La industria 4.0: qué es, evolución, tecnologías y aplicaciones para las empresas

La industria 4.0 es un proceso que viene dado con los cambios en la industria. Los años próximos veremos una aceleración de la tecnología y una implementación masiva de la misma. Si estás en proceso de digitalización de tu negocio, en este artículo conocerás las claves sobre la cuarta revolución industrial, cuáles son los tipos de tecnologías que la engloban, y las aplicaciones en las empresas. Vamos a ello.

Evolución de la industria

Ninguno de nosotros es el mismo que hace 5 o 10 años. Actualmente estamos viviendo una época de cambios donde las personas pasan del contacto físico a la conexión a través de una pantalla. Todos los sectores y ámbitos de la vida se están viendo afectados por la digitalización, y las empresas no escapan de ello.

Evolución de la industria

Desde la primera revolución industrial, hemos pasado de la mecanización de la fabricación a través del motor y el vapor, a las líneas de producción y montaje en masa con la electricidad.

Luego pasamos a una tercera revolución industrial implementando la tecnología y las energías renovables, y aunque pareciera que continuará, realmente existen algunas diferencias que convierten estos tiempos, en una cuarta revolución.  Pasando de la globalización de los procesos de producción y comunicaciones, a la adopción de tecnologías y sistemas inteligentes para la automatización.

Esta nueva revolución industrial está marcada por la robótica, el internet de las cosas, la ciberseguridad, la simulación y el big data llevando a las empresas a adquirir sistemas de producción ciber físicos donde la producción es casi autónoma, obteniendo más eficiencia, productividad y sostenibilidad.

¿Cómo afecta la cuarta revolución industrial a las empresas?

El concepto de la cuarta revolución industrial viene desde el 2010 por la visión del gobierno alemán con la búsqueda de interconectar los procesos de las fábricas. 

Según una investigación realizada por la PwC, la digitalización y automatización inteligente en la industria de manufactura contribuirá con el 14% del PIB mundial para 2030, lo equivalente a 15 billones de dólares.

El mundo entero está cambiando sus paradigmas, pero el verdadero impacto lo veremos con el paso de los años. Gracias a las innovaciones es posible adaptarse a los tiempos y aprender de los datos generados.

La interacción con tecnologías 4.0 supone para las empresas un reaprendizaje de las habilidades actuales y una inversión generosa de tiempo y dinero. Y no solo se debe considerar la implementación de innovaciones sino que se debe generar un cambio en la cultura organizacional y digital en el entorno de trabajo.

Así, en las empresas de manufactura del futuro se verá un cambio significativo en las estructuras organizacionales, específicamente en los cargos del personal, pero no quiere decir que no habrá mano de obra humana, sino que habrá un replanteamiento en los cargos enfocándose más en tareas más estratégicas o que requieran criterio humano y toma de decisiones, que en tareas manuales o repetitivas.

Por todo esto, podemos decir que esta revolución representa un cambio abrumador, pero que significa un gran avance en la industria, y que traerá excelentes beneficios tanto a las empresas como a sus clientes.

La tecnología industrial, ¿en qué consiste?

La tecnología industrial se basa en la optimización de procedimientos y recursos de una empresa en general, para mejorar los procesos de una determinada tarea.

A nivel industrial, esta tecnología juega un papel fundamental en la reducción de errores y retrasos en los flujos de trabajo, así como también acelera las tareas de fabricación y montaje de productos. Por consiguiente su implementación y uso generará un valor añadido a las compañías.

En el caso específico de la industria 4.0, la tecnología industrial se enfoca en disminuir la intervención humana en ciertos procesos, dejándole tiempo para otras tareas de mayor valor. 

Transformación digital e industria 4.0

La cuarta revolución industrial es un proceso que se ha venido dando con la evolución de las empresas y la implementación de nuevas tecnologías en la búsqueda de transformar la forma en la que producimos las cosas.

El proceso de digitalización y transformación digital, juega un papel crucial en esta evolución de las empresas, un proceso que nace con la Industria 4.0 como concepto central. Sin embargo este proceso ha cambiado desde su inicio en 2010.

La transformación digital, acelerada con la pandemia, ha supuesto una perspectiva más amplia, desarrollando nuevos modelos de negocio mediante el uso de datos y tecnología y evolucionando a la industria de una manera nunca antes vista.

El debate entre este concepto y el de la Industria 4.0 requería un análisis más profundo, tomando en cuenta los procesos de transformación que deben realizar las empresas para lograrlo. 

En la industria 4.0, la integración de las tecnologías 4.0 es fundamental como catalizadora de la transformación empresarial. Tecnología más orientada a la automatización de todos los procesos de la empresa, así como de conectar la línea de producción. Mientras que la transformación digital, utiliza las nuevas tecnologías en general, en busca de mejorar la productividad.

Pero a ciencia cierta, a día de hoy, es más complicado definir los límites que hay entre los conceptos, solo queda seguir una transición del entorno digital de la industria.

¿Cómo funciona la industria 4.0?

La industria 4.0 funciona de forma digital y con procesos cada vez más automatizados, donde cobra valor la interacción del humano con las máquinas. La intervención de las personas en los procesos de las empresas deja de estar tan presente en las tareas repetitivas y de poco valor, para pasar a cumplir un rol más dedicado a controlar, monitorear y configurar los procesos que ejecuta la inteligencia artificial. Esto gracias a la ayuda del internet, el acceso de los datos en tiempo real y la introducción de los sistemas ciber físicos. 

La intención de todo es garantizar una personalización de los servicios y una mayor satisfacción de los clientes, agregando valor agregado a la compañía, aumentando la productividad y la eficiencia.

Una industria 4.0 se convierte en una industria más descentralizada, virtualizada e intercomunicada. Además mantiene un análisis predictivo, descriptivo y prescriptivo para mejorar los resultados continuamente y potenciando el crecimiento de la empresa y sus trabajadores.

Diferencias entre análisis predictivo, descriptivo y prescriptivo.

Análisis descriptivo

Este modelo simplemente se basa en sintetizar y describir la información recopilada en un período de tiempo determinado. Un buen ejemplo de este tipo de software como las herramientas de analítica como Google Analytics, o un dashboard financiero como el de Gestión Direct. 

Esta información sirve para visualizar toda la información en un mismo lugar y tomar decisiones en base a ello, decisiones con criterio humano basadas en los datos recopilados por la inteligencia artificial. 

Análisis predictivo

Es un modelo que se basa en la información existente para construir un escenario futuro, utilizando técnicas de aprendizaje automatizado (Machine Learning). 

Es uno de los modelos más utilizados ya que permite identificar tendencias, por lo tanto no puede predecir al 100% lo que va a ocurrir, simplemente recopilará la información del desempeño pasado y nos arrojará lo que probablemente suceda, generalmente con un grado de probabilidad establecido.

Análisis prescriptivo

Si bien el modelo predictivo arroja las probabilidades de lo que puede suceder, no necesariamente estas predicciones serán un buen escenario para el futuro. Acá es donde cobra importancia este tercer modelo.

El modelo prescriptivo utiliza algoritmos de aprendizaje automatizado para recomendar cuál es el mejor curso de acción a tomar para obtener resultados más eficientes en el futuro.

 

La combinación y correcto uso de los diferentes tipos de análisis es lo que ayudará a hacer más eficientes los procesos y estrategias aplicadas en las empresas que implementen tecnologías 4.0.

¿Cuáles son las tecnologías 4.0?

  1. Internet de las Cosas (IoT)

El internet de las cosas, o IoT, es la principal tecnología en la industria 4.0 y las fábricas inteligentes. Se trata de la conexión de máquinas u objetos a la web mediante sensores con dirección IP, lo cuál permite generar, recopilar, almacenar y analizar datos al instante. 

  1. Computación en la nube

Otra de las tecnologías 4.0 más destacadas es la nube, logrando almacenar datos ilimitadamente. La nube con la ayuda de internet mantendrá los datos en un servidor en línea. Así se ahorran los costos de infraestructura y almacenamiento externo, y permite acceder, buscar, enviar y compartir información más fácilmente.

  1. Inteligencia artificial (IA) y machine learning

La  inteligencia artificial y el machine learning son programas capaces de simular las capacidades humanas, identificando patrones y analizando tareas que hacemos las personas de forma automática. Esto brinda visibilidad, previsibilidad y automatización de procesos y al mismo tiempo permite resolver problemas y mejorar la toma de decisiones.

Estos programas utilizan algoritmos, redes neuronales artificiales y sistemas de aprendizaje para aplicar y simular la inteligencia así como el razonamiento humano para luego transferirlo a una máquina.

  1. Big Data y Business Intelligence

El Big Data y la inteligencia de negocios le ofrecen a la empresa información en tiempo real de los datos no solo de la organización sino también de los competidores aportando a la toma de acciones.

Casi un noventa por ciento de los datos actuales fueron generados los últimos dos años. Es por eso que para los próximos años tanto uno como el otro será una buena inversión para lograr almacenar, gestionar y analizar la información.

  1. Robots colaborativos

Los robots colaborativos, o también llamados “cobots”, son máquinas que ayudan a las personas a combinar el trabajo manual y el inteligente. Ellos permiten a los empleados ganar productividad delegando las tareas a robots y centrarse en las actividades que necesiten la creatividad, el análisis y el sentido común.

Estos cobots pueden realizar tareas como atornillado, empaquetado, dosificación, lijado y pulido, soldadura, control de calidad, supervisión o alimentación de maquinaria. 

  1. Ciberseguridad

Esta tecnología garantiza la seguridad y protección de los software, máquinas inteligentes o datos electrónicos contra robo o daño al hardware.

No todas las empresas toman la ciberseguridad como prioridad y han perdido información valiosa. Es por esto que se debe considerar como un punto importante, protegiendo tanto los datos como las máquinas y robots.

  1. Sistemas ciber físicos (CPS)

Los sistemas ciber físicos digitalizan los objetos y procesos físicos de la empresa, creando un hermano gemelo digital. Un gemelo digital es una réplica virtual, más dinámica, de un proceso, línea de producción, fábrica o cadena de suministro.

Estos sistemas también son utilizados para realizar pruebas, simulaciones, control de fallos con la intención de evitar la caída del rendimiento al integrar algo nuevo al proceso.

  1. Biología sintética

La biología sintética une la química, la biología y la ingeniería genética para sacar provecho, principalmente de la medicina. Esta tecnología tiene como objeto diseñar sistemas biológicos que no existen en la naturaleza y remodelar los principios existentes para entender los procesos vitales. Esta rediseña la creación de células, circuitos genéticos, enzimas y otros.

Las aplicaciones más relevantes de está tecnología es en la farmacéutica , la biomedicina, la terapia genética, la reparación y regeneración de tejidos, la reprogramación celular y la genómica personalizada.

  1. Sistemas de gestión

Los sistemas de gestión es una tecnología 4.0 orientada especialmente al área administrativa y optimizar el rendimiento de las empresas. Estos sistemas pueden gestionar la documentación, la gestión de clientes o suministros, los recursos humanos, el flujo de trabajo o la contabilidad de la organización.

Varios de estos software son los llamados ERP, CRM, BPM y SGA. Y gracias a ellos, es posible mapear y modelar todos los procesos empresariales. 

Cualquier sistema de gestión automatiza los procesos y ofrece una visión general de los resultados de los mismos para detectar posibles problemas sobre la marcha u oportunidades de mejora.

Las empresas con sistemas de gestión logran supervisar en tiempo real los datos que se almacenan a través de comparaciones y análisis estratégicos. La gran ventaja de la implementación de sistemas de gestión en las empresas es que permiten una mejora continua, reduciendo los costes y mejorando la entrega al cliente.

Si estás interesado en ampliar la información, puedes leer nuestro artículo sobre los sistemas de gestión.

  1. Realidad virtual y aumentada

La realidad virtual y aumentada permite la simulación e interacción de información en un entorno real a través de cámaras, pantallas y GPS con la ayuda del 3D. Las empresas logran, con ellas, detectar fallas de manera temprana, visualizar los procedimientos paso a paso de una tarea específica y hasta obtener instrucciones visuales en tiempo real para la realización de una tarea.

Con esta, las empresas pueden optimizar sus diseños, tener asistencia de incidencias, tener un mejor control y mantenimiento de las plantas y contar con capacitación de operarios.

  1. Fabricación aditiva

Este tipo de fabricación es la adición de material, en un montaje bottom up. También es llamada impresión 3D y permite crear prototipos a menor coste y en un menor tiempo, realizar pruebas y minimizar así la pérdida de recursos.

Aplicaciones de la industria 4.0

Aplicaciones de la industria 4.0

En el contexto actual, todos estamos inmersos en la industria y la tecnología 4.0, pero no todos las ponemos en práctica. Por este motivo es importante aprovechar el momento y trazar el camino hacía la transición digital.

Antes que nada, las empresas deben evaluar sus procesos y realizar un plan de digitalización que defina cuáles serán los pasos a seguir y muestre las soluciones que se implementarán. La idea es que cada solución, se adapte a las necesidades de la organización.

Para una empresa emergente, lo conveniente es comenzar utilizando los recursos más fáciles de acceder y que no necesitan de una gran inversión. Usar el internet, el almacenamiento en la nube y el big data para la recolección de datos podrá ser el punto de partida para una digitalización más compleja y costosa financieramente. 

Para las empresas ya establecidas y con tiempo en el mercado, dichas tecnologías ya deben ser parte de su día a día, y lo ideal sería escalar un nivel más avanzado en su proceso de transformación digital, implementando sistemas de gestión, business intelligence, sistemas de inteligencia artificial, protocolos de ciberseguridad, entre otros, siempre que respondan a la naturaleza del negocio y representen una mejora en los procesos internos.

Después de integrar estas soluciones, aquellas empresas que lo requieran, podrán avanzar con otras más especializadas como sistemas ciber físicos o los robots colaborativos, no sólo porque representan una mayor inversión de tiempo y dinero sino porque su implementación requiere de contar con personal con conocimientos en el área.

Es importantísimo recalcar, que los equipos deben recibir formación continua para manejar estas innovaciones e incorporar la cultura digital que beneficie a la empresa, a sus trabajadores y sus clientes.

 

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