fabricación aditiva, la recopilación y aprovisionamiento de datos exhaustivos, el blockchain y otras tecnologías para mantener dispositivos interconectados.

¿Qué son los sistemas ciberfísicos?

En la Industria 4.0, los sistemas ciberfísicos se consideran los ladrillos de la cuarta revolución industrial y permiten nuevas capacidades, como la monitorización y el control remoto y seguimiento de la salud de los componentes.

Algunos ejemplos de sistemas ciberfísicos son las máquinas inteligentes y las instalaciones de producción que son capaces de intercambiar información de forma autónoma, desencadenar acciones y controlarse mutuamente. En esencia son los que permiten la existencia de fábricas inteligentes.

¿Cuáles son los principios de diseño de la Industria 4.0?

Los siguiente principios de diseño de la Industria 4.0 son los que permiten identificar y llevar a cabo cambios necesarios para transformar la industria:

Interoperabilidad: Los objetos, las máquinas y las personas necesitan poder comunicarse a través del Internet de las cosas y de las personas. Este es el principio más esencial que realmente hace que una fábrica sea inteligente.

Virtualización: Los Sistemas Ciberfísicos (CPS) deben ser capaces de simular y crear una copia virtual del mundo real. Los CPS también deben ser capaces de monitorizar los objetos existentes en su entorno. En pocas palabras, debe haber una copia virtual de todo.

Descentralización: La capacidad de los CPS para trabajar de forma independiente. Esto da lugar a productos personalizados y a la resolución de problemas, creando un entorno más flexible para la producción. Sólo en caso de error o de tener objetivos en conflicto, el tema se delega a un nivel superior.

Capacidad en tiempo real: Una fábrica inteligente necesita ser capaz de recoger datos en tiempo real, almacenarlos o analizarlos, y tomar decisiones de acuerdo a los resultados. Esto no sólo se limita a la investigación de mercado, sino también a procesos internos como el fallo de una máquina en la línea de producción. Los objetos inteligentes deben ser capaces de identificar el defecto y delegar las tareas a otras máquinas si es necesario.

Orientación hacia el servicio final: La producción debe estar orientada al cliente. Las personas y los objetos/dispositivos inteligentes deben ser capaces de conectarse eficientemente a través de la Internet de Servicios para crear productos basados en las especificaciones del cliente. Aquí es donde la Internet de Servicios se vuelve esencial.

Modularidad: En un mercado dinámico, la capacidad de una Fábrica Inteligente para adaptarse a un nuevo mercado es esencial. Una fábrica previa a la industria 4.0 necesita más de una semana para estudiar el mercado y cambiar su producción. En cambio, las fábricas inteligentes deben ser capaces de adaptarse rápidamente y sin problemas a los cambios estacionales y a las tendencias del mercado.

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

¿De dónde viene la Industria 4.0?

La industria 4.0 proviene del término alemán "Industrie 4.0". Se utilizó por primera vez en un proyecto de alta tecnología para transformar la fabricación alemana en el que el Internet de las cosas y los sistemas ciberfísicos eran los aspectos clave, junto con un mayor enfoque en la producción, las personas, el medio ambiente y la seguridad.

Si bien se inició como un proyecto alemán para hacer su industria más competitiva, tanto el concepto, como su implementación han sido adoptados a nivel mundial.

Industria 4.0 y la cuarta revolución industrial

Los términos Cuarta Revolución Industrial e Industria 4.0 son intercambiables y se caracterizan por:

Una automatización incluso mayor que el de la tercera revolución industrial.
Un puente entre el mundo físico y el digital a través de sistemas ciberfísicos, habilitado por el internet de las cosas a nivel industrial.
Un cambio de un sistema central de control industrial a uno donde los productos inteligentes definen los pasos de producción.
Sistemas de datos de control cerrados.
Personalización de productos.

Cuatro Revoluciones Industriales

Para poder entender la Industria 4.0, puede ayudarnos echar un vistazo a las 3 revoluciones anteriores y ver en que se diferencia la cuarta revolución industrial.

Primera revolución industrial

La invención de la máquina de vapor condujo a la transformación industrial de la sociedad permitiendo la mecanización de los procesos de fabricación y la aparición de los primeros ferrocarriles.

Segunda revolución industrial

Se considera típicamente como el período en el que la electricidad y las nuevas invenciones de fabricación, como la línea de montaje, condujeron al área de producción en masa y, en cierta medida, a la automatización.

Tercera revolución industrial

Tuvo que ver con el auge de las computadoras, las redes informáticas (WAN, LAN, MAN,...), el auge de la robótica en la fabricación, la conectividad y obviamente el nacimiento de Internet, lo que cambió las reglas del juego y la forma en que se maneja y comparte la información.

Cuarta revolución industrial

El aspecto clave de esta revolución es la conexión entre el entorno físico y el digital a traves del Internet de las Cosas (IoT), el acceso a datos en tiempo real y la introducción de sistemas ciberfísicos. Esta conexión permite a la industria 4.0 ofrecer un enfoque más integral e interconectado.

La industria 4.0 abarca todo el ciclo de vida del producto y la cadena de suministro: diseño, ventas, inventario, programación, calidad, ingeniería y servicio al cliente y al campo.

No se trata sólo de invertir en Nuevas tecnologías y herramientas para mejorar la eficiencia de la fabricación, la Industria 4.0 trata de revolucionar la forma en que todo el negocio opera y crece.

Si quieres conocer más sobre la industria 4.0 te invitamos a ampliar esta información leyendo algunos de los siguientes artículos.