La Industria 4.0, la fabricación inteligente y la Industrial Internet of Things (IIoT) son tendencias actuales fundamentales para el crecimiento y la productividad de la fabricación. La industria 4.0 significa la cuarta revolución industrial y es inherentemente un símbolo de conectividad entre objetos y personas a lo largo del proceso de fabricación.
Mientras que la tercera revolución industrial se focalizó en la automatización y en el control numérico computacional (CNC), en el control de supervisión, en la adquisición de datos (SCADA), en la planificación de recursos empresariales (ERP) y en el sistema de ejecución de fabricación (MES), las innovaciones de la Industria 4.0 giran alrededor de palabras clave como: conectadas, en tiempo real, integrado, modular, inteligencia artificial (IA) y fabricación inteligente.
Aunque algunos de los objetivos de la cuarta revolución industrial son bastante ambiciosos, la esperanza es que siga desarrollándose hacia la Inteligencia Artificial y la toma de decisiones automatizada, la automatización mecánica casi perfecta y la integración simbiótica humana. Además, se pretende que tengan instalaciones de fabricación completamente interconectadas e ‘inteligentes’. Si bien este cambio puede parecer abrumador, se puede lograr trabajando de forma gradual, empezando por identificar los puntos débiles de las instalaciones y por escalar cuando se muestra el éxito.
Para adaptarse a la nueva era, las empresas ahora deben «conectarse con la nube» y adquirir una comprensión cohesiva e informativa de sus procesos. Aunque el avance hacia la Industria 4.0 se da en el sector industrial, afecta a todo el mundo en general. La mejora en la calidad, el tiempo y el costo de fabricación influye enormemente en las industrias de alimentos y medicinas, en electrónica y dispositivos, así como en la preservación de recursos limitados y, a su vez, afecta al medio ambiente en el que todos vivimos.
La Transformación digital o Digitalización, es decir, la continua convergencia entre el mundo real y el virtual será el principal impulsor de la innovación y el cambio en todos los sectores económicos.
Las bases de la Industria 4.0
Las empresas pueden avanzar hacia la Industria 4.0 mediante tres bases de pensamiento: la digitalización o transformación digital, la sensorización y la optimización. Veamos en qué consiste cada una de ellas:
Transformación Digital o Digitalización
Antes de que se produzca la sensorización y la optimización, las operaciones existentes deben digitalizarse para proporcionar visibilidad, sobretodo en tiempo real. Esto permite errar y detectar problemas en tiempo real. La digitalización de flujos de trabajo permite que la mano de obra y los productos se supervisen y actúen de inmediato.
Los retrasos cuestan tiempo y dinero, y la digitalización ayuda a eliminar este inconveniente al proporcionar alertas y notificaciones inmediatas cuando las operaciones van en contra de lo programado. También crea un tesoro de datos que se puede utilizar para optimizar las operaciones. Permite la construcción de modelos de costes reales y permite a los fabricantes enfocarse en áreas de ineficiencia y mejora de la productividad.
Sensorización
El primer paso hacia la interconectividad de la máquina es la sensorización. El Industrial Internet of Things (IIoT) lidera esta carga: así se elimina el monitoreo humano y se liberan recursos para áreas más críticas.
Los sensores son formas rentables de medir variables como la temperatura, la humedad, la calidad del aire, el movimiento y la vibración, entre otras. Esto permite que los equipos detecten automáticamente los problemas (lo que conduce a disparadores automáticos y configuraciones automáticas desde una perspectiva de software y hardware). Por ejemplo, la implementación de sensores de temperatura sin contacto permite el ajuste automático de las velocidades de los rodillos al pegar dos piezas de cartón en una instalación de fabricación de cartón. Estos datos pueden ser utilizados para mejorar las condiciones de la unión y la durabilidad del producto final.
Optimización
En medio de todos los datos recopilados de la digitalización, la sensorización y la integración, la transición de esta información a la búsqueda de las gemas ocultas es la siguiente prioridad. La optimización de los datos de fabricación se realiza a través de análisis, simulación, mantenimiento predictivo y preventivo, etc. En última instancia, el objetivo es reducir los costos y mejorar la calidad.
Aun así, la mejora y la automatización de la tecnología no requiere una eliminación completa de los humanos en el proceso, sino todo lo contrario. Las instalaciones únicas requieren análisis y conjuntos de herramientas únicos. Esto crea oportunidades para los ingenieros industriales, los científicos de datos (Data Scientist), los ingenieros de fabricación y los ingenieros estadísticos, y requiere una nueva generación de expertos en fabricación basados en datos para derivar mejoras y optimización.
Trabajando juntos En la industria 4.0
Los próximos grandes avances en la Industria 4.0 requieren cooperación y compromiso. El obstáculo más grande para una implementación adecuada es nuestra capacidad para que las máquinas y los dispositivos trabajen juntos y compartan datos. La esperanza es que esto se pueda evitar mediante la estandarización de la comunicación máquina a máquina, comunicación IIoT, etc. Una vez que esto se logra, podemos ver que la fabricación se convierte en un conjunto de software y hardware modular e intercambiable.
Esto permite la combinación de los mejores componentes de hardware y software de todo el mundo para generar las mejores soluciones. Todo este cambio produce instalaciones y empresas verdaderamente conectadas, pero requiere que los fabricantes se muevan progresivamente y que no vean a la Industria 4.0 como una tarea inalcanzable, sino como un cambio gradual en la mentalidad y pequeños pasos hacia la transformación digital, la sensorización y la optimización.
Como ves, la cuarta revolución trae consigo un enorme abanico de oportunidades. Si te interesa el mundo de la Industria 4.0 puedes conocerla más a fondo leyendo la serie Glosario Industria 4.0, hecha desde IUTA o puedes informarte sobre nuestro máster en “Todo lo que necesitas saber sobre nuestro máster en Industria 4.0”.
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