¿Qué es la Industria 4.0 y cuál es su importancia?

Las empresas que han adoptado las prácticas de la Industria 4.0 han mejorado durante la pandemia de COVID-19.
Este artículo es para propietarios de pequeñas empresas interesados en cómo la Industria 4.0 mejora las operaciones comerciales dentro y fuera de la industria manufacturera.

Centrada en la robótica avanzada y la automatización, nuevos modos de interacción entre el ser humano y la máquina, y vastos sistemas de datos y mayor conectividad, la Industria 4.0 está modernizando la fabricación e impulsando la competitividad industrial occidental. Junto con el Internet de las Cosas (IoT), la Industria 4.0 ofrece a los fabricantes la capacidad de recopilar, analizar y actuar sobre inmensas reservas de datos como nunca antes, y luego poner en marcha esas acciones con robótica automatizada y altamente eficiente. ¿El resultado para los dueños de negocios? Un producto de mayor calidad a un menor costo de operación. [Artículo relacionado: 8 maneras en que la Internet de las cosas cambiará la forma en que trabajamos [ ]...............................................................................................................................................................

¿Qué es Industria 4.0?

La industria 4.0, también llamada Manufacturing 4.0, es la unión de las operaciones de TI y fabricación – la maduración de la tecnología digital en la industria manufacturera. Mark Holleran, ex CEO de Xplore Technologies, nos dijo que representa un “cambio holístico de la fabricación centralizada a la descentralizada”, que requiere la adaptación de procesos, talento, estructura empresarial y tecnología.

“La tecnología, incluyendo robótica avanzada e inteligencia artificial, sensores sofisticados, computación en la nube, IoT, captura y análisis de datos, y fabricación digital... se están uniendo en el inicio de esta próxima revolución industrial”, dijo Holleran.

He aquí un vistazo a algunos de los principales componentes que allanan el camino para la fabricación 4.0 y cómo funcionan. Juntos, crean un ecosistema de alta tecnología de dispositivos inteligentes en el lugar de trabajo que optimicen los procesos de negocio y logren eficiencia.

Internet de las cosas

A medida que crezca el número de dispositivos inteligentes y la cantidad de datos capturados, analizados y almacenados, la conectividad y la comunicación serán más importantes. Tanto dentro de una empresa como con terceros, las empresas necesitan que sus datos sean compartidos y compatibles para permitir un mayor nivel de operaciones.

Declan Keir-Saks, gerente senior de ventas en Square, dijo que IoT es el puente que permite que los conocimientos granulares proporcionados por las soluciones de alta tecnología se unan para formar una imagen coherente a nivel empresarial para los fabricantes modernos.

Cuando se aplique correctamente, los responsables de la toma de decisiones estarán equipados con más y mejor información, automatización del lugar de trabajo y la capacidad de intervenir sobre una base predictiva o preventiva para evitar el tiempo de inactividad o cualquier otro problema que pueda afectar a la producción.

Inteligencia artificial y aprendizaje automático

La información suministrada por sensores y sistemas impulsados por IoT es demasiado vasta para que los humanos puedan analizarla razonablemente. Afortunadamente, la inteligencia artificial y los algoritmos de aprendizaje automático pueden contextualizar los datos y señalar anomalías o hacer recomendaciones. [Artículo relacionado: ¿Cuál es la diferencia entre el aprendizaje automático y la automatización? [ ]...............................................................................................................................................................

Además, la IA sirve de eficiencia en la operación general, dijo José. Al devolver rápidamente predicciones sobre el impacto de cambios menores, los propietarios de negocios pueden entender los efectos antes de implementar algo nuevo.

La IA es especialmente beneficiosa para digerir los flujos masivos de información capturados por sensores y dispositivos habilitados para IoT. Esos extensos troveles de datos serían casi imposibles de contextualizar para un operador humano, por lo que permitir que los ordenadores lo hagan realmente hace que los datos capturados sean valiosos.

Realidad mixta

La realidad mixta es otro componente significativo de la Industria 4.0. Las grandes empresas ya están emitiendo dispositivos de realidad mixta como cascos y gafas a los empleados con la esperanza de que la mayor comunicación y visualización de datos contextualizados impulse la productividad y la toma de decisiones inteligente.

“La realidad mixta es un verdadero cambio de juego en la fabricación”, dijo Tim Lynch, propietario del fabricante de hardware informático Psychsoftpc. “Para el personal de reparación, les permite ‘ver dentro’ la máquina que necesita reparación o ‘ver a través de las paredes’ a los cables y tuberías detrás para saber exactamente dónde perforar o cortar.”

Combina esas capacidades con el mantenimiento predictivo habilitado por IoT e IA, y tienes una receta para el éxito de alta tecnología. Si los datos sugieren que una máquina se está sobrecalentando, por ejemplo, y los algoritmos de aprendizaje automático lo señalan como lo suficientemente anómalo como para garantizar el mantenimiento del envío, los trabajadores pueden emplear la realidad mixta para determinar si una máquina está empezando a sobrecalentarse y exactamente qué componentes están afectados.

Para dar un paso más, imagine que la persona de mantenimiento que diagnostica la máquina afectada reconoce un problema pero no tiene la experiencia para solucionarlo. Los dispositivos de realidad mixta pueden conectar a un tercero con la experiencia adecuada a la persona in situ para que puedan aprender paso a paso, a través de superposiciones digitales, cómo realizar las reparaciones.

La realidad mixta crea un entorno en el que los miembros del equipo pueden experimentar situaciones virtuales relevantes para su trabajo con fines de formación de empleados sin arriesgar el equipo real o el tiempo de actividad de fabricación.

“En la formación, los trabajadores pueden practicar en productos virtuales para ganar experiencia que se trasladará al mundo real”, dijo Lynch. “Pueden ser puestos en situaciones simuladas que podrían enfrentar al hacer su trabajo y aprender a manejarlos virtualmente antes de ser expuestos a ellos en el trabajo”.

Impresión 3D

Las impresoras 3D para empresas han existido desde 1983, aunque a menudo sólo en grandes empresas. En aquel entonces, la práctica era conocida como “prototipado rápido”, y las empresas ciertamente continúan haciéndolo hoy en día. Pero ya no se trata sólo de prototipos: las impresoras 3D también se emplean en la fabricación de bajo volumen, a veces para probar productos o llevar muestras a ferias comerciales.

“Cuando las pequeñas empresas desarrollan nuevos productos y necesitan hacer 50 piezas para probar, o simplemente para llevar a una feria, herramientas para la fabricación tradicional puede ser muy caro”, dijo Doug Collins, director global de desarrollo de negocios 3DP en Avid Product Development. “Tal vez no tengan el capital para hacer frente a [la fabricación tradicional]. Las impresoras 3D permiten la producción de bajo volumen sin tanta inversión para que puedan ahorrar ese capital para las otras cosas importantes, como el marketing”.

A medida que esta tecnología continúa mejorando, es más común encontrar piezas impresas en 3D dentro de proyectos más grandes. Un ejemplo es la boquilla de combustible impreso en 3D de GE Aviation, que forma parte del motor de avión CFM LEAP. Los fabricantes pueden ahorrar tiempo y dinero imprimiendo ciertos componentes para crear el mismo producto final. Estos son sólo algunos de los diversos aplicaciones comerciales para la impresión 3D .

¿Cuáles son las ventajas de la Industria 4.0?

Con tan inmensa promesa y tecnología de vanguardia, la Industria 4.0 requiere una inversión inicial significativa. Para las empresas más grandes, el costo sería inevitablemente más alto. Pero el beneficio esperado – dispositivos inteligentes conectados y un proceso de producción automatizado – promete un importante retorno de la inversión.

“Estos sistemas de software hacen más que los datos de comercio,” dijo Srivats Ramaswami, jefe de ingeniería de aplicaciones en Google. “Ellos eliminan gran parte de la intervención humana que va con la gestión de ellos. Esta próxima generación de automatización –utilizando big data, análisis e inteligencia artificial– es uno de los motores más importantes detrás de la fabricación digital y la industria 4.0”. [Compruébelos] ocho soluciones de macrodatos para pequeñas empresas .]

Los fabricantes cosecharán muchas ventajas de la aplicación de estas tecnologías.

Aumento de la competitividad: La subcontratación a regiones de bajos salarios del mundo era antes un imperativo para los fabricantes que deseaban seguir siendo competitivos. Sin embargo, las inversiones en tecnología están permitiendo que los países más ricos compitan una vez más. Como resultado, dijo Ramaswami, los fabricantes ahora pueden elegir ubicaciones basadas en “capacidades técnicas y proximidad a la demanda de los consumidores, en lugar de decisiones impulsadas principalmente por los salarios”.
Aumento de la productividad: Automatización, análisis y algoritmos de aprendizaje automático han sacado gran parte del trabajo paso a paso de las manos de los operadores humanos. Esto significa una producción más rápida y eficiente las 24 horas del día, con operadores humanos principalmente monitoreando y manteniendo sistemas.
Aumento de los ingresos y la rentabilidad: La industria 4.0 no sólo crea un proceso de producción más eficiente y de mayor calidad, sino que también permite cosas como el mantenimiento y las mejoras predictivas y preventivas, lo que da lugar a un menor tiempo de inactividad y a un menor gasto de capital con el tiempo.
Proceso de fabricación optimizado: Con más conectividad, datos compartidos y mejores análisis, es posible una colaboración más estrecha a lo largo de toda la cadena de suministro, lo que podría conducir a una mayor eficiencia, optimización e innovación en toda la industria manufacturera a largo plazo. “Las comunicaciones entre máquinas y los sistemas integrados impulsarán una mayor colaboración entre productores, proveedores y otros interesados a lo largo de la cadena de valor”, dijo Ramaswami. [Más información sobre gestión de la cadena de suministro para las pequeñas empresas .]
Mantenimiento de registros y trazabilidad sin fisuras: La inmensa captura y análisis de datos también significa una mejor capacidad de archivo de registros y búsqueda. Esto tiene ramificaciones del cumplimiento de la normativa gubernamental a la satisfacción del cliente. “A diferencia de las relaciones tradicionales, donde la retroalimentación sobre productos y servicios toma tiempo para reunirse, el bucle de retroalimentación cerrado automatizado es un componente inherente de la Industria 4.0”, dijo Ramaswami. “El mantenimiento de registros sin fisuras permitido por los sistemas digitales acelerará la trazabilidad, limitando al mismo tiempo las responsabilidades, los costos de garantía y las retiradas”.

Para llevar la llave: Aunque las tecnologías asociadas con la Industria 4.0 típicamente vienen con un precio fuerte, los beneficios a través de múltiples facetas de un negocio pueden hacer que el gasto bien vale la pena.

¿Cómo afectó la Industria 4.0 a las empresas durante la pandemia de COVID-19?

Todos hemos escuchado muchas historias de empresas en dificultades durante la pandemia de COVID-19. La crisis global sin precedentes planteó la pregunta: ¿Ayudarían las tecnologías digitales a la industria 4.0 a estabilizar las empresas en medio de la inesperada agitación de COVID-19? ¿O hundirían el barco? Bueno, resulta que la pandemia ha sido una bendición para la Industria 4.0.

En su industria de 2020 4.0 encuesta , la consultora de gestión McKinsey & Co. encontró que las empresas con tecnologías digitales resistieron mejor los efectos de la pandemia en los negocios. De las más de 400 empresas encuestadas, el 94% dijo que la Industria 4.0 les ayudó a mantenerse operativas en medio de la pandemia. Además, el 56% de los encuestados calificó la Industria 4.0 de crítica para abordar la pandemia.

La encuesta reveló además que el 81% de los encuestados que no habían implementado la Industria 4.0 en su negocio no pudieron responder adecuadamente a la pandemia. Por el contrario, el 96% de las empresas con casos de uso de la Industria 4.0 se encargaron de la pandemia. Y cuando se les preguntó si la Industria 4.0 era más o menos valiosa después de la pandemia, el 65% de los encuestados dijeron que la consideraban más valiosa.

Otro hallazgo de la encuesta ayuda a dar sentido a los puntos de vista favorables de la era pandémica hacia la Industria 4.0. Cuando se les preguntó qué tecnologías priorizaban con sus casos de uso de la Industria 4.0, el 51% de los encuestados dijeron que las herramientas de trabajo a distancia, las videoconferencias, la colaboración basada en la nube y más. Esa pista: La pandemia es bien conocida por haber provocado un desplazamiento masivo hacia el trabajo remoto. Mientras que el 6% de las personas trabajaban desde casa en 2019, alrededor del 71% lo hizo a finales de 2020, según NCCI y Centro de Investigación Pew datos.

Consejo: Si alguno de sus empleados trabaja desde casa, asegúrese de que la tecnología de comunicación de su equipo sea lo más fluida (y rentable) posible. Considere una de las mejores herramientas gratuitas para el trabajo a distancia o incluso elegir un nuevo servicio de videoconferencias para mantener a todo el equipo conectado

En particular, los encuestados que correlacionaron la Industria 4.0 y el trabajo a distancia señalaron que los trabajadores de primera línea seguían informando en persona. Las empresas manufactureras dependen de estos trabajadores en el proceso de producción, incluso con avances en la automatización.

¿Por qué la Industria 4.0 es importante para el futuro?

Aunque algunos empleados todavía necesitan ir a un lugar de trabajo físico para llevar a cabo las operaciones de una empresa, está claro que la Industria 4.0 y las tecnologías digitales avanzadas ya se están convirtiendo en la norma para la fabricación en todo el mundo y ofrecen ventajas que van desde una mayor productividad hasta un mejor mantenimiento de registros. Las empresas que adoptan herramientas de fabricación 4.0 desde el principio tienen una mejor oportunidad de posicionarse favorablemente en el futuro por lo que se destacan de la competencia y cosechan las recompensas de la optimización.

Max Freedman contribuyó a escribir e informar en este artículo. Se realizaron entrevistas de origen para una versión anterior de este artículo.