Por: Xiomara Velásquez Monroy(*).
Industria 4.0 representa un cambio radical en las operaciones de las empresas siendo particularmente desafiante para las PyMES debido a la necesidad de capital y conocimiento. No obstante, I4.0 y las tecnologías incluidas bajo este concepto prometen mejorar la productividad, la flexibilidad y la competitividad de las mimas. Para realizar este cambio de tan largo alcance de manera económicamente sostenible, la implementación de I4.0 idealmente debería complementarse como una modificación en el Modelo de Negocio (MN, en adelante) de la empresa, es decir, la lógica de creación y captura de valor de la empresa.
Industria 4.0
El término “Industria 4.0” (I4.0, en adelante) se acuñó por primera vez en 2011 para fortalecer la competitividad de la industria alemana y desde entonces se difundió, con algunas adaptaciones, por todo el mundo. En su esencia, I4.0 representa un sinónimo de la Cuarta Revolución Industrial que ha sido precedida por otros pasos fundamentales como el aprovechamiento de innovaciones mecánicas como la energía del vapor, la hilatura de algodón y los ferrocarriles (Primera Revolución Industrial), permitiendo la producción en masa a través de líneas de montaje y electricidad (Segunda Revolución Industrial), y automatización de líneas de producción mediante el uso de sistemas electrónicos y tecnologías informáticas (Tercera Revolución Industrial).
Por tanto, la I4.0 “describe la creciente digitalización y automatización del entorno de fabricación, así como la creación de cadenas de valor digitales con el objeto de permitir la comunicación entre los productos, su entorno y los socios comerciales”. Por tanto, la I4.0 describe la creciente digitalización de toda la cadena de suministro, lo que hace posible conectar actores, objetos y sistemas basados en el intercambio de datos en tiempo real. Como resultado de esta interconexión, los productos, máquinas y procesos con inteligencia artificial podrán adaptarse a los factores ambientales cambiantes.
En consecuencia, I4.0 puede definirse como “un término colectivo para tecnologías y conceptos de organización de la cadena de valor. Además, la distinción entre industria y servicios pierde relevancia a medida que las tecnologías digitales se conectan con productos y servicios industriales formando productos híbridos que no son exclusivamente bienes ni servicios. Sin embargo, la transformación digital, o digitalización, va más allá de la mejora de productos y procesos, para afectar los MN, los aspectos organizativos y de gestión y los procesos completos de la cadena de suministro, creando desafíos importantes para las empresas.
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Las principales características de la I4.0 están relacionadas con la integración, la operatividad en tiempo real, la flexibilidad, la servitización, la orientación al cliente y la especialización que facilitan la conexión y comunicación entre humanos y máquinas a través de la Internet de las Cosas (IoT, en adelante) y los Sistemas Ciberfísicos: objetos y procesos reales (físicos) interconectados a través de redes globales de información (virtuales). Como resultado, los productos se personalizan, los procesos se conectan en red y las barreras de conocimiento se reducen entre usuarios.
Existe una gama cada vez mayor y en constante cambio de tecnologías que forman la totalidad de la I4.0:
- Internet de las cosas (IoT). Se refiere a objetos físicos conectados a través de Internet. Estos objetos (inteligentes) tienen su propia inteligencia, pueden recopilar información, interactuar con el entorno circundante, conectarse entre sí, intercambiar datos en tiempo real y desencadenar acciones a través de Internet. Por lo tanto, IoT conecta personas y cosas en cualquier momento, en cualquier lugar, con cualquier cosa y cualquier persona, en cualquier red y cualquier servicio.
- Sistemas Ciberfísicos (SCF). Expresan la interconexión entre entornos físicos y virtuales. Los SCF integran, controlan y coordinan operaciones y procesos al mismo tiempo que proporcionan y utilizan servicios de acceso y procesamiento de datos. La integración de SCF dentro de la producción, la logística y los servicios permite una conexión en todos los niveles de producción entre elementos autónomos y cooperativos en toda la cadena de suministro.
- Tecnologías de visualización. Como la Realidad Aumentada (RA) y la Realidad Virtual (RV), mejoran la percepción del mundo físico a través de elementos visuales. Las herramientas visuales proporcionan una representación virtual de sistemas completos (de producción) y sus interacciones dentro de la cadena de suministro. Esto permite una transformación de cómo las empresas atienden a los clientes, capacitan a los empleados, diseñan y crean productos.
- Computación en la Nube (CN). Incluye almacenamiento de datos, servidores, bases de datos, redes y software que permiten el acceso remoto a la información en un espacio virtual. Esta nube puede conectar diferentes entidades, lo que se refleja en sus cuatro principales tipos de acceso: público; privado dentro de la misma (meta-)organización; híbrido, si se combinan nubes públicas y privadas; y comunidad, compartida por múltiples organizaciones y respaldada por intereses y preocupaciones comunes.
- Tiene como objetivo proteger la información privada aplicada al hardware y software para evitar el mal uso de datos y dispositivos. La ciberseguridad se basa en proteger, detectar y responder a los ataques. Se ha vuelto esencial ya que los entornos virtuales, el acceso remoto y los datos almacenados en los sistemas en la nube representan vulnerabilidades cada vez mayores.
- Tecnología Blockchain. Se basa en la descentralización del almacenamiento de datos para evitar que un actor central posea, controle o manipule dichos datos, lo que permite la inmutabilidad e integridad de los datos en varios nodos distribuidos que están vinculados en una red de igual a igual. Se espera que cambie la forma en que se conciben la propiedad, la privacidad, la incertidumbre y la colaboración en el mundo digital.
- Simulación y modelado. Facilitan la validación de productos, procesos o diseño y configuración de sistemas. Además, permiten la reducción de costos y una mayor calidad del producto, al tiempo que reducen el tiempo de desarrollo, los errores de diseño e ingeniería y los desperdicios.
- Aprendizaje Automático (AA) e Inteligencia Artificial (AI). Se refieren a la simulación de la inteligencia humana en máquinas que imitan el pensamiento y las acciones humanas. La AA es, de hecho, un subcampo de IA que expresa la idea de que un programa de computadora puede aprender y adaptarse en función de los datos sin interferencia humana.
- Robótica avanzada. Como los robots autónomos y colaborativos, interactúan entre sí y pueden laborar de manera segura con humanos en el mismo espacio de trabajo. El trabajo sin intervención humana consiste principalmente en el uso de robots colaborativos durante el proceso de producción. También hay soluciones
donde los robots están involucrados en tareas de investigación y desarrollo o equipado con una cámara, en sustitución del ojo humano. Los sistemas de autoaprendizaje reducen la dependencia del trabajo humano al aprender tareas complejas, afectando significativamente el futuro de la producción. Este factor también implica el movimiento de componentes y productos al lugar correcto en el proceso de fabricación sin intervención humana.
- Big Data. Describe la adquisición de conjuntos de datos grandes y complejos de diferentes fuentes y en diferentes momentos. Incluye la recopilación, el almacenamiento, el intercambio de datos y su análisis y evaluación. Big Data se puede definir como grandes volúmenes de datos variables, complejos y de alta velocidad que requieren técnicas y tecnologías avanzadas para permitir la captura, el almacenamiento, la distribución, la gestión y el análisis de la información. Esto permite, entre otras ventajas, el mantenimiento predictivo y la toma de decisiones en tiempo real. El tratamiento de estos datos permitirá a las PYME aumentar la personalización de los productos y crear programas de clientes específicos. Sin embargo, es importante extraer y procesar solo los datos que son realmente útiles. El procesamiento de datos requiere una fuerza laboral altamente calificada con capacidades estadísticas y analíticas avanzadas. La información obtenida podría ayudar a optimizar los procesos de producción de varias maneras. El procesamiento digital de datos puede reducir el porcentaje de desechos y las tasas de error. Los pronósticos de producción pueden ser se utiliza para crear un plan de producción óptimo, aumentando la rentabilidad y satisfacción del consumidor.
Adicional a estas tecnologías, los nuevos materiales y las soluciones de gestión de la energía se entrelazan cada vez más con el concepto I4.0. Una amplia gama de dispositivos miniaturizados que son esenciales para I4.0 dependen de minerales que son censurados por problemas de sostenibilidad en sus cadenas de producción y suministro. Estos materiales “antiguos” eventualmente serán reemplazados por sustitutos o material “nuevo” que se está desarrollando actualmente. Mientras tanto, tales materiales son como el uso de energía sujeto a marcos de estandarización y gestión que tienen como objeto controlar el impacto negativo en la sostenibilidad al implementar la I4.0 y podría impulsar su éxito al reducir gradualmente esta desventaja de la Cuarta Revolución Industrial.
(*). Profesional en Finanzas y Negocios Internacionales. Analista-Consultora en Cadenas Globales de Suministro.
Nota completa fue publicada en Revista Énfasis edición junio 2022. Ingresá aqui.
