Industria 4.0: Tecnologías
La Industria 4.0 se basa en nueve pilares tecnológicos que conectan los mundos físico y digital y habilitan sistemas inteligentes y autónomos. Las empresas y cadenas de suministro ya utilizan algunas de estas tecnologías avanzadas, pero todo el potencial de la Industria 4.0 cobra vida cuando se utilizan juntas.
El Big Data recopila información de una amplia gama de fuentes, desde equipos de fábrica y dispositivos de internet de las cosas (IoT), hasta sistemas de ERP y CRM. Las analíticas potenciadas por inteligencia artificial (IA) y machine learning se aplican a los datos en tiempo real, y la información estratégica se aprovecha para mejorar la toma de decisiones y la automatización en todas las áreas de la gestión de la cadena de suministro, planificación de la cadena de suministro, gestión de logística, fabricación, I+D e ingeniería, gestión de activos empresariales y compras.
La columna vertebral de la Industria 4.0 es la integración horizontal y vertical. Con la integración horizontal, los procesos están estrechamente integrados a «nivel de campo», en la planta de producción, en múltiples instalaciones de producción y en toda la cadena de suministro. Con la integración vertical, todas las capas de una organización están vinculadas, y los datos fluyen libremente desde la planta de fabricación hasta las oficinas y desde allí al resto. En otras palabras, la producción está estrechamente integrada con procesos de negocio como I+D, garantía de calidad, ventas y marketing, y otros departamentos y los silos de datos y conocimiento son cosa del pasado.
La computación en la nube es el «gran habilitador» de la Industria 4.0 y la transformación digital. Proporciona la base para la mayoría de las tecnologías avanzadas, desde IA y machine learning hasta internet de las cosas, y le da a las empresas los medios para innovar. Los datos que alimentan las tecnologías de la Industria 4.0 residen en la nube y los sistemas ciber físicos del centro de la Industria 4.0 utilizan la nube para comunicarse y coordinarse.
La realidad aumentada, que superpone el contenido digital en un entorno real, es un concepto central de la Industria 4.0. Con un sistema de AR, los empleados utilizan lentes inteligentes o dispositivos móviles para visualizar datos de IoT en tiempo real, piezas digitalizadas, instrucciones de reparación o montaje, contenido de capacitación, y más cuando miran algún elemento físico –como una pieza de equipamiento o un producto. La AR sigue emergiendo, pero tiene implicancias importantes para el mantenimiento, servicio y control de calidad, así como para la capacitación y seguridad de los técnicos.
Internet de las cosas industrial es tan central para la Industria 4.0 que los dos términos a menudo se utilizan de manera indistinta. La mayoría de las cosas físicas de la Industria 4.0, dispositivos, robots, maquinaria, equipos, productos, utilizan sensores para proporcionar datos en tiempo real sobre su estado, rendimiento o ubicación. Esta tecnología permite a las empresas operar cadenas de suministro más fluidas, diseñar y modificar rápidamente productos, evitar la inactividad de los equipos, estar al tanto de las preferencias del consumidor, hacer seguimiento de los productos y el inventario, y mucho más.
La fabricación aditiva/Impresión 3D es otra tecnología clave que impulsa la Industria 4.0. Se utilizó inicialmente como una herramienta de creación rápida de prototipos, pero ahora brinda una gama más amplia de aplicaciones, desde la personalización en masa hasta la fabricación distribuida. Las piezas y los productos pueden almacenarse como archivos de diseño en inventarios virtuales e imprimirse bajo demanda, reduciendo tanto las distancias de transporte como los costos.
Con la Industria 4.0, una nueva generación de robots autónomos está emergiendo, programados para realizar tareas con mínima intervención humana, los robots autónomos varían mucho en tamaño y función. Equipados con últimos modelos de software de IA, sensores y visión de máquina, estos robots son capaces de realizar tareas difíciles y delicadas y pueden reconocer, analizar y actuar sobre la información que reciben de sus alrededores.
Los gemelos digitales son una simulación virtual de una máquina, producto, proceso o sistema del mundo real basado en datos de sensores de IoT. Este componente central de la Industria 4.0 le permite a las empresas comprender, analizar y mejorar el y el mantenimiento de los sistemas y productos y rendimientos industriales.
Con el aumento de la conectividad y el uso de Big Data en la Industria 4.0, la ciber seguridad efectiva es primordial. Implementando arquitecturas y tecnologías como machine learning y blockchain, las empresas pueden automatizar la detección, prevención y respuesta ante amenazas, y minimizar el riesgo de violaciones a los datos y demoras en la producción en todas sus redes
Digitalización y nueva Automatización
La Industria 4.0 implica la completa digitalización de las cadenas de valor a través de la integración de tecnologías de procesamiento de datos, software inteligente, y sensores, desde los proveedores hasta los clientes, para así poder predecir, controlar, planear, y producir, de forma inteligente, lo que genera mayor valor a toda la cadena.
Recurriendo a Internet y a los sistemas ciber-físicos, o sea, a redes virtuales o gemelos digitales con posibilidades de controlar objetos físicos, se pueden ir modernizando las plantas fabriles hasta transformarlas en fábricas inteligentes caracterizadas por una intercomunicación continua e instantánea entre las diferentes estaciones de trabajo que componen las cadenas de producción, de aprovisionamiento, y de empaque y despacho.
En un entorno fabril de industria 4.0, las herramientas y máquinas de una fábrica, con elementos tales como depósitos y existencias de materias primas y de productos semi elaborados, asegura enlaces y comunicaciones a través de una red interna ligada al exterior, introduciendo gran flexibilidad en el proceso productivo y gran adaptabilidad a situaciones fortuitas, todo lo que puede contribuir al aumento y mejora de la producción.
Las particulares necesidades y conveniencias de consumidores finales o clientes, así como de intermediarios, y proveedores, que de alguna manera se encuentren relacionados o involucrados con el proceso productivo, con sus insumos y con sus productos, pueden ser contempladas a través de algún grado de personalización o de adaptación.
Hablando de logística, es capaz de generar un flujo regular de información, muy superior al que podría disponerse si se usaran esquemas, estrategias logísticas, y modos de producción más tradicionales. Esta información puede ser intercambiadas muy rápidamente, internamente por comunicación directa o a través de una Intranet, ó externamente, a través de Internet, lo que abre muchas posibilidades con los agentes logísticos externos al propio emplazamiento de la producción, pues permite adaptaciones a situaciones cambiantes.
En cuanto a las herramientas de simulación, la recolección de datos generados por los diferentes elementos de la cadena de producción, permite producir una réplica virtual de la totalidad o de parte de esta cadena, lo que también posibilita generar simulaciones de procedimientos, y permitir que futuros obreros o técnicos se familiaricen con las herramientas y los elementos de trabajo que tienen a su disposición.
Toda esta información acumulada también podría permitir a no especialistas solucionar por sí solos algunos inconvenientes que podrían sucederse, e informar mejor a técnicos de mayor nivel sobre lo que han observado como irregularidad, para así responder mejor y más rápidamente a cualquier suceso fuera de la rutina.
Por otra parte la realidad aumentada permite a los empleados de una fábrica obtener información en tiempo real que les permita mejorar la toma de decisiones y los procedimientos de trabajo.
Se busca una fábrica que economiza energía y materias primas y la optimización del uso energético de la producción. Asimismo, ya no basta con manejar estos factores en tiempo diferido, se necesita tomar las decisiones en tiempo real.
La digitalización cambia la forma en que los fabricantes innovan y responden a las demandas de los clientes pues estos buscan productos más personalizados en la economía bajo demanda de nuestros tiempos. Los fabricantes que incorporen la digitalización pueden pasar de un modelo de producción masivo tradicional a una personalización masiva. Las cuatro características de la fabricación moderna:
- Creativa, porque permite que haya nuevos modelos industriales con una personalización masiva rentable.
- Inteligente, porque mejora la agilidad y la capacidad de respuesta con un aprendizaje en tiempo real.
- De valor, al relacionarlo durante todo el proceso, desde la ideación hasta la fabricación y la propiedad, y eliminar los residuos no deseados.
- Humana, porque permite la colaboración y aumenta la creatividad humana.
- Ahora, es posible digitalizar y sincronizar todo, desde el diseño hasta la ingeniería y la fabricación de un producto, con los activos de producción
Beneficios de la Industria 4.0
Productos inteligentes.- Desarrollar productos conectados y autoconscientes que sean capaces de compartir información sobre su estado, ubicación, nivel de uso, condiciones de almacenamiento y más. Los datos que comparten estos productos inteligentes pueden ayudarlo a mejorar todo, desde la calidad del producto y el servicio al cliente hasta la logística y la I+D. También pueden anticipar las necesidades de servicio, recibir actualizaciones remotas y abrir la puerta a nuevos modelos de negocio basados en servicios.
Activos inteligentes.- Casi todos los activos físicos implementados hoy en día cuentan con sensores incorporados que conectados a IoT, son determinantes para la gestión de activos empresariales. Con activos inteligentes, los técnicos pueden monitorizar el rendimiento de los activos en tiempo real, anticipar y prevenir el tiempo de inactividad, aplicar mantenimiento dinámico y predictivo, aprovechar los gemelos digitales e integrar estrechamente activos y procesos de negocio.
El facilitar a las personas las tecnologías como IA y acceso a datos de sensores en tiempo real, para que sepan qué está sucediendo en la planta y estén listos para tomar decisiones rápidas y resolver problemas a medida que surgen. Los dispositivos portátiles y las apps de realidad aumentada también pueden ayudarlos a que solucionen problemas, supervisar su salud y mantenerlos seguros. Estos son algunos beneficios que están viendo las empresas:
- Mejoras drásticas en productividad y automatización ya que las empresas están tomando decisiones basadas en datos en todas sus operaciones, mejorando la precisión de las previsiones, dando lugar a las entregas a tiempo y creando planes de optimización de ganancias.
- Resiliencia y agilidad sin importar lo que traiga el mercado o la economía. Las empresas están dando forma a la futura cadena de suministro digital basada en una planificación de vanguardia.
- Confianza para explorar nuevos modelos de negocio y aprovechar oportunidades rápidamente. Gracias a las soluciones de la Industria 4.0, las empresas están reduciendo costos, mejorando la eficiencia del mercado y conectando cadenas de suministro por mar, tierra y aire.
- Soluciones ecológicas y sostenibles sin sacrificar la rentabilidad. Los clientes se están volviendo más eficientes y rentables digitalizándose, al mismo tiempo tiempo que cumplen con sus objetivos medioambientales sin comprometer otros objetivos de negocio, como rentabilidad y escalabilidad.
El facilitar a las personas las tecnologías como IA y acceso a datos de sensores en tiempo real, para que sepan qué está sucediendo en la planta y estén listos para tomar decisiones rápidas y resolver problemas a medida que surgen. Los dispositivos portátiles y las apps de realidad aumentada también pueden ayudarlos a que solucionen problemas, supervisar su salud y mantenerlos seguros. Estos son algunos beneficios que están viendo las empresas:
- Mejoras drásticas en productividad y automatización ya que las empresas están tomando decisiones basadas en datos en todas sus operaciones, mejorando la precisión de las previsiones, dando lugar a las entregas a tiempo y creando planes de optimización de ganancias.
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- Soluciones ecológicas y sostenibles sin sacrificar la rentabilidad. Los clientes se están volviendo más eficientes y rentables digitalizándose, al mismo tiempo tiempo que cumplen con sus objetivos medioambientales sin comprometer otros objetivos de negocio, como rentabilidad y escalabilidad.
El facilitar a las personas las tecnologías como IA y acceso a datos de sensores en tiempo real, para que sepan qué está sucediendo en la planta y estén listos para tomar decisiones rápidas y resolver problemas a medida que surgen. Los dispositivos portátiles y las apps de realidad aumentada también pueden ayudarlos a que solucionen problemas, supervisar su salud y mantenerlos seguros. Estos son algunos beneficios que están viendo las empresas:
- Mejoras drásticas en productividad y automatización ya que las empresas están tomando decisiones basadas en datos en todas sus operaciones, mejorando la precisión de las previsiones, dando lugar a las entregas a tiempo y creando planes de optimización de ganancias.
- Resiliencia y agilidad sin importar lo que traiga el mercado o la economía. Las empresas están dando forma a la futura cadena de suministro digital basada en una planificación de vanguardia.
- Confianza para explorar nuevos modelos de negocio y aprovechar oportunidades rápidamente. Gracias a las soluciones de la Industria 4.0, las empresas están reduciendo costos, mejorando la eficiencia del mercado y conectando cadenas de suministro por mar, tierra y aire.
- Soluciones ecológicas y sostenibles sin sacrificar la rentabilidad. Los clientes se están volviendo más eficientes y rentables digitalizándose, al mismo tiempo tiempo que cumplen con sus objetivos medioambientales sin comprometer otros objetivos de negocio, como rentabilidad y escalabilidad.
