Introduciendo la Industria 4.0 - Parte I

Con este primera serie de artículos sólo busco contribuir a la difusión de este tema, dada su relevancia en la escena global. Voy a comenzar con un resumen de los tópicos del ramo "Industria 4.0 y Transformación Digital" del diplomado de la Pontificia Universidad Católica de Chile. Así que acá vamos.

La Industria 4.0 (Industrie 4.0), I4.0 de ahora en adelante, es un titulo que podemos leer casi a diario como sinónimo de tecnología, de industria inteligente y asociado a palabras como BigData, AI, IoT, primera, segunda y tercera revolución industrial y un largo etc. Lo cierto es que este concepto, también sinónimo de Smart Manufacturing y explicado en el paper "Industrie 4.0 – Smart Manufacturing for the Future", fue lanzado en la Feria de Hannover de 2011 y tiene su origen en la búsqueda de una formula competitiva para aumentar dramáticamente la productividad de la industria alemana para hacerle frente a las economías emergentes.

¿Y porque nace en Alemania?, básicamente por su condición de líder en manufactura y en sistemas embebidos de automatización y su visión de largo plazo de aprovechar sus activos estratégicos para mantener el liderazgo global. Esta estrategia rápidamente permeó en el resto de la UE y países como Holanda y Francia se unieron a esta estrategia buscando liderarla en el corto plazo.

La premisa que desencadena esta I4.0 reza mas o menos así, "Nuestra productividad parece haber tocado techo..¿que puede estar ocurriendo?...a ver, la economía ha cambiado, las personas han cambiado, la tecnología ha cambiado .....pero el modelo productivo es el mismo"...y es a partir de esta idea que se busca generar una disrupción al modelo productivo, mediante una nueva industria basada en nuevas tecnologías que habiliten capacidades adicionales que permitan obtener resultados antes impensados, como por ejemplo: producir en masa de manera personalizada y sin grandes esfuerzos logísticos....bingo!....bueno no tanto, porque llegar a este estado no va a ser sencillo.

¿Y como construimos o nos adaptamos una industria a una I4.0?, para esto debemos considerar una filosofía de diseño que se basa en pilares y principios o características deseadas, las cuales pueden variar levemente de acuerdo a la bibliografía, pero en esencia son equivalentes.

Los pilares de la I4.0 son:

• Sistemas ciber-físicos (CPS): Los chips embebidos, combinados con capacidades de comunicación y analítica conforman sistemas capaces de interactuar con el entorno en el que operan, incluyendo la comunicación con otros CPS y con personas. Esto implica la integración de algún objeto físico, sensores, microprocesadores, redes de comunicación y microservicios de software.
• Internet de las Cosas (IoT): Es la red (mas bien las redes, pues pensar en una red única que soporte absolutamente todo el tráfico de información no es práctico) que interconecta los distintos dispositivos, CPS, activos, etc, permitiendo el intercambio de datos, eventos, acciones y habilitando la creación de nuevos productos, servicios y nuevas experiencias.
• Internet de Datos y Servicios (IoS): Es la capa de servicios que opera en el nivel superior al IoT, habilitando capacidades de modelamiento, análisis y procesamiento de datos, UX, ciberseguridad y otros, permitiendo el desarrollo de aplicaciones orientadas a diversos ámbitos como la eficiencia operacional, el servicio al cliente y nuevos modelos de negocio.
• Fabrica Inteligente (Smart Factory): Es una fabrica que es "consciente" de lo que está ocurriendo en todo momento y lugar de su dominio, por ejemplo información de la materia prima, tiempos de reparación o puntos de operación por dar algunos ejemplos, ademas es altamente digitalizada y automatizada lo que ayuda a que las maquinas, CPS y personas trabajen de manera orquestada

Estos cuatro bloques fundacionales son los que van a permitir otorgar nuevas características o principios de diseño como la Interoperabilidad (colaboración fluida entre los distintos sistemas, por ejemplo el intercambio de datos entre un producto, un PLC y un CRM), la Virtualización (representación digital de un sistema físico, por ejemplo la simulación de flujo de materia prima), la Modularidad (la capacidad de adaptación flexible de un producto o sistema frente a diferentes circunstancias, por ejemplo la expansión de una linea de producción de manera dinámica), Descentralización (la capacidad de tomar decisiones de manera autónoma, por ejemplo sin la necesidad de un sistema central como un DCS habilitando un ambiente de operación autocrático) y otras como capacidades en tiempo real y orientación a servicios.

El diseño conceptual de la I4.0 es muy diferente al modelo lineal actual aún imperante por lo que, si bien nació en la industria de la manufactura, se expandió rápidamente a otros sectores como la salud, movilidad, energía, etc, abriendo paso a lo que podría ser una nueva revolución tecnológica, la cuarta revolución industrial.

Finalmente quisiera hacer hincapié en que la I4.0, como mencionaba, es un diseño conceptual y no un producto, por lo tanto NO existe el software o hardware que transforme una fabrica en una I4.0, mas bien hay enfoques emergentes que dan luces sobre como combinar la diferentes tecnologías con procesos y personas o cultura, para habilitar los principios descritos en el artículo.

Estoy terminando el post y se me olvidó hablar de tecnología :) .....En mis clases siempre menciono que la estrategia va primero y la tecnología después, así que luego ya hablaremos de eso.