La industria 4.0 conecta las tecnologías de producción de sistemas embebidos con una serie de procesos de producción inteligentes. El objetivo es conseguir transformar radicalmente las cadenas de valor de la industria, la producción y los modelos de negocio. Tan sencillo y, al mismo tiempo, tan complicado como eso.

A la máquina de vapor, la producción en cadena o la incorporación de las TIC se suma ahora este nuevo fenómeno: la industria 4.0, también conocida como la cuarta revolución industrial.

En países como Alemania o Suiza se pueden ver experiencias más avanzadas de este modelo. De hecho, la primera vez que apareció W“industria 4.0” fue precisamente en Alemania, en 2011, durante la celebración de la Germany Trade and Invest (GTAI) de Hannover, fundamentalmente en los sectores automovilístico y aeronáutico.

En esencia, se trata de dar una vuelta de tuerca más a la revolución que ya trajeron consigo las TIC. Nos encaminamos hacia las fábricas inteligentes, donde tendencias como el Internet de las Cosas (IoT) o big data desempeñan papeles protagonistas. En el nuevo escenario que aparece, tanto los sistemas de fabricación como los objetos que producen son capaces de generar información con la que es posible impulsar acciones inteligentes.

IoT y cloud

Aparecen nuevos conceptos asociados al IoT, como los sistemas ciberfísicos (CPS, por sus siglas en inglés), que unen el mundo online con el offline a través de, por ejemplo, sensores. Y es que no podemos pasar por alto que IoT y el mundo cloud son dos de los grandes pilares de la nueva industria 4.0, que viene a representar la integración de ese Internet de las Cosas con las tecnologías físicas, entre las que se incluyen todos los procesos analíticos (big data), robótica, alta computación, tecnologías cognitivas e inteligencia artificial, realidad aumentada…

Gartner dibuja una realidad en la que alrededor del 80% de los fabricantes de automóviles están convencidos de que la industria 4.0 es importante o muy importante. Tanto es así que, según la consultora, más de la mitad de ellos ya se encaminan hacia ella, aunque el proceso todavía no es tan rápido como cabría esperar.

Algo parecido ocurre en otros sectores, como el de la electrónica, en el que más de tres cuartas partes de las compañías ya lo tienen en su hoja de ruta, si bien es cierto que el resto echa en falta una mayor definición del proceso. Para ello es necesario contar con sistemas integrados, así como alcanzar un nivel de convergencia digital entre los procesos de producción y el negocio que den forma a unas instalaciones inteligentes.

El nuevo modelo de planta de producción digital basada en la nube permite a los fabricantes conocer el estado de las partes, optimizar la energía, determinar los tiempos exactos de mantenimiento de la maquinaria o, incluso, realizar simulaciones para conocer de antemano la respuesta que tendrá la cadena de producción ante determinadas circunstancias.

IoT y el mundo cloud son dos de los grandes pilares de la nueva industria 4.0

Beneficios tangibles

El impacto positivo de dar ese salto transformador hacia la fábrica 4.0 no tarda en dejarse notar y, lo que es aún más importante si cabe, sin disparar los costes operativos. De este modo, se reducen significativamente los tiempos desde que se alumbra una idea hasta que llegan los primeros prototipos. Tal y como describe Deloitte, ya hay fabricantes de coches que estiman que esta generación rápida de prototipos puede reducir el proceso en varias semanas, a lo que habría que sumar su posterior fabricación, que tan solo lleva unas pocas horas frente a las cuatro o seis semanas convencionales.

Los beneficios se extienden a toda la cadena, porque hasta es posible optimizar la producción evaluando diferentes opciones de diseño según se comporten estos en la fase de ensamblaje. De la misma manera, las simulaciones y el desarrollo virtual de los productos también han supuesto un salto de calidad en los test, pues ofrecen mayor margen de maniobra para, incluso, acometer rediseños.

Las fábricas comienzan a afrontar esta revolución trabajando simultáneamente en el desarrollo de productos inteligentes, así como en los procesos de fabricación, donde las inversiones están medidas al milímetro. Ello es posible, en gran medida, gracias a una identificación previa de dónde es precisa una mayor digitalización, a través de la cual se combinan toda las fuentes de datos externas e internas que retroalimentan al sistema para no solo mejorar los ciclos de producción de productos, sino también su propio diseño.

Tendencia imparable

Este nuevo modelo va mucho más allá de la mera tecnología (tanto en lo relativo al software como a la robótica), es una transformación total en la que ya son muchos los que hablan de, por ejemplo, fábricas subterráneas para ser más sostenibles. No obstante, y a corto plazo, la clave está en la captura y análisis de ingentes volúmenes de datos que nunca antes habían sido aprovechados de un modo tan exhaustivo.

En este sentido, este nuevo paradigma no se restringe únicamente a las grandes empresas; de hecho, es especialmente idóneo para las organizaciones de tamaño mediano, no solo porque ya se encuentran perfectamente conectadas, sino, además, por el caudal de datos que también manejan.

Su asignatura pendiente, quizá, pasa por encontrar el modo en que es posible capturar, analizar y utilizar toda esta información en procesos que, si no son en tiempo real, desde luego están cerca de serlo.  Sin embargo, ya existen tanto los servicios como la tecnología que lo posibilitan y, de hecho, que derivan en una tendencia de vuelta hacia la fabricación localizada, en lugar de la globalización.

Esta tendencia es imparable, porque no solo tendrá repercusiones positivas en el seno de la industria, sino que, tal y como apunta Gartner, estas se extenderán al mundo de las utilities y de las ciudades inteligentes.

MindSphere

Desde 2011, Atos y Siemens llevan desarrollando su estratégica alianza digital con el objetivo de contribuir de manera decisiva al proceso de transformación e innovación en la industria. Los servcios digitales que proporciona Atos para la Industria 4.0, a través de la plataforma cloud MindSphere de Siemens, han sido merecedores del galardón en la categoría “Team” en el evento SPS IPC Drives Fair recientemente celebrado en Núremberg (Alemania).

MindSphere ha sido diseñada como un ecosistema abierto con el que es posible optimizar el rendimiento de las plantas de producción. Un ejemplo de ello es MindConnect box, que permite conectar las máquinas a la nube. Es un primer paso que supondrá un salto cualitativo en la gestión y eficiencia, puesto que resulta significativamente más sencillo predecir las incidencias técnicas o las averías de un componente determinado, lo cual permite adoptar las medidas preventivas para ello, o, al menos, estar listo para cuando ocurra.

Atos MindSphere apoya las actividades de Siemens de múltiples maneras. Atos proporcionará la infraestructura para desplegar MindSphere y, aún más importante, ayudará a Siemens a crear nuevas funcionalidades dentro la plataforma. Por ejemplo, proporcionando servicios de integración en alianzas con otros clientes.

La experiencia de los early adopters de este servicio de mantenimiento predictivo, cuyas demo se ha podido ver en la feria Smart Industries 2016 de París este mes de diciembre, avala los resultados. Se han registrado importantes mejoras de rendimiento, tales como un 25% de mejora en la producción; así como reducciones de hasta el 75% en averías, el 30% en costes de mantenimiento y el 45% en paradas.

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