Hasta ahora las empresas industriales no habían sido del todo permeables a la revolución digital, principalmente debido al uso intensivo de activos fijos de gran coste que son los que permiten crear las economías de escala. Este hecho acarrea como consecuencia planes de inversión a largo plazo, creando unas barreras de entrada importantes lo que hace que el sector evolucione con mayor lentitud que otros.
Industria 4.0 es un termino paraguas que recoge todos los sistemas de gestión de producción que integran algunas de las nuevas tecnologías más pujantes como Internet of Things(IoT), impresión 3D, la robótica colaborativa y los sistemas ciberfísicos y la cultura hágalo usted mismo. Se trata de ir un paso más allá en la digitalización de los procesos industriales con la idea de encabezar una nueva revolución industrial, la llamada 4ª revolución industrial. Estas deberían contar con un nivel sin precedentes de automatización e interconectividad, con cadenas de producción más integradas con los mercados y la demanda. Lejos de ser un concepto consolidado la industria 4.0 abarca muchas tendencias tecnologías que a veces no resultan de todo compatibles. Por ejemplo la cultura “maker” y el desarrollo de la impresión 3D se contraponen totalmente con el concepto de fábrica y grandes series.
La idea es lograr mediante la cibernética no solamente una mejor coordinación entre los elementos productivos sino además también entre la demanda y la oferta. Lo que a la postre debería significar una eficiencia casi absoluta en la cadena de suministros.
Es importante señalar que el concepto de industria 4.0 no está asociado a ninguna tecnología en concreto, se trata más bien de nuevas formas de organizar la producción basándonos en esas tecnologías, muchas de las cuales están plenamente maduras y han sido totalmente adoptadas en otros ámbitos de actuación. Al igual que pasó con la revolución de la web 2.0 cuyo catalizador fueron tecnologías que estaban al alcance de todos, como la inserción de datos a través de formularios y las peticiones asíncronas a servidor, en teoría en este momento tenemos todo lo necesario para crear fábricas 4.0 e incluso algunas industrias punteras han adaptado estas tecnologías.
Otro de los conceptos que se pretenden desarrollar es la creación de una especie de sistemas de «plug & play» para maquinaria industrial, esto es decir buscar una compatibilidad entre máquinas que permitieran un acople y desacople sencillo del sistema productivo. Algo parecido a lo que se logra con los terminales y las redes informáticas. Lógicamente este planteamiento tiene cierta limitación y está principalmente orientado a la fabricación discreta ya que hay gran cantidad industrias como las materias primas y los fabricantes de bienes de equipos que cuentan no solamente con gran cantidad de maquinaria diseñada a medida sino que además cuentan con muchos procesos que a día de hoy aun se resisten a la mecanización.
Principales aspectos de la industria 4.0
Uno de los principales aspectos de la industria 4.0 es la interconectividad entre máquinas, las denominadas redes M2M, en las que las máquinas intercambian información y toman decisiones en base a esa información y otras recibidas del exterior de la red como pueden ser datos de pedidos, oscilaciones de precios etc… Aunque la tecnología necesaria para el desarrollo de este tipo de redes existe desde hace lustros, en general se carecía del la experiencia, conocimiento y pericia necesarias para hacerlas funcionar de manera rentable frente otros métodos más tradicionales de organización de la producción. Esto ha hecho que su aplicación hasta la fecha haya sido bastante limitada. Recordemos que no solo se trata de lograr un cierto nivel de automatización en las operaciones productivas también es necesario lograr una integración armoniosa con el resto de elementos que configuran la actividad de una empresa industrial, como son la gestión financiera, cadena de suministros, clientes, etc. Esto requiere de un conocimiento profundo del funcionamiento no solamente de los procesos productivos y cadena de suministros, sino además también del mercado.
Otro factor que ha frenado el desarrollo de las redes M2M ha sido el precio y la capacidad de dispositivos, conexiones y sensores. En los últimos años la reducción del tamaño y precio de los procesadores y la universalización de las conexiones internet ha permitido abaratar sensiblemente el coste de este tipo de tecnologías. La electrónica asociada a dispositivos más complejos como sensores, también se ha abaratado aunque no en la misma medida.
La utilización de sensores conectados permite a las máquinas y bienes de equipo utilizados en procesos de producción una capacidad de auto diagnóstico que simplifica y abarata las operaciones de mantenimiento, logrando elevar además los niveles de operatividad y vida útil de los equipos.
Los sistemas ciberfísicos
Otro aspecto interesante es el desarrollo de herramientas de simulación que nos permiten construir replicas virtuales de las cadenas de valor industrial lo que nos permite generar simulaciones de procedimientos, métodos de organización o simplemente test de stress.
Son sistemas computaciones colaborativos encargados del control de elementos físicos. Aunque pueda sonar futurista este tipo de sistemas tienen décadas de existencias y encontramos sus precursores en instalaciones como las centrales nucleares o hidroeléctricas. Son una evolución de los sistemas incrustados como los que podemos encontrar en routers wifi, lavadoras e incluso lavavajillas actuales. La principal diferencia es la utilización de sensores que permiten autorregulación por así decirlo del sistema, que no solamente se dedica a regular dispositivos físicos en base a un programa preestablecido sino que además monitoriza información proveniente de esos sensores y es capaz de tomar decisiones que alteren el curso normal del funcionamiento del sistema para adaptarse a esos cambios en el entorno.
Un ejemplo de sistema ciberfísicos sería la Skynet de Terminator, en la que el manejo de la defensa se deja en manos de un sistema informático que toma decisiones en base a la información recibida a través de sensores y sistemas de vigilancia teniendo además capacidad táctica de activar sistemas de defensa. Otra versión más simplificada de este enfoque es el Mantenimiento Basado en Condiciones del Equipo, presente en algunos ERP como JD Edwards EnterpriseOne. Básicamente el ERP hace un seguimiento continua de lecturas provenientes de los sensores de los equipos y es capaz de emitir órdenes de trabajo en base al estado de los equipos e incluso realizar modificaciones en la planificación.
Cambios en los modelos de organización: la empresa del futuro
El principal objetivo, además de mejorar la eficiencia, es lograr una mejor capacidad de respuesta y adaptación a los cambios en la demanda y los mercados, integrando con mayor fluidez en el proceso productivo las necesidades y conveniencias de toda la cadena de valor, desde proveedores hasta consumidores.
Las industrias que implementan este tipo de esquemas además son capaces de generar grandes flujos de información con unos niveles sin precedentes hasta la fecha. Estos, usados convenientemente con las más potentes herramientas de análisis y analistas de negocio capacitados, permiten obtener un profundo grado de conocimiento y comprensión de todos los procesos de negocios de la empresa.