Las 10 tecnologías de la Industria 4.0

Los libros de historia recogen las tres revoluciones industriales acaecidas, basadas en innovaciones técnicas y que han permitido un aumento significativo de la productividad. En el siglo XIX el uso del vapor generó la primera revolución industrial, permitiendo la aparición del primer telar mecánico. A principios del siglo XX, la energía eléctrica permitió la producción en cadena y la aparición de las primeras cadenas de montaje. En 1970, la electrónica y las tecnologías de la información y comunicación permitieron un mayor nivel de automatización de los procesos productivos. En el siglo XXI se produce la cuarta revolución industrial, que se describe con el término Industria 4.0, y que está basada en la digitalización e interconexión de los procesos productivos, con el objetivo de integrar ingeniería y negocio.

Para alcanzar un modelo de industria inteligente, es necesario conectar el mundo físico y el digital, y para ello, hay que utilizar una serie de “habilitadores digitales”, que permitirán que la producción opere de una manera más eficiente y flexible con bajos costos y alta calidad. A medida que los dispositivos físicos dispongan de interfaces digitales conectados entre sí, será posible la comunicación entre los humanos y las máquinas o “cosas”, haciendo posible la recogida y análisis de multitud de datos, obteniendo procesos más rápidos, eficientes y flexibles.

Principales habilitadores digitales en la industria 4.0

Los principales habilitadores digitales y tecnologías necesarias para la evolución hacia la industria 4.0 se pueden resumir en estas 10:

1. IoT.- El Internet de las cosas consiste en incorporar informática integrada en múltiples dispositivos que se conectan entre sí y con controladores centralizados usando tecnologías estándar. El concepto de IIoT (Industrial Internet of Things) se refiere a la aplicación de tecnologías IoT en los procesos industriales.
2. Sistemas Ciberfísicos.- Son todos  aquellos dispositivos que integran capacidades de procesado, almacenamiento y comunicación con el fin de poder controlar uno o varios procesos físicos. Los sistemas Ciberfísicos están conectados entre sí y a su vez conectados con la red global gracias al paradigma IoT.
3. Cobot. – La Robótica Colaborativa es un término que define a una nueva generación de robots industriales que cooperan con los humanos de manera estrecha, sin las características restricciones de seguridad requeridas en aplicaciones típicas de robótica industrial. Se caracteriza, entre otras cosas, por su flexibilidad, accesibilidad, y relativa facilidad de programación. También son capaces de interactuar unos con otros.
4. Cloud y Fog Computing.- Dentro de la Industria 4.0, los entornos productivos utilizán software basado en la nube que les permite almacenar y compartir datos más allá de los límites organizacionales.
5. Big Data.– La cantidad de información que actualmente se almacena en relación a diferentes procesos y sistemas, servicios o tráfico de datos, resulta descomunal e inmanejable de forma manual. El análisis de estos datos puede proporcionar información muy valiosa acerca del comportamiento de estos procesos; se pueden prevenir problemas en un determinado proceso industrial a través de la detección de resultados o medidas anómalas (sin la necesidad de haber definido previamente qué medida es o no es anómala) o determinar qué eventos están relacionados dentro de un proceso más complejo facilitando su gestión a través de la predicción, sabiendo de antemano que un evento desencadenará otro con cierta probabilidad. A partir de toda esta información se pueden realizar simulaciones que, además, permiten predecir qué recursos van a ser necesarios, pudiendo optimizar su uso de forma automática y proactiva anticipando los acontecimientos futuros.
6. Inteligencia Artificial. – Son necesarias herramientas y tecnologías que sean capaces de procesar en tiempo real grandes volúmenes de información que extraemos de las tecnologías Big Data, así como algoritmos capaces de aprender de forma autónoma a partir de la información que reciben, con independencia de las fuentes, y de la reacción de los usuarios y operadores (técnicas de Machine Learning, Deep Learning, Artificial Intelligence y Natural Language Processing).
7. Realidad aumentada – La mayor accesibilidad de estas tecnologías en los últimos años las ha hecho situarse como una herramienta útil para la optimización de los diseños, la automatización de los procesos, el control de la fabricación y la construcción, el entrenamiento y la formación de los trabajadores, y los trabajos de mantenimiento y de seguimiento.
8. Ciberseguridad.- Los sistemas ciberfísicos equipados con la tecnología de Internet requieren conceptos y tecnologías fiables para asegurarse de que la seguridad, la privacidad y la protección del conocimiento se están llevando a cabo. Por lo tanto, son cruciales unas comunicaciones fiables y seguras, junto con una identidad sofisticada y una gestión de acceso de las máquinas.
9. Simulación. – A pesar de que las simulaciones en 3-D se utilizan en las fases de ingeniería de hoy en día, tales simulaciones también se podrán utilizar ampliamente en operaciones en planta en el futuro. Se utilizarán datos en tiempo real para reflejar el mundo físico en un modelo virtual, incluyendo productos, máquinas y seres humanos, cuya consecuencia será que calidad de los productos aumentará dramáticamente.
10. Fabricación aditiva. – La llegada de la industria 4.0 va a provocar que sean ampliamente utilizados los métodos de fabricación por adición (por ejemplo, la impresión 3-D), que permitirán producir pequeños lotes de productos personalizados que ofrecerán sobre todo ventajas en la construcción de aquellos diseños que sean ligeros y complejos. Estos sistemas simplificarán los costes logísticos, disminuyendo el circulante de existencias y reduciendo las distancias de transporte. Permite, además, la hiper-personalización y no encarece el proceso porque permite fabricar productos independientemente de si se tiene que fabricar un determinado número de piezas iguales o todas distintas. Además, hace mucho más sencillo producir lotes pequeños de productos, desde pequeñas piezas de maquinaria hasta prototipos.

Sin embargo, la Industria 4.0 no solo pretende dar solución a los desafíos globales con el fin de lograr la fuerza competitiva en los mercados globalizados, actuando en el crecimiento de los ingresos, la productividad, la inversión y el empleo, sino que también intenta cambiar la forma en que la humanidad trabaja y descansa.

Es posible que se pierdan miles de puestos de trabajo rutinarios, con tareas simples que puedan ser automatizadas, al igual que ha ocurrido en las revoluciones industriales anteriores. Un ordenador nunca sustituirá a un cerebro humano, pero sí le ayudará a ser más eficiente y centrarse en las tareas que requieren un valor añadido difícil o imposible de simular por un robot. Aquellos empleados cuyo puesto sea arrebatado por los robots, deberán de ser capaces de reciclar conocimientos y habilidades para focalizarse en los sectores emergentes, que evidentemente, serán los tecnológicos.