¿Cuáles son los 9 pilares de la Industria 4.0? Te explicamos cada uno de ellos
La Industria 4.0 (cuarta revolución industrial) está marcada por la aparición de nuevas tecnologías como ciencia de datos, análisis de big data, robótica, IA, nanotecnología, tecnologías cognitivas, IoT, y más.
Es esencial entender el potencial de esta cuarta revolución industrial porque afectará a los procesos de fabricación y su ámbito de aplicación incluye a todas las industrias y sectores. La industria 4.0 puede mejorar el crecimiento de los ingresos, las operaciones comerciales y transformar la cadena de suministro, los productos y las expectativas de los clientes.
Los 9 Pilares de la industria 4.0
La Industria 4.0 está construida sobre 9 pilares tecnológicos. Estos avances conectan los mundos digital y físico y hacen posibles sistemas autónomos e inteligentes. Las empresas ya están utilizando algunas de estas tecnologías innovadoras, pero la eficiencia en la Industria 4.0 sobresale cuando se utilizan todos juntos.
Echemos un vistazo a los pilares centrales de la cuarta revolución industrial.
1. Big Data y análisis
El análisis basado en grandes conjuntos de datos ha aparecido recientemente en el mundo de la fabricación, donde optimiza la calidad de la producción, mejora los equipos y ahorra energía.
El análisis de Big Data en el contexto de la industria 4.0 trata sobre la recopilación de datos de muchas fuentes diferentes (IIoT, Sistemas Ciberfísicos, Cadena de suministro 4.0...) la evaluación exhaustiva de estos datos que se convertirán en estándar para apoyar la toma de decisiones en tiempo real.
2. Robots autónomos
Los fabricantes en numerosas industrias han utilizado robots para hacer frente a tareas complejas, pero ahora están progresando hacia una mayor utilidad. Se están volviendo más flexibles, autónomos y cooperativos. Y por lo tanto, interactuarán y trabajarán con seguridad con los humanos y aprenden de ellos.
Estos robots son bastante económicos y tienen una gama excelente de capacidades diseñadas para multiples tareas de la fabricación industrial.
Por ejemplo, Kuka (fabricante europeo de equipos robóticos) ofrece robots autónomos que interactúan (Cobots). Estos robots están interconectados para trabajar juntos y ajustar automáticamente sus acciones para adaptarse al siguiente producto inacabado en la línea. Las unidades de control y los sensores de gama alta permiten una estrecha colaboración con los seres humanos.
3. Simulación Gemelo digital
Un gemelo digital es una simulación virtual de un producto, máquina, sistema o proceso real basado en datos de sensores e IoT. Permite a las empresas analizar, comprender y mejorar mejor el mantenimiento y el rendimiento de los productos y sistemas industriales.
Por ejemplo, un operador de activos puede utilizar un gemelo digital para identificar una parte específica del mal funcionamiento, predecir posibles problemas y mejorar el tiempo de actividad.
El vendedor alemán de máquinas-herramientas Siemens desarrolló una máquina virtual que puede simular el mecanizado de piezas utilizando los datos de la máquina física. Esto llevo a mejorar el tiempo de sus procesos hasta en un 80%.
4. Internet industrial de las cosas (IIoT)
En el escenario actual, sólo algunas de las máquinas y sensores de un fabricante están conectados en red y hacen uso de la computación insitu.
IIoT es un compoenente tan central de la Industria 4.0 que en ocasiones los dos términos se utilizan indistintamente. La mayoría de las cosas físicas en la Industria 4.0 (dispositivos, maquinaria, robots, productos, equipos...) utilizan sensores para proporcionar datos en tiempo real sobre su rendimiento, condición o ubicación.
Esta tecnología permite a las organizaciones ejecutar cadenas de suministro más eficientes, modificar rápidamente, y diseñar productos, mantenerse al tanto de las preferencias del consumidor, prevenir el tiempo de inactividad del equipo, rastrear productos e inventario, y mucho más.
Un proveedor de sistemas de accionamiento y control, Bosch Rexroth, equipó una instalación de producción para válvulas con un proceso de producción descentralizada y semiautomatizado. Los productos se identifican mediante códigos de identificación, radiofrecuencia y estaciones de trabajo para saber qué etapas de fabricación deben realizarse para cada producto y pueden adaptarse para realizar la operación específica.
5. Realidad Aumentada
Los sistemas basados en la realidad aumentada admiten diversos servicios, como el envío de instrucciones de reparación a través de dispositivos móviles y la selección de piezas en un almacén. Estos sistemas están actualmente en su infancia, pero un futuro cercano, las organizaciones harán un uso mucho más amplio de la realidad aumentada para proporcionar a los trabajadores información en tiempo real para mejorar la toma de decisiones y los procedimientos de trabajo.
Por ejemplo, Siemens ha desarrollado un módulo virtual de formación de operadores de plantas para su software Comos que utiliza un entorno 3D realista basado en datos con gafas de realidad aumentada para capacitar al personal de su planta en el manejo de emergencias.
6. Fabricación Aditiva
Las organizaciones han comenzado a adoptar la Fabricación Aditiva, como la impresión en 3D, principalmente para producir componentes y prototipos individuales. Con la Industria 4.0 en su lugar, estos métodos de fabricación de aditivos serán ampliamente utilizados para hacer pequeños lotes de productos personalizados que ofrecen ventajas de construcción, como el alto rendimiento, diseños ligeros, y más.
Por ejemplo, las organizaciones aeroespaciales utilizan la fabricación aditiva para aplicar nuevos diseños que reducen el peso de las aeronaves y los gastos de materias primas como el titanio.
7. Ciberseguridad
Numerosas industrias todavía dependen de los sistemas de producción y gestión, y eso está desconectado o cerrado. Con el uso de protocolos de comunicaciones estándar y una mayor conectividad con la Industria 4.0, la necesidad de proteger las líneas de fabricación y los sistemas industriales críticos de las amenazas de ciberseguridad aumenta drásticamente.
Como resultado de ello, son imprescindibles las comunicaciones fiables y seguras y la gestión del acceso de las máquinas y los usuarios.
8. Computación en la nube
La Computación en nube es el "gran facilitador" de la transformación digital. En el escenario actual, la tecnología de la nube va mucho más allá de la escalabilidad, la velocidad, la eficiencia de costos y el almacenamiento. Da las bases para las tecnologías más avanzadas, desde la Inteligencia Artificial (IA) y Machine Learning hasta el IoT, y proporciona a las industrias una forma de organizarse.
Los datos que alimentan la Industria 4.0 residen en los sistemas ciberfísicos y en la nube. La Industria 4.0 utiliza la nube para coordinar y comunicarse.
9. Integración horizontal y vertical del sistema
Actualmente, la mayoría de los sistemas informáticos no están plenamente integrados. Las organizaciones, los clientes y los proveedores rara vez están estrechamente vinculados.
Las funciones de la organización no están plenamente integradas. De las plantas a los productos a la automatización: falla la integración completa.
Pero con la Industria 4.0, las organizaciones, funciones, departamentos y capacidades se harán mucho más coordinadas, a medida que las redes universales de integración de datos entre organizaciones evolucionen y permiten cadenas de valor verdaderamente automatizadas.
Tomemos un ejemplo. Boost Space y Dassault Systems lanzaron una plataforma de colaboración que sirve como espacio de trabajo común para la colaboración en la fabricación y el diseño y está disponible como servicio en una nube privada. Gestiona todas las tareas complicadas de intercambio de datos de productos y producción entre múltiples socios.
Se puede decir que Industria 4.0 es más que sólo tecnología. Se trata de hacer cambios fundamentales en la forma en que se hace la fabricación. Hay nuevas industrias manufactureras y nuevos procesos de fabricación para ir junto con todas las últimas tecnologías.
Se trata de hacer cosas nuevas, crear nuevos productos y proporcionar capacidades que no existían en ningún lugar hace sólo unos años.
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