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INDUSTRIA 4.0: ¿Qué es? ¿Cuáles son sus principios? ¿Cómo aplicarlo y rentabilizarlo?¿A qué retos se enfrenta?

industria 4.0

Índice

La Industria 4.0 es el término acuñado referente a la productividad industrial, las estrategias de optimización, etc. creadas durante el ámbito de la cuarta revolución industrial o la revolución 4.0. Específicamente, incluye áreas de trabajo fuera del entorno industrial, y es por ello por lo que nace la denominada Industria 4.0, que trabaja las mejoras en:

  • Productos.
  • Procesos.
  • Modelos de negocio industriales.

De hecho, el mundo industrial se encuentra inmerso en un momento decisivo, en el que, apoyado en las tecnologías 4.0, puede alcanzar cotas de eficiencia y productividad nunca antes vistas. En este contexto, el principal valor que la industria 4.0 puede aportar a las compañías es el de ayudarles a ser más ágiles, de forma que puedan adaptarse más rápidamente a un entorno cada vez más cambiante.

¿Qué es la Industria 4.0?

En esencia, la Industria 4.0 es una tendencia de la industria hacia la automatización y el uso de datos en las tecnologías 4.0 de producción y procesos que incluye:

  • Sistemas cyber físicos (CPS)
  • Internet de las cosas (IoT)
  • Internet de las cosas industrial (IIoT)
  • Sistemas en la nube o cloud computing
  • Sistemas cognitivos
  • Inteligencia artificial.

En otros términos, las empresas 4.0 tienen máquinas interconectadas.

industria 4.0

Principios básicos de la Industria 4.0

Interconexión

A través del IoT (internet de las cosas) y el IoP (internet de las personas) trabajamos en comunicación permanente entre maquinas, sensores, y personas.

Transparencia de información

La información generada por las tecnologías 4.0 de la Industria 4.0 aportan a los gestores la opción de tomar decisiones basadas en datos a tiempo real. Asimismo, la inter-conectividad permite recolectar inmensas cantidades de datos e información de todos los puntos de los procesos productivos, aportando así datos que empujan a la innovación y la mejora continua.

Decisiones descentralizadas

Con este objetivo, se dotan los sistemas ciberfísicos de la capacidad de tomar sus propias decisiones y desarrollar tareas de la manera más automatizada posible.

Asistencia técnica

El soporte humano pasa a ser asistido por sistemas que agregan y permiten visualizar la información para tomar decisiones informadas y resolver problemas de manera urgente y sin previo aviso. Pero, por si fuera poco, estos sistemas tienen la capacidad de realizar tareas desagradables, agotadoras o peligrosas para las personas.

Palancas que mueve la Industria 4.0

Los datos y la analítica son la base de la industria 4.0. Por esta razón, las palancas que la mueven son:

1. Digitalización e integración de la cadena de valor en la industria 4.0

Por un lado, verticalmente, la Industria 4.0 integra los procesos a través de la organización, como por ejemplo: 

  • Diseño industrial
  • Desarrollo de producto
  • Producción
  • Logística
  • Servicios
  • Etc.

Por otro lado, horizontalmente, la industria 4.0 integra las operaciones de proveedores y clientes más clave en la cadena de valor.

2. Digitalización de la oferta de productos y servicios en la industria 4.0

Mediante la integración de nuevos métodos de recopilación de datos y análisis, por ejemplo, a través del desarrollo de nuevos productos, que permite a las compañías responder mejor a las necesidades de sus clientes.

3. Digitalización de los modelos de negocio en la industria 4.0

industria 4.0

RAMI 4.0: la arquitectura de referencia

La digitalización es un proceso que no es nuevo para las compañías, se ha estado llevando a cabo a través de la implantación de soluciones de Automatización, MES y ERP, de acuerdo a un esquema arquitectónico conocido como “Pirámide de Automatización”.

RAMI 4.0

La Industria 4.0 promueve la convergencia entre el mundo físico y virtual, habilitando la conexión e interoperatividad trasparente entre los diversos elementos situados en las diferentes capas de la pirámide. Sin embargo, esto hace necesaria la evolución de la tradicional arquitectura jerarquía de sistemas basada en la mencionada “Pirámide de Automatización”, hacia modelos de orientación a servicios o SOA, en los que se pueda establecer una interoperatividad “n-n” entre los diferentes elementos físicos y virtuales presentes.

¿Para qué sirve?

Esta evolución ha provocado la necesidad de definir un estándar común que establezca las bases de dicha arquitectura, de forma que los diferentes actores participantes en el mercado, desde diseñadores, desarrolladores y fabricantes de soluciones y dispositivos, hasta los mismos usuarios, puedan utilizarla de referencia a la hora de construir sus productos.

Adicionalmente, la arquitectura de referencia RAMI 4.0, Reference Architectural Model Industrie 4.0, promovida por la línea de estandarización de la iniciativa Platform Industrie 4.0 del gobierno alemán, es la iniciativa que mayor adopción está teniendo por parte de las entidades de estandarización internacionales (IEC, ISO, DIN, etc..).

RAMI 4.0

Esta arquitectura de referencia plantea una estructuración de funciones en tres dimensiones o ejes, de forma que combina las perspectivas de ciclo de vida de Producto:

  • Perspectiva de producto según su ciclo de vida: fases de diseño / desarrollo de tipos, producción / operación de instancias.
  • Perspectiva de proceso según capas IT/OT: Negocio, Funcional, Información, Comunicación/Integración, Asst/Thing.
  • Perspectiva de proceso según niveles jerárquicos: máquina/componente, sensor, control, estación de trabajo, planta, empresa, mundo conectado.

Industria 4.0: la PYME industrial y sus retos

Principalmente, el reto más importante de la pyme en estos tiempos es la transformación digital que implica la industria 4.0. En consecuencia, los aspectos que venían siendo los principales hasta ahora como, por ejemplo, el crecimiento o los profesionales cualificados, pasan a un segundo plano.

industria 4.0

Por eso mismo, la aplicación de la industria 4.0 y tecnologías 4.0 impacta a todo tipo de empresas, independientemente de la actividad y/o tamaño:

Fabricantes de componentes

En este caso, ya no es suficiente con proporcionar calidad, precio y plazo en muchos sectores. En consecuencia, la entrega de piezas con datos (trazabilidad unitaria) o piezas conectadas (con sensórica) se está convirtiendo cada vez más en un requerimiento.

Fabricantes de equipamiento o bienes de consumo

Para este tipo de empresas, nace la orientación al pago por uso. Esto ya lo vemos de manera cada vez más frecuente como consumidores, con ejemplos en nuestro día a día como pueden ser:  impresoras, máquinas de café, inscripciones a todo tipo de servicios (música, películas, libros, …) y un largo etc. 

De la misma manera,  esto se está aplicando en la industria: en motores de aviación (donde el pago es por horas de vuelo), en máquinas o líneas de producción (por pieza valida fabricada), en carretillas (por horas de funcionamiento), y otro largo etc. que día a día va creciendo de manera imparable.

Sin lugar a dudas, la aplicación en la industria de las tecnologías 4.0 aparte de ser el gran reto, y una gran oportunidad, hoy se ha convertido ya en una NECESIDAD.

Volvamos por un momento a la base de la revolución 4.0. En la Industria 4.0, la Tecnología (Tecnología 4.0), y principalmente la DIGITALIZACIÓN, es la que vertebra el cambio en la manera de hacer las cosas, en: los procesos, en los productos y en la manera de hacer los negocios.

revolución 4.0

Por ello, se habla de la revolución con mayor impacto, de triple impacto, porque impacta en toda la cadena de valor (en los procesos, productos y modelos negocio).

¿Qué nos aporta la Industria 4.0 y las tecnologías 4.0, en cada uno de los ámbitos?

Procesos

Un fabricación eficiente y flexible, además de una cadena de suministro digital intra e interempresa. Esto requiere de una visión integral (desde ingeniería a la planta), y de sistemas autónomos e inteligencia de decisión.

Productos

Productos customizados y conectados. Innovación en productos competitivos, con nuevos servicios basados en datos (asistencia remota y postventa proactiva).

Modelos de negocio

La construcción de nuevos productos/servicios por la conectividad de los mismos, o dicho de otra manera lo que hoy se denomina Servitización del producto.

Y todo esto, ¿para qué?

Principalmente, para adaptarnos mejor a la demanda, facilitar la colaboración, y, en consecuencia, ser más eficientes.

Y, en segundo lugar, para ofrecer servicios más proactivos y de mayor calidad (valor) a los clientes, y así poder desarrollar los clientes a largo plazo (con recurrencia).

En última instancia, se puede decir que la clave de la Industria 4.0 es que facilita que los datos y la información fluyan de forma integrada por toda la organización y por su cadena de suministro, de forma que cada protagonista (persona, máquina, producto), en cada situación, pueda tomar decisiones de manera racional, informada y con la suficiente antelación.

En pocas palabras, todo esto nos permite construir una nueva visión de Industria, una Industria 4.0: más conectada, integrada, flexible, automatizada e inteligente.

Si te ha parecido un post interesante, te recomendamos que leas estos posts relacionados:

–Lean Manufacturing: ¿Qué es y cómo aplicarlo a la pyme industrial?

–Plataforma 4.0: ingeniería 4.0, gestión 4.0, planta 4.0

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