Industria 4.0: definición de este concepto revolucionario
Industria 4.0: definición de este concepto nacido en los años 2000 y un enfoque en su impacto en las fábricas.
Industria 4.0: definición
La industria 4.0, es decir, la cuarta revolución industrial, también se conoce como “Industria del futuro” o “Fábrica inteligente”.
En términos generales, la industria 4.0 se define como una evolución de las fábricas y de sus sistemas de producción, debido a la integración de sistemas digitales inteligentes en los procesos.
La interconectividad que ofrece el concepto de industria 4.0 tiene como objetivo permitir que las fábricas optimicen su producción y el trabajo de los empleados, todo ello cuidando su impacto ambiental. Hoy, el elemento más importante y rentable de este concepto para los industriales sigue siendo el de la performance operativa.
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Industria 4.0: ¿cómo llegamos hasta aquí?
Con el paso de los años, nacieron nuevas tecnologías. Vinieron a revolucionar nuestra vida cotidiana, pero también la de las fábricas, que para ser competitivas no tuvieron otra opción que adaptarse. En la industria, se habla de cuatro revoluciones principales.
- Durante la primera revolución industrial nace la mecanización
- Durante la segunda revolución industrial, las energías evolucionan y el trabajo en cadena se generaliza. En este periodo, las fábricas buscan producir en masa más rápido y a bajo costo.
- La tercera revolución industrial, por su parte, hace emerger la informática. Gracias a programas fijos, la producción y, más específicamente, las tareas repetitivas y complejas se automatizan.
- Luego llega la cuarta revolución industrial, marcada por tecnologías más potentes y más integradas en las fábricas. Ya no se les da un programa fijo a las máquinas: se las conecta entre sí, con el mundo exterior y con los datos de la fábrica para optimizar la producción. En este contexto nació el concepto de industria 4.0.
¿Cómo funciona la industria 4.0?
Los datos representan el elemento central del concepto de industria 4.0.
Recopilados por el IoT (Internet de las cosas) y los sensores industriales, los datos luego se centralizan en un Cloud donde pueden aprovecharse de diferentes maneras.
Como los datos industriales evolucionan rápidamente y están presentes en cantidades muy grandes, la inteligencia artificial es esencial para explotarlos de forma eficiente. Compuesta por algoritmos creados por expertos humanos en su campo (como energía, por ejemplo), esta IA verifica, clasifica, analiza y contextualiza los datos.
En concreto, el concepto de industria 4.0 y la IA que aporta se desplegaron rápidamente en las fábricas, transformando los equipos de producción y la gestión de los consumos y del desempeño.
¿Lo sabía?
Al transmitir en tiempo real datos de campo muy diversos (temperatura, presión, caudal, masa, etc.), los sensores industriales, ubicados dentro de los procesos y de los servicios auxiliares, deben controlarse regularmente.
Estos son indispensables para garantizar análisis y toma de decisiones confiables, que permitan alcanzar los objetivos de la fábrica.
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La IA en los equipos de producción
Para aumentar la producción y, al mismo tiempo, hacerla más confiable y más segura para las personas, el concepto de industria 4.0 transformó numerosos equipos. A modo de ejemplo:
- Las máquinas de producción ahora integran cobots (robots colaborativos). Diseñados para interactuar físicamente con el operador con total seguridad, se adaptan a las variaciones de la línea de producción.
- Los sistemas de visión industrial, capaces de detectar un defecto de producción invisible a simple vista.
- Los flujos de logística interna, automatizados por AGV (vehículos de guiado automático) o AMR (robots móviles autónomos), capaces de recalcular sus rutas según los imprevistos del taller.
La IA en la gestión del desempeño industrial
Los datos centralizados en la nube se comunican directamente con software como un MES, un PLM, una GMAO, un software EMS (Energy Management Software).
Como verdadera base de la industria 4.0, el software EMS hace interactuar y centraliza todos sus componentes tecnológicos para ofrecer una visión aprovechable de los datos procesados. Así, ofrece una visión clara de la fábrica modelada y de los datos traducidos en forma de informes, diagramas, tableros de control, etc.
La industria 4.0 fue, por lo tanto, sinónimo de un nuevo impulso para las fábricas. Su funcionamiento diario se transformó profundamente con la aparición de nuevas tecnologías, lo que permitió reforzar las actividades de análisis y producción, más allá de la producción tradicional.
Los impactos de la industria 4.0 en las fábricas
Esta revolución industrial y la llegada de la industria 4.0 trajeron muchos cambios. Como toda transformación de esta magnitud, vino acompañada de puntos de atención, en particular sobre estos dos temas: la protección de la información y la evolución de las competencias y de los oficios dentro de los equipos.
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La ciberseguridad, un desafío clave de la industria 4.0
Históricamente, el mundo de IT (sistemas de información de gestión) y el de OT (sistemas operacionales de control y mando) funcionaban de maneras muy diferentes. Las redes de fábrica contaban con un aislamiento estricto, lo que las protegía de ciberataques. Con el avance de las nuevas tecnologías, estos dos mundos se conectaron para permitir la recopilación y el análisis de datos en tiempo real, exponiendo así a OT a riesgos cibernéticos. Para paliar esta vulnerabilidad, por suerte existen soluciones (conexión cifrada, nube interna protegida, datos anonimizados, …) y son perfectamente compatibles con (e integradas) en software como el EMS o el EMOS.
La evolución de los oficios para estar en sintonía con un cambio radical en el funcionamiento de la fábrica
Como las tareas repetitivas y complejas fueron reemplazadas por robots generalmente colaborativos y las necesidades de las fábricas evolucionaron, los oficios siguieron esta tendencia.
Aparecieron nuevos perfiles para, en particular, gestionar y aprovechar estas nuevas tecnologías: data analyst, técnico de mantenimiento para todo el aspecto predictivo, Energy Manager, etc.
Una gran mayoría de las fábricas supo afrontar estos desafíos con éxito, apoyándose en proveedores especializados o tomándose el tiempo necesario para llevar a cabo estos procesos. Y con razón: los impactos positivos de la industria 4.0 son importantes y, en particular, permiten seguir siendo competitivo.
Los mayores beneficios de la industria 4.0
Aumenta la autonomía de los equipos. Gracias al análisis automatizado de los datos y a las recomendaciones de acciones para optimizar el desempeño de la fábrica, los equipos pueden tomar decisiones con mayor facilidad y rapidez.
Aumenta la producción. Las instalaciones se optimizan para funcionar en conjunto, según recetas y un plan de fabricación bien preciso y optimizado. En consecuencia, las líneas de producción se detienen por menos tiempo.
Se reducen los costos. Las instalaciones se ajustan para limitar el sobreconsumo energético y el desgaste de los equipos. Estos ajustes permiten mejorar y afinar el uso de los recursos y de las materias primas. Además, las herramientas de software permiten detectar rápidamente las desviaciones, identificar sus causas y recomendar acciones correctivas adecuadas. El conjunto de estas acciones tiene un impacto directo en los costos, que disminuyen drásticamente.
Disminuye el impacto ambiental de la fábrica. Una fábrica inteligente es una fábrica que combina alta productividad y sobriedad. Cuanto más se optimizan los procesos, más disminuyen las emisiones de GEI y los vertidos ambientales.
Desde la identificación de las palancas de desempeño hasta el despliegue de las soluciones adecuadas a sus desafíos, Dametis lo acompaña en el concepto de industria 4.0 ¡
Más allá de la industria 4.0, la industria 5.0 ofrece una nueva perspectiva: la de una industria más sostenible, resiliente y centrada en las personas. Las tecnologías refuerzan la colaboración entre los equipos para alcanzar más fácilmente los objetivos de la fábrica, aquellos que responden a los desafíos sociales y ambientales, a la vez que combinan una alta productividad.
