Industria 4.0, su aplicación en la industria actual y los desafíos que debe asumir el Ecuador y sus habitantes

Titulo: Industria 4.0

Objetivo de la investigación: Informar de forma conceptual los elementos que conforman la Industria 4.0, su aplicación en la industria actual y los desafíos que debe asumir el Ecuador y sus habitantes.

Marco teórico:

1. Antecedentes

El concepto de la Industria 4.0 fue introducido por primera vez a la humanidad durante Feria de Hannover en el año 2011. El concepto fue presentado como un modelo de estandarización, el cual describe una producción industrial en la que todos los productos y máquinas están interconectados entre sí de forma digital, mediante el modelo “Plug and Play” (Enchufar y Hacer).

El avance y desarrollo a gran escala que a tenido el internet desde su nacimiento en 1983 hasta la actualidad y su impacto radical en las comunicaciones y la economía de los países durante el inicio del siglo XXI, ha convertido esta herramienta como la base de nuevas tecnologías de la información (TIC), sumado al avance en la investigación de los sensores, el microchip y la robótica, transformaron el internet en “el internet de las cosas”. El resultado de todo este proceso tecnológico creó un nuevo modelo organizativo y un cambio radical en la forma de hacer industria, que se ha llegado a denominar “La cuarta revolución industrial”.

¿Es el internet el causante de esta revolución industrial? Definitivamente no, pero si un gran aliado. La industria moderna está sometida a una gran presión por su competitividad causada por la globalización, la cual realizó una integración mundial todos los aspectos, tanto político, económico, social, cultural y tecnológico. Toda esta presión que se generó sobre la industria por conseguir mejoras en la optimización de procesos y reducción de costos, la creación de productos y servicios innovadores, sumado al interés de los clientes y los nuevos mercados basados en la personalización, provocaron que los industriales comenzaran a pensar “hacia afuera”. Es por esto por lo que la industria buscó la manera de comprender a sus nuevos consumidores, los denominados “millenials”, quienes están dispuestos a pagar mucho más por la experiencia o por el servicio que por el producto en sí.

La Industria 4.0 da la respuesta a todas estas nuevas exigencias, tanto de consumo como de mercado, y ofrece a todos los países del mundo la oportunidad de recuperar buena parte de la industria que se perdió durante las últimas décadas. El añadir a los procesos de producción y consumo elementos de software y conectividad a cualquier producto, ha creado un nuevo modelo industrial y da la pauta para definir a “La cuarta revolución industrial”.

La Primera Revolución Industrial (allá por 1784) introdujo la mecanización de la producción utilizando el vapor y el agua. La Segunda Revolución Industrial que se desarrolló a principios del siglo XX, creó el concepto de producción en masa con líneas de montaje y la introducción de la energía eléctrica. La Tercera Revolución Industrial que se dio a comienzos de los setentas, nos brindó la introducción de la electrónica y la informática para automatizar las líneas de producción creadas en la revolución anterior.

Esta Cuarta Revolución Industrial, se podría denominar, como la revolución de los datos. Beatriz González, en su conferencia para la Universidad Ted en Bilbao en el año 2018, explica la aplicación de la Industria 4.0 en tres grandes categorías: La Sensórica (el internet de las cosas), el Almacenamiento Masivo (la nube) y la Inteligencia Artificial (CPS).

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1. Pilares de la cuarta revolución industrial

Entre la tercera y la cuarta revolución industrial solo existe una diferencia de 50 años, tiempo en el cual ha existido una transición hacia los sistemas ciberfísicos que operan en redes complejas y que se construyen sobre la infraestructura de la anterior revolución (Klaus Schwab, 2016). Aquello que distingue a esta nueva revolución es la convivencia entre una gran variedad de tecnologías que pueden llegar a borrar el límite entre lo físico, lo digital y lo biológico.

Esta fase de digitalización industrial, con énfasis en el sector de la manufactura, es impulsada por el aumento exponencial de datos, los nuevos microprocesadores en los sistemas de computación y la conectividad. Aunque muchas de estas tecnologías nacieron en la tercera revolución, hoy evolucionaron y maduraron en su aporte, y hoy permiten una interconexión entre ellas.

Los pilares en los cuales se fundamenta la Industria 4.0 son muchos, nosotros destacamos los siguientes:

1. El internet de las cosas

Tal como se indicó en párrafos anteriores, el internet es un gran aliado para la Industria 4.0, gracias a que permite interrelacionar e interactuar diferentes dispositivos de computación, máquinas, objetos, animales o personas por medio de identificadores únicos a través de la red, sin necesidad de la interacción humano-computadora. El objetivo, por lo tanto, es la interacción M2M (maquina a máquina)

Esta interconexión digital permite recoger datos y enviarlos a la red para su análisis o, aun mejor, analizar antes y después de enviarlos a la red.

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Imagen n, Imagen de la relación entre “las cosas” y el internet. Fuente: Hipertextual.com

Sin embargo, no todo es color de rosa. Uno de los principales inconvenientes que se encuentra dentro del IoT es el protocolo con el cual se comunica cada dispositivo, es decir, el idioma. Tal como sucede en la humanidad, cada país tiene un idioma y una lengua nativa; en la programación, sucede igual.

Actualmente existen sensores con una comunicación ágil y directa a internet, pero hay otros que, por su desarrollo tecnológico, no lo tiene. Sumado a esto, cada fabricante tiene sus propios protocolos de comunicación (si vamos a la telefonía, existe IOS y Android), lo que hace que no todos los dispositivos sean compatibles. Para solventar estos escollos, IBM ha propuesto crear protocolos abiertos denominado MQTT (Message Queueing Tlemetry Transport), donde se permite que todos los fabricantes puedan ingresar a participar y soportarlo.

¿Qué elementos soportan al IoT?[pic 3]

Figura 2. Elementos que soportan al IoT

Fuente: https://www.xataka.com/internet-of-things/las-3-tecnologias-clave-para-el-internet-de-las-cosas 

1. IoT aplicado a la industria 4.0

Para aprovechar las ventajas de la nueva generación en la internet y las plataformas capaces de procesar millones de datos en microsegundos, las empresas industriales romperán las paredes entre los dominios operacionales para estimular la integración, la colaboración y la creatividad.

Pesando en esto, la fabricación inteligente incluye:

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