¿Qué es la era de la Industria 4.0?
¿Qué es Industria 4.0?
La Industria 4.0, también conocida como la Cuarta Revolución Industrial, o 4IR, es un término que abarca todo para referirse a la forma en que las computadoras, los datos y la automatización evolucionan y se unen para cambiar la forma en que ocurre el trabajo, y en particular la fabricación.
Sobre la base de la tercera revolución industrial que incluyó la creación del PC y de Internet, Industria 4.0 lleva la tecnología a la siguiente evolución al difuminar las líneas entre los mundos digital y físico. Elementos como la automatización, la IA, IoT y más se están volviendo cada vez más frecuentes. Mientras que las revoluciones industriales del pasado fueron esencialmente sobre el avance de la tecnología, la Industria 4.0 es más sobre la evolución de la tecnología y su impacto en la vida cotidiana.
Por qué importa la industria 4.0
Mientras que los cambios industriales y el progreso tecnológico en el pasado podrían haber sido caracterizados como la creación de problemas tanto como resolvió algunos, Industria 4.0 se trata de tomar lo que existe y mejorar sobre él. Así que si bien la tecnología como la computación a gran escala y la adquisición de datos no es nueva, la aplicación de la capa 4.0 de computación en la nube significa que los datos que se retuvieron anteriormente en silos ahora se pueden compartir a través de muchos niveles de una organización, y en todo el mundo.
Alejándose de la fabricación tradicional, la Industria 4.0 puede reducir la tensión de tantos de los desafíos a los que se enfrenta actualmente la industria, incluyendo tener que competir en un mercado global con su volatilidad concomitante, acortar los ciclos de producción de productos cada vez más complejos, permitiendo la capacidad de revisar y analizar datos, resultando en información valiosa. Las tendencias que el cambio ya no son preocupantes ya que las empresas son capaces de participar en la corrección del curso con la máxima flexibilidad y costo mínimo, y el mantenimiento predictivo crea más eficiencia y un resultado final más fuerte.
Desde Industria 4.0 no se trata sólo de avanzar la tecnología, pero en realidad la evolución, los indicadores económicos se centran en la innovación, en lugar de la creación. Una empresa puede innovar y crear un nuevo modelo de negocio —desde la idea inicial hasta la implementación— en un ciclo mucho más rápido que en el pasado.
En lugar de eliminar la necesidad de interacción humana, como hicieron algunos aspectos de anteriores revoluciones industriales, la Industria 4.0 está innovando en tecnología para poner al cliente en primer lugar. Una producción más rápida al mercado, bajo demanda y niveles de personalización más fáciles garantizan la satisfacción del cliente en un nivel completamente nuevo. Incluso las personas que trabajarán con máquinas que han sido mejoradas por el IoT o la robótica y la automatización encontrarán su lote mejorado ya que las tareas simples repetitivas serán eliminadas a favor de trabajar en la solución de problemas o la innovación.
¿Qué es el movimiento hacia la industria 4.0?
Hay un par de necesidades que impulsan a los fabricantes a aceptar la Industria 4.0.
En primer lugar, y más valioso, es el cliente. Sus deseos y necesidades están cambiando constantemente, al igual que su demanda de productos más pronto, más barato y con menos recursos que en el pasado. Además, la personalización es el nombre del juego, que fue costoso e ineficiente en anteriores evoluciones de la tecnología, pero que, con la Industria 4.0, puede convertirse en la norma. La impresión 3D, por ejemplo, puede permitir la producción a corto plazo, rápida vuelta alrededor de un artículo altamente personalizado, a un costo marginalmente más alto que una producción completa sería.
A continuación están los datos en sí: la capacidad de adquirir y analizar las cantidades de datos históricos que los fabricantes producen constantemente es inteligencia utilizable para permitir la planificación de la demanda, la producción y el mantenimiento. El aumento de la eficiencia y la productividad, garantizando al mismo tiempo una alta calidad del producto final, es todo bueno para la salud de un fabricante.
Por último, la capacidad de aprovechar la computación en nube y la conectividad significa que las limitaciones del mercado mundial son prácticamente nulas. La distancia y las diferentes zonas horarias ya no son un problema cuando los trabajadores de todos los niveles pueden acceder a los datos que necesitan, desde los recursos de la cadena de suministro hasta la producción y el envío, en tiempo real, que se muestran en formas que son materiales para cualquier usuario dado.
La evolución de la fabricación
La fabricación ha cambiado sustancialmente desde sus humildes comienzos. Ha habido cuatro grandes avances tecnológicos que se alinean con cada una de las cuatro revoluciones industriales
La primera revolución industrial
Esto es cuando la fabricación se volvió hacia las herramientas y la maquinaria. La tecnología popular de esta época —que ocurrió desde finales de los años 1700 hasta principios de los 1800— incluía el telar de poder, la máquina cardadora, la mula giratoria y el spinning jenny. El agua se utilizó para alimentar equipos como el telar de energía, y esta tendencia progresó a su contraparte de alta potencia, el vapor. Los motores de vapor se hicieron populares para una variedad de casos de uso durante este tiempo. Esto contrasta con el trabajo humano manual y el trabajo animal que se utilizó antes de esta Revolución.
La segunda revolución industrial
Desde finales de 1800 hasta principios de 1900, la Segunda Revolución Industrial marcó un período de rápidos avances tecnológicos que llevaron a una mayor industrialización y estandarización debido a la necesidad de piezas intercambiables para apoyar ese crecimiento. Esto es cuando la línea de producción como la conocemos entró en existencia. La tecnología popular y los principales avances incluyeron energía eléctrica, teléfonos, acero, y la primera nave moderna.
La tercera revolución industrial
La Tercera Revolución Industrial a veces se llama la Revolución Digital gracias a la rápida adopción de la electrónica digital. Los microprocesadores, PCs, teléfonos celulares e internet fueron todas tecnologías importantes durante la Tercera Revolución Industrial que se produjo a finales del siglo XX. Esto marcó el comienzo de la Era de la Información .
La Cuarta Revolución Industrial
La automatización es el gran diferenciador en la Cuarta Revolución Industrial (Industria 4.0). La comunicación de máquina a máquina y la tecnología IoT han resultado en fábricas inteligentes, sensores inteligentes, mantenimiento predictivo utilizando datos de máquina y aprendizaje de máquina, y la fabricación aditiva han venido de la Cuarta Revolución Industrial. Este período elimina a los seres humanos del bucle cuando procede. Muchos expertos consideran que este es nuestro lugar actual en la historia.
La Quinta Revolución Industrial
Algunos expertos creen que ahora estamos del otro lado de la Industria 4.0 y en cambio estamos en la cúspide de la Quinta Revolución Industrial (Industria 5.0). Mientras persisten los desacuerdos, el 5IR otorga gran importancia a la inteligencia humana. Es durante esta Revolución Industrial que los humanos y las máquinas en última instancia deben trabajar juntos para lograr el progreso. Un ejemplo de lo que podría considerarse una tecnología 5IR en ciernes es la de Elon Musk. Neuralink o Tableros de operador de MachineMetrics , que superpone el contexto humano con datos de la máquina para un mejor y más preciso análisis de ML.
Cómo implementar exitosamente la industria 4.0 Soluciones
Hay tres maneras clave de asegurar que la implementación de la Industria 4.0 —y en particular la integración de IoT en el piso de fábrica— en su entorno de fabricación se desarrolle sin demasiada dificultad:
- Asegúrese de que no se quede atascado con la regla 20/60/20 de la gestión del cambio. Aquí es donde el 20% de su fuerza de trabajo está firmemente a bordo con sus planes, 60% están de acuerdo con él, pero son escépticos y 20% no están contentos con todo. Aunque la aceptación del 100% en cualquier plan de gestión del cambio no es probable en el mejor de los casos, ese último 20%, cuando se trata de integrar IoT industrial, puede ser difícil de ignorar. Una manera de mejorar en el 60% es reconocer a aquellos que están cambiando aversión y ver si se puede cavar hacia abajo en cuanto a por qué, y entrar en alguna discusión sobre ese panorama más amplio. Incluir a las personas puede ayudar a hacerles sentir que tienen interés en los cambios. Además, invertir en formación es la mejor manera de compensar las molestias a largo plazo. Si la gente entiende el POR QUÉ y CÓMO, estarán más felices de venir para el paseo.
- Haga el cambio a mantenimiento proactivo. Antes de la Industria 4.0 y la falta de conectividad de la máquina, big data y análisis basado en la nube, el mantenimiento era por defecto reactivo. Había cierta capacidad para planificar el mantenimiento gracias a patrones históricos, pero, en general, el estilo estándar era esperar al fracaso antes de solucionar un problema. Con un análisis de datos sólido, los fabricantes pueden aprovechar la Industria 4.0 para predecir no sólo patrones y tendencias con el fin de programar tiempos de mantenimiento y producción eficientes, sino que también pueden alcanzar una etapa de detección autónoma, autocorrección o reparación por parte de las máquinas.
- Comparta sus datos, pero protéjalos también. Una de las grandes ventajas de la Industria 4.0 es la capacidad de compartir datos en tiempo real, incluso con terceros proveedores. Si pueden ver cómo es su demanda, pueden predecir mejor para proveerle adecuadamente. Con ese compartir viene la necesidad de asegurarse de que sus datos son seguros. La ciberseguridad es un pilar fundamental en lo que respecta a la Industria 4.0, con almacenamiento de datos basado en la nube, gestión y conectividad inalámbrica. Obtener esa configuración desde el principio se asegurará de que usted no tiene un problema aguas abajo que requerirá una solución adaptada.
Beneficios de la industria 4.0
Mejora de la eficiencia y la productividad
Cuando sacas al humano del bucle, también eliminas las ineficiencias e inexactitudes humanas. Con una mejor asignación de recursos basada en cifras, se necesitan menos recursos para mantener niveles óptimos de productividad. El tiempo de inactividad se vuelve menos frecuente cuando los datos y el aprendizaje automático se unen para el mantenimiento predictivo y prescriptivo, manteniendo las máquinas en forma óptima, sin sacrificar el espacio del almacén para un exceso de suministro de piezas de repuesto innecesarias o participar en un tiempo de inactividad regular.
Mejora de la agilidad
Cuando las decisiones se basan en números que también se pueden cambiar a voluntad para ver escenarios alternativos, los fabricantes cosechan las recompensas de un impulso masivo en agilidad. Con números que respaldan las decisiones, es posible girar rápidamente a medida que surgen oportunidades, incluso abriendo oportunidades para carreras de producción únicas si los suministros para la demanda prevista ya se han cumplido.
Más dinero
Esto viene de una variedad de factores. El aumento de la eficiencia y la productividad significa la maximización de los productos. Los datos de sensores utilizados para el mantenimiento predictivo reducen el tiempo de inactividad y la chatarra. Una mejor planificación de los recursos significa menos gastos generales para el gasto inicial en materiales, espacio de almacén (que también puede optimizarse utilizando ML) y, en general, menores costos de funcionamiento con un mayor potencial de ingresos.
Desafíos de la industria 4.0
Disparar, abrumar a los grupos de datos
Los fabricantes suelen estar inundados de más datos de los que pueden utilizar razonablemente. La utilidad de estos datos se ve agotada por la falta de talento interno (o servicio externo) que entienda cómo limpiar y organizar los datos, los datos correctos, para responder a las preguntas de negocios . Muchos fabricantes entraron en la Industria 4.0 esperando soluciones de datos para ser plug-and-play y para que todos ellos trabajen armoniosamente juntos. Especialmente los primeros adoptantes a menudo se han sentido tristes al enterarse de que sus datos estaban en una variedad de diferentes formatos que no funcionaban juntos y no había ningún botón de un solo clic que tirara de todos los datos para responder a cualquier pregunta que tuvieran en ese momento. Los motores de normalización de datos y los entornos de bajo código ML ahora resuelven algunos de estos problemas, convirtiendo la ciencia de datos ciudadana en una bendición para las empresas que lo utilizan y lo permiten, pero muchos fabricantes todavía tienen almacenes de datos llenos de información sin forma de utilizarla.
La escasez de talento
Aunque hay muchas personas con talento en el mundo, tipos específicos de talento están más en la demanda ahora que nunca, y la oferta no puede parecer estar a la altura de la demanda. Los científicos de datos internos han sido un lujo en la última década, e incluso las empresas que han contratado uno a menudo encuentran que son un cuello de botella, porque están severamente sobrecargados. Los científicos de datos han tenido en gran medida una opción de nombre-su-precio en los últimos tiempos debido a la extrema disparidad en la oferta y la demanda. Los analistas de datos, así como los entornos de bajo código ML, han hecho que el proceso de despliegue de nuevos algoritmos sea mucho más rápido y sencillo, pero sigue habiendo escasez de expertos en el campo de la ciencia de los datos.
Empresa Cultura Lash Back
Las grandes transformaciones digitales pueden ser estresantes para los empleados. La falta de procedimientos de gestión del cambio ha dejado a muchas empresas en el caos, así como a muchos empleados que temen perder sus puestos de trabajo por IA o por un robot (aunque esto no se alinea con las perspectivas de la Industria 5.0). La ruptura de los silos y la necesidad de una cooperación interdepartamental pueden causar tensiones cuando hubo una vez competencia. La cultura de la empresa tiene que evolucionar hacia un lugar abierto, innovador y colaborativo para que los beneficios de la Industria 4.0 se realicen plenamente, y una acción rápida basada en datos en lugar de una larga deliberación finalmente gana en el entorno empresarial moderno.
Industria 4.0 Tecnologías
Big Data & Analytics
Esta es la cantidad masiva de datos recolectados utilizando sensores, píxeles de seguimiento, encuestas y cualquier otro flujo de datos, donde estos datos se almacenan, y los medios a través de los cuales se analiza, como el uso de computación de borde y el aprendizaje automático.
Robots autónomos
Estos son robots que trabajan por su cuenta, sin entrada humana. Utilizando ML, estos robots pueden tomar decisiones y correcciones sobre la marcha para llevar a cabo las tareas para las que están programados.
Simulación/Gemelos digitales
Esta es una versión digital de un sistema, como el piso de producción de una fábrica. A través del uso de sensores en equipos de fabricación y dispositivos digitales similares, las empresas pueden ver un “doble” virtual de un sistema que pueden utilizar para análisis, pruebas, etc.
Sistemas horizontales y verticales
Esto se refiere a la conexión de todos los aspectos de un sistema, tanto horizontal como verticalmente, como los departamentos que trabajan juntos en todas las instalaciones, así como el intercambio de datos de la máquina y la interacción entre los diferentes niveles de antigüedad.
IoT industrial (IIoT)
Se trata de cualquier dispositivo IoT utilizado en un entorno industrial, como un control HVAC inteligente o un sensor de máquina de fabricación. Los Plataforma de IIoT de MachineMetrics IIoT transforma los datos de su tienda de información en acciones con potentes aplicaciones que reducen el tiempo de inactividad de la máquina, aumentan su rendimiento y maximizan la rentabilidad impulsada por su equipo de fabricación.
Tecnología de ciberseguridad
La ciberseguridad es crítica en IR4 porque la afluencia de máquinas significa un mayor número de vulnerabilidades de seguridad que deben ser protegidas.
Fabricación de aditivos
Esto es fabricación que no quita las cosas a través de cortar, rectificar, etc., sino que en su lugar añade material para crear un objeto. La impresión 3D es el ejemplo más destacado.
Inteligencia artificial
La IA se refiere a las máquinas que son capaces de aprender y llegar a conclusiones por su cuenta en base a la formación de conexiones utilizando datos de entrenamiento y oportunidades de predicción continua.
Realidad aumentada
AR se refiere a la superposición de información sobre el mundo físico. Ejemplos notables incluyen filtros Snapchat y Pokémon Go, pero también existen muchos casos de uso en el mundo de los negocios, especialmente en lo que se refiere al entrenamiento y mantenimiento.
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