Industria 4.0: el cambio en forma de nueva revolución industrial

La Industria 4.0 es un concepto que abarca tantas áreas de negocio, operación y tecnología y que supone cambios tan radicales respecto a la industria tradicional que bien le han hecho merecer el apodo de «cuarta revolución industrial».

Si la primera revolución industrial comenzó con la máquina de vapor y los automatismos, la segunda con avances como las redes de ferrocarril y las comunicaciones (telégrafo) y la tercera con las llegadas de las calculadoras, ordenadores y la digitalización, la Industria 4.0 va todavía más allá: los sistemas ciberfísicos, los datos, algoritmos, la internet de las cosas, la impresión 3d, los sensores inteligentes y mucho más. Todo ello abarcando además a diversos actores relacionados con la industria: fábricas, proveedores, operadores logísticos y por supuesto a la toma de decisiones de negocio.

La forma de operar las grandes instalaciones industriales está cambiando. Y no sólo porque haya nuevas y más capaces máquinas; también porque esas máquinas son cada vez más inteligentes, tienen acceso a una infinidad de datos sobre los procesos y quienes trabajan con ellas pueden realizar desde mantenimiento preventivo a simulaciones o modelos digitales de predicción. En muchas ocasiones, gran parte del proceso se trabaja con los llamados «gemelos digitales»: objetos digitales idénticos a los que luego tendrán una realidad física en el mundo que nos rodea.

La fuerza del cambio: lo físico y lo digital

En el informe Forces of change: Industry 4.0 de la consultora Deloitte se enumeran muchas de estas tecnologías y funcionalidades relevantes para la Industria 4.0 que ahora existen y hace unos años eran casi impensables: dispositivos wearables, nanotecnología, nuevos materiales, computación en nube, inteligencia artificial… Pero independientemente de cuáles estén más relacionados con una industria en concreto, resalta el hecho de que todo sucede en una especie de bucle que supone seguir un camino de lo físico a lo digital y nuevamente a lo físico.

Este camino incluye tres pasos:

• La captura de información mediante cámaras, sensores y otros medios para crear una especie de «registro digital» de los datos físicos.
• Analizar, compartir y procesar esos datos digitales.
• Aplicarlos todo lo necesario para fabricar objetos, controlar procesos o realizar movimientos en el mundo físico.

En la primera parte se captura la información deseada, en la segunda las máquinas hablan unas con otras y en la tercera se actúa sobre el mundo físico en base a lo que se quiere crear. Esto puede incluir la recogida de pedidos, el procesado y el envío logístico óptimo de una tienda electrónica. O bien la medición de un terreno, el procesado de los datos por parte de ingenieros, arquitectos y proveedores y finalmente la construcción física de un edificio con ayuda de robots y maquinaria pesada más o menos automatizada.

Como es fácil de ver, la Industria 4.0 va mucho más allá de los detalles de cualquiera de sus componentes. Por ejemplo: está presente el Internet de las Cosas, pero la conexión entre objetos es sólo una parte del proceso. Del mismo modo los datos pueden pasar por simuladores, herramientas de diseño 3D o nubes de Internet en la que se comparten con proveedores – pero eso es tan sólo una fracción de lo que se hace con ellos. Finalmente se pueden utilizar impresoras 3D o máquinas CNC para crear piezas, controlar una flota de vehículos pesados o furgonetas de reparto, pero eso tan solo sucede en el tramo final del proceso. Es la suma de esas tres partes física+digital+física la que define a la Industria 4.0 como tal.

Procesos más eficientes

Fuente: Flickr | Autor: Alvy

Esta nueva revolución industrial busca como es lógico una optimización de todos los procesos. Dado que cubre qué tipo de cosas se fabrican y cómo, así como dónde sucede eso y cómo llegan hasta los clientes es bastante diferente de como ha sido hasta ahora. La cadena de producción sigue siendo similar, pero ahora cada unidad puede estar personalizada en función de ciertas necesidades. Se pueden elegir sobre la marcha los materiales y proveedores con que se trabaje –tomando decisiones prácticamente en tiempo real– y decidir en qué lugar es mejor fabricarlo, no necesariamente todo en el mismo sitio. La forma de hacerlo llegar a los clientes también queda definida por criterios óptimos, ya sea por los envíos físicos a través de las grandes redes de transporte como por la logística local o de la llamada última milla, para la que existen ya cientos de variantes. Que llegue en furgoneta, patinete o volando en un dron es casi lo menos relevante.

Algo también interesante es que esa eficiencia no es necesariamente una cuestión sólo de costes y beneficios económicos. Aspectos que hasta ahora eran un tanto colaterales como la eficiencia energética, el respeto al medio ambiente o el trabajo están también presentes en la Industria 4.0. Se puede elegir qué factores optimizar, dependiendo de dónde sea más respetuoso para el medio ambiente obtener el suministro de energía para todos los procesos o incluso dónde sea más seguro para los trabajadores –robots que colaboran de forma segura con trabajadores humanos– o menos contaminante para el planeta. Los diferentes sistemas digitales proporcionan información casi en tiempo real para valorar y sopesar cada decisión que se tome –ya sea por parte de una persona o un algoritmo– desde los inventarios o materiales de fabricación al consumo energético, los salarios o las decisiones de transporte logístico.

El rol de la inteligencia artificial

Fuente: Unsplash | Autor: Marcin Jozwiak

La transformación a la Industria 4.0 hace que los diferentes pasos de la tradicional cadena de producción se conviertan más bien en una especie de «red» digital de producción donde lo que interactúan no son tanto máquinas o sistemas concretos sino los llamados «ecosistemas»: los clientes, los proveedores, la logística.

Esta abundancia de interconexiones entre todos los ecosistemas da lugar a una interesante situación: es el caldo de cultivo ideal para que las inteligencias artificiales analicen los datos, encuentren patrones que a las personas nos pueden pasar desapercibidos y actúen para optimizar todos los procesos. La inteligencia artificial ayudará a entender mejor a los clientes, a prevenir accidentes y situaciones peligrosas y a mejorar cada componente de la cadena de producción.

Hay muchos ejemplos de cómo la inteligencia artificial está ayudando ya en todo esto: desde los sistemas de reconocimiento visual que analizan piezas en las fábricas y guían a los brazos robóticos a los sistemas de ayuda a la conducción o a los chatbots que proporcionan asistencia a los clientes tras las ventas. ¿Lo más interesante? A diferencia de cuando se engrasa físicamente una máquina de un taller concreto, cada vez que una inteligencia artificial mejora, mejoran todas las del mundo a la vez. Sin ir más lejos, el software de un camión que detecta un bache o un bordillo mal mapeado que sobresale demasiado en una curva pasa a un mapa global, al que acceden todos los camiones a partir de ese momento para evitarlo – aunque nunca hayan estado allí. A veces esas mejoras llegan a todos los sistemas similares porque se utilizan algoritmos y conjuntos de datos de entrenamiento abiertos y públicos. Cuando Siri se vuelve más inteligente, todas las Siri de los teléfonos del mundo reciben la misma mejora; de hecho, son la misma Siri que vive en la nube de Internet.

Todo este despliegue que está revolucionando industrias de todo el mundo puede seguirse en ferias sectoriales como la Industria Conectada 4.0 o en innumerables páginas web informativas que van explicando los progresos y tendencias del mercado.

Respecto a la relación de las personas y trabajadores con la Industria 4.0 resulta interesante la charla TEDx Industria 4.0: una revolución para las personas de la ingeniera industrial Beatriz Gonzalez. En ella se explica los aspectos en los que este cambio será bueno para las personas, basándose en la idea de que «las personas somos buenas haciendo preguntas y las máquinas respondiendo preguntas», más complementarios que enemigos. Es normal que a veces la gente se atemorice ante un futuro de robots, algoritmos e inteligencias artificiales que no entienden y se les vienen encima, pero está en nuestras manos hacer que esa revolución sea lo más positiva posible para la humanidad.