Cuando hablamos de una Revolución industrial es un período de transformación socioeconómica y tecnológica caracterizado por cambios significativos en la producción, la agricultura, la minería, el transporte y otros sectores clave de la economía. Estas revoluciones suelen marcar un cambio importante en la forma en que las sociedades organizan y producen bienes y servicios.
Un poco de historia
- La primera revolución industrial tuvo lugar en Gran Bretaña a fines del siglo XVIII y se extendió a Europa y América del Norte en los siglos XIX y XX. Fue impulsada por la introducción de maquinaria y tecnologías innovadoras, como la máquina de vapor, la hiladora mecánica y la locomotora a vapor. Estos avances permitieron un aumento significativo en la producción, la eficiencia y la capacidad de transporte.
- La segunda revolución industrial, que ocurrió aproximadamente entre finales del siglo XIX y principios del siglo XX, se caracterizó por el desarrollo de la electricidad, la producción en masa, los avances en la industria química y la invención de la línea de ensamblaje. Un claro ejemplo es la línea de ensamblaje de automóviles que ideó Henry Ford a través de la división del proceso de fabricación en tareas pequeñas y especializadas aumentando la eficiencia económica y productiva. Estos avances condujeron a una mayor industrialización y a un crecimiento económico acelerado.
- La tercera revolución industrial, también conocida como revolución tecnológica o digital, se refiere a la transición hacia una economía basada en la tecnología de la información y las comunicaciones. Esta revolución se caracteriza por el desarrollo de la electrónica, la informática, las telecomunicaciones y la automatización de procesos.
Su Origen desde Alemania
La revolución industrial 4.0 se considera una extensión de los desarrollos de la tercera revolución industrial, que se centró en la digitalización y la automatización de los procesos industriales. El concepto de la industria 4.0 se originó en Alemania y se presentó por primera vez en la Feria de Hannover en 2011.
El término “industria 4.0” fue acuñado como parte de un proyecto estratégico del gobierno alemán para promover la digitalización de la industria manufacturera en Alemania. El objetivo era impulsar la competitividad de las empresas alemanas y abordar los desafíos de la globalización y la creciente demanda de personalización y eficiencia en la producción.
El concepto de la industria 4.0 se basa en la convergencia de tecnologías como la inteligencia artificial, el Internet de las cosas, la robótica avanzada, la realidad aumentada, la impresión 3D y el análisis de datos. Estas tecnologías permiten la creación de fábricas inteligentes y sistemas de producción altamente conectados y automatizados.
Desde su origen en Alemania, el concepto de la industria 4.0 se ha difundido y adoptado en todo el mundo como una visión para la transformación digital de la industria manufacturera. Ha sido respaldado y promovido por gobiernos, empresas y organizaciones en diversos países como un enfoque para impulsar la productividad, la innovación y la eficiencia en la industria.
Componentes de la Cuarta revolución Industrial
En cuanto a la cuarta revolución industrial, también conocida como Industria 4.0, se refiere a la integración de tecnologías digitales formando un sistema inteligente:
- Inteligencia artificial: proporcionar capacidades avanzadas de automatización inteligente , análisis de datos y toma de decisiones inteligentes.
- Automatización inteligente: La IA permite la automatización de tareas y procesos de manera más inteligente y adaptable. Los sistemas de IA pueden realizar tareas repetitivas, monitorear y controlar equipos y procesos, y ajustarse automáticamente según las condiciones cambiantes.
- Análisis de datos y optimización: La IA puede analizar grandes cantidades de datos generados por sensores, dispositivos y sistemas conectados en tiempo real. Utilizando técnicas de aprendizaje automático y análisis avanzado, la IA puede identificar patrones, tendencias y anomalías, lo que permite la optimización de procesos, la detección temprana de fallas y la toma de decisiones más informadas. Para realizar este tipo de procesos se utiliza El Big Data donde conjuntos de datos extremadamente grandes y complejos que no pueden ser procesados ni analizados utilizando métodos tradicionales. Estos datos se caracterizan por su volumen, velocidad y variedad y que se pueden entrenar modelos para detectar patrones o realizar predicciones más precisas y así ofrecer soluciones más precisas sobre tendencias de los datos.
- Mantenimiento predictivo: La IA puede predecir y detectar fallas en equipos y sistemas antes de que ocurran. Al analizar datos históricos y en tiempo real, la IA puede identificar patrones que indican posibles problemas y generar alertas para llevar a cabo el mantenimiento preventivo, reduciendo el tiempo de inactividad no planificado y los costos asociados.
- Personalización y experiencia del cliente: La IA permite la personalización masiva de productos y servicios. Mediante el análisis de datos de clientes y la aplicación de técnicas de IA, las empresas pueden ofrecer experiencias personalizadas, recomendaciones precisas y productos adaptados a las necesidades y preferencias individuales de los clientes.
- Optimización de la cadena de suministro: La IA puede optimizar la gestión de la cadena de suministro al analizar datos en tiempo real sobre inventarios, demanda, condiciones climáticas y otros factores relevantes. Esto permite una planificación y ejecución más eficientes, reducción de costos y mejoras en la satisfacción del cliente.
- Internet de las cosas: El Internet de las cosas (IoT, por sus siglas en inglés) es un concepto clave en la industria 4.0. Se refiere a la interconexión de objetos cotidianos a través de internet, permitiendo que se comuniquen, recopilen y compartan datos de manera automatizada. También son bidireccionales, por lo que permite darle instrucciones en tiempo real. —El IoT se utiliza para crear una red de dispositivos y sistemas inteligentes que colaboran entre sí que con los datos obtenidos sumados a lo mencionado anteriormente sobre la Inteligencia artificial puede potenciar duda alguna la eficiencia en los procesos de industrialización.
- Monitorización y control de activos: Los sensores IoT se utilizan para recopilar datos en tiempo real sobre el estado y el rendimiento de los activos industriales, como maquinaria, equipos y productos. Estos datos se pueden utilizar para monitorear el rendimiento, detectar fallas o desviaciones, y optimizar la planificación del mantenimiento.
- Optimización de la cadena de suministro: Los dispositivos IoT se utilizan para rastrear y monitorear el movimiento de productos y materiales a lo largo de la cadena de suministro. Esto permite una mayor visibilidad y trazabilidad, optimizando la planificación de inventario, mejorando la eficiencia en la logística y reduciendo los costos.
- Fabricación inteligente: Los dispositivos IoT se integran en los procesos de fabricación para recopilar datos en tiempo real sobre variables clave, como la temperatura, la presión, la calidad y el rendimiento. Estos datos se utilizan para optimizar los procesos de producción, ajustar los parámetros en tiempo real y prevenir problemas de calidad.
- Mantenimiento predictivo: Los sensores IoT en equipos y máquinas industriales recopilan datos sobre su rendimiento y condiciones operativas. Estos datos se analizan mediante técnicas de aprendizaje automático para detectar patrones que indiquen posibles fallos o necesidad de mantenimiento. Esto permite realizar intervenciones preventivas y evitar tiempos de inactividad no planificados.
- Eficiencia energética y sostenibilidad: Los dispositivos IoT se utilizan para recopilar datos sobre el consumo energético en las instalaciones industriales. Estos datos se analizan para identificar áreas de mejora en eficiencia energética y optimizar el consumo. Esto no solo reduce los costos, sino que también contribuye a una mayor sostenibilidad y reducción de la huella ambiental.
- La robótica avanzada: La robótica avanzada es una parte fundamental de la industria 4.0 y se refiere al uso de robots inteligentes y autónomos en los entornos industriales. Estos robots están equipados con tecnologías avanzadas, como inteligencia artificial, visión artificial, sensores y capacidad de aprendizaje automático. En la industria 4.0, la robótica avanzada tiene como objetivo mejorar la eficiencia, la precisión y la flexibilidad en las operaciones industriales, así como liberar a los trabajadores de tareas repetitivas y peligrosas, por ejemplo para reparar el reactor nuclear en Fukushima (https://www.bbc.com/mundo/noticias/2012/12/121212_tecnologia_robots_fukushima_aa)
- Automatización de tareas: Los robots avanzados pueden realizar tareas que anteriormente eran realizadas por humanos, como ensamblaje, soldadura, manipulación de materiales, empaquetado y clasificación. Estos robots están diseñados para ser altamente precisos, rápidos y capaces de adaptarse a diferentes productos y entornos.
- Colaboración humano-robot: La robótica avanzada permite la colaboración segura y eficiente entre humanos y robots en el lugar de trabajo. Los robots están equipados con sensores y sistemas de detección para interactuar de forma segura con los trabajadores, compartiendo tareas y complementando las habilidades humanas.
- Logística y almacenamiento: Los robots avanzados se utilizan en almacenes y centros de distribución para la gestión de inventarios, la clasificación de productos, el embalaje y la preparación de pedidos. Estos robots pueden moverse de manera autónoma, rastrear productos y optimizar los flujos de trabajo en el almacén.
- Inspección y control de calidad: Los robots con sistemas de visión artificial se utilizan para la inspección automatizada de productos y el control de calidad. Pueden analizar y detectar defectos, realizar mediciones precisas y garantizar la conformidad con los estándares de calidad.
- Mantenimiento y reparación: Los robots avanzados se utilizan para el mantenimiento predictivo y las tareas de reparación en equipos y maquinaria industrial. Pueden llevar a cabo inspecciones, realizar ajustes y reparaciones, y proporcionar informes detallados sobre el estado del equipo.
- La realidad virtual y aumentada: La realidad virtual (RV) y la realidad aumentada (RA) son tecnologías que desempeñan un papel importante en la industria 4.0 al mejorar la eficiencia, la productividad y la seguridad en las operaciones industriales. Ambas tecnologías ofrecen experiencias inmersivas y visualmente enriquecidas que mejoran la forma en que los trabajadores interactúan con los sistemas y los datos en los entornos de fabricación y producción.
- La realidad virtual (RV) es una tecnología que permite a los usuarios sumergirse en un entorno virtual generado por computadora:
- Capacitación y simulación: Los trabajadores pueden recibir capacitación virtual en el uso de equipos y maquinaria complejos, lo que reduce los riesgos asociados con la formación práctica. Además, la RV permite la simulación de escenarios y situaciones peligrosas, lo que mejora la preparación y seguridad de los trabajadores.
- Diseño y prototipado: La RV permite a los ingenieros y diseñadores visualizar y evaluar productos y prototipos en entornos virtuales antes de la producción física. Esto agiliza el proceso de diseño, mejora la toma de decisiones y reduce los costos asociados con la fabricación de prototipos físicos.
- Visualización de datos: La RV puede utilizarse para visualizar y analizar grandes conjuntos de datos complejos, como datos de sensores y análisis de rendimiento. Esto permite una comprensión más profunda y rápida de los datos, facilitando la identificación de patrones, tendencias y problemas en tiempo real.
- La realidad aumentada (RA) es una tecnología que superpone información y gráficos virtuales en el entorno físico del usuario en tiempo real. En la industria 4.0, la RA se utiliza de las siguientes maneras:
- Asistencia y guía: Los trabajadores pueden recibir instrucciones y orientación visual en tiempo real superpuestas en su campo de visión mientras realizan tareas de ensamblaje, reparación o mantenimiento. Esto mejora la precisión y reduce los errores en la ejecución de tareas complejas. Por ejemplo en logística para ser más eficiente en packaging(embalaje), handling(carga/descarga mercancia pasajero equipaje), storage (almacenamiento) y transporte, fases en que los/as operadores y personal logísticos juegan un rol importante. Con el uso de tecnología con realidad aumentada se ha conseguido el ahorro de tiempos en selección de objetos y optimizado el proceso de toma de decisiones.
- Mantenimiento y reparación: La RA puede superponer información de diagnóstico y reparación en el equipo o la maquinaria en tiempo real, lo que permite a los técnicos identificar rápidamente problemas y llevar a cabo las acciones correctivas necesarias.
- Control de calidad: La RA puede proporcionar información visual en tiempo real sobre los estándares de calidad y los criterios de inspección durante el proceso de control de calidad. Esto ayuda a los trabajadores a identificar defectos y anomalías de manera más eficiente.
- La impresión 3D: La impresión 3D, también conocida como fabricación aditiva, es una tecnología que permite la creación de objetos tridimensionales mediante la superposición de capas sucesivas de material. En el contexto de la industria 4.0, la impresión 3D desempeña un papel importante al transformar la forma en que se realizan los procesos de fabricación y producción. Si bien la impresión 3D todavía enfrenta algunos desafíos en términos de velocidad de producción y variedad de materiales, su adopción en la industria 4.0 continúa creciendo. Se espera que esta tecnología tenga un impacto significativo en la forma en que se realizan los procesos de fabricación y producción, permitiendo una mayor personalización, flexibilidad y eficiencia en la producción de bienes y productos.
- Personalización y prototipado rápido: La impresión 3D permite la creación rápida y económica de prototipos y modelos personalizados. Esto acelera el proceso de diseño y desarrollo de productos, permitiendo pruebas y mejoras iterativas antes de la producción en masa.
- Producción bajo demanda: Con la impresión 3D, es posible fabricar productos bajo demanda, evitando la necesidad de grandes stocks de inventario. Esto reduce los costos de almacenamiento y permite una producción más flexible y ágil en respuesta a la demanda del mercado.
- Diseño y geometrías complejas: La impresión 3D ofrece la capacidad de fabricar objetos con formas y geometrías complejas que serían difíciles o imposibles de lograr con los métodos de fabricación tradicionales. Esto permite diseños más innovadores y optimizados para funciones específicas.
- Producción descentralizada: La impresión 3D puede llevarse a cabo en ubicaciones descentralizadas, lo que reduce la dependencia de grandes fábricas y cadenas de suministro globales. Esto puede ayudar a acortar los plazos de entrega y mejorar la resiliencia frente a interrupciones en la cadena de suministro.
- Reparaciones y piezas de repuesto: La impresión 3D permite la fabricación de piezas de repuesto y componentes personalizados de manera rápida y eficiente. Esto es especialmente útil en situaciones en las que las piezas están obsoletas o son difíciles de encontrar, lo que prolonga la vida útil de los productos y reduce el tiempo de inactividad.
- La Ciber Seguridad: berseguridad en la industria 4.0 se refiere a la protección de los sistemas, dispositivos y redes conectados en los entornos de fabricación y producción contra amenazas cibernéticas. Con la creciente digitalización y conectividad en la industria 4.0, es fundamental garantizar la seguridad de los activos y la integridad de los datos.
- Protección de la infraestructura de red: Esto incluye implementar medidas de seguridad en las redes y sistemas de comunicación utilizados en los entornos de la industria 4.0. Esto puede incluir firewalls, sistemas de detección de intrusiones, autenticación segura y cifrado de datos.
- Seguridad de los dispositivos y equipos: Es importante asegurar que los dispositivos y equipos utilizados en la industria 4.0 estén protegidos contra ataques cibernéticos. Esto implica mantener actualizadas las soluciones de seguridad, utilizar contraseñas fuertes y aplicar parches de seguridad.
- Gestión de acceso y privilegios: Limitar y controlar el acceso a los sistemas y datos críticos es fundamental para la ciberseguridad. Esto implica implementar políticas de acceso basadas en roles, autenticación multifactor y asegurar que solo las personas autorizadas tengan acceso a la información sensible.
- Monitorización y detección de amenazas: Es importante contar con sistemas de monitorización en tiempo real que permitan detectar y responder rápidamente a amenazas cibernéticas. Esto puede incluir el monitoreo de registros de eventos, detección de comportamiento anómalo y sistemas de alerta temprana.
- Educación y concienciación de los empleados: La concienciación y la capacitación de los empleados son fundamentales para la ciberseguridad en la industria 4.0. Los empleados deben estar informados sobre las mejores prácticas de seguridad, como el manejo seguro de contraseñas, la identificación de correos electrónicos de phishing y la protección de información confidencial.
- Respuesta y recuperación ante incidentes: Es importante tener planes y procedimientos en marcha para responder y recuperarse en caso de un incidente de ciberseguridad. Esto incluye la implementación de respaldos de datos regulares, la segmentación de redes y sistemas críticos, y la realización de pruebas de respuesta ante incidentes.
Responsabilidad Social y ética en esta nueva industria
La responsabilidad social y ética son aspectos fundamentales a tener en cuenta en la revolución industrial 4.0. A medida que avanzamos hacia una mayor digitalización, automatización y conectividad, es esencial considerar el impacto de estas tecnologías en la sociedad, los trabajadores, el medio ambiente y la equidad.
Algunos aspectos importantes relacionados con la responsabilidad social y ética en la cuarta revolución industrial son:
- Empleo y desplazamiento laboral: La automatización y la inteligencia artificial pueden tener un impacto en el empleo al reemplazar ciertos puestos de trabajo. Es importante considerar la reubicación y la capacitación de los trabajadores afectados, así como fomentar la creación de empleo en nuevas áreas y sectores emergentes.
- Equidad y brecha digital: La revolución industrial 4.0 puede agravar la brecha digital existente entre aquellos que tienen acceso a la tecnología y aquellos que no. Es importante garantizar la equidad en el acceso a la educación, la capacitación y las oportunidades digitales, y evitar la exclusión social y económica.
- Privacidad y protección de datos: Con la creciente cantidad de datos generados y recopilados en la industria 4.0, es crucial proteger la privacidad y la seguridad de la información personal. Las empresas deben cumplir con las regulaciones de protección de datos y garantizar que los datos de los usuarios sean utilizados de manera ética y transparente.
- Ética en la inteligencia artificial: La inteligencia artificial plantea preguntas éticas y morales, como la responsabilidad de las decisiones tomadas por sistemas de IA, la transparencia en los algoritmos utilizados y la mitigación de sesgos y discriminación. Es necesario desarrollar marcos éticos y principios para guiar el desarrollo y la implementación de sistemas de IA.
- Sostenibilidad ambiental: La revolución industrial 4.0 debe considerar su impacto en el medio ambiente. Las empresas deben adoptar prácticas sostenibles en términos de eficiencia energética, gestión de residuos y reducción de emisiones. También se deben considerar los impactos ambientales de la fabricación de dispositivos tecnológicos y su ciclo de vida.
- Transparencia y responsabilidad: Las empresas deben ser transparentes en sus prácticas y tomar responsabilidad por el impacto social y ambiental de sus acciones. La rendición de cuentas y la divulgación de información sobre prácticas empresariales, políticas de empleo, impacto ambiental y compromiso con la comunidad son aspectos clave de la responsabilidad social en la industria 4.0.
¿Cómo se ha desenvuelto en En Chile?
Codelco
De acuerdo a lo que menciona Alvaro García Vicepresidente en Tecnología y Automatización En procesos de negocios de Codelco en el año 2019, explica lo siguiente integrando tecnología en sus faenas: “Codelco una corporación compuesta por ocho centros de trabajo, y entre cada uno de ellos existen diferencias importantes. Hay unos más avanzados que otros (en lo tecnológico), por lo tanto tiene que tomar todos esos activos positivos, para así ecualizarnos, y decir que Codelco es una compañía de todos los chilenos que se transformó en la era 4.0.”. En la industria pesada, todo lo que es analítica avanzada y explotación de datos es tremendo. A diferencia de otras industrias, esto tiene impacto directo en nuestros sistemas de automatización. Por ejemplo, mejorar el giro de un molino SAG, hoy en día con el procesamiento de datos es algo que está ahí, a nuestra disposición. También se beneficia el mundo del mantenimiento, porque manejar toda esa data nos permite anticiparnos a los problemas.
Donde su enfatiza que el cambio es mayormente culturales por sobre los tecnológicos y que además las compañías que no se sumen a esta nueva revolución van a morir.
Para leer más : https://www.mch.cl/entrevistas/tecnologias-4-0-en-codelco-mas-que-un-cambio-tecnologico-una-transformacion-cultural/#
*Continuaremos llenando este hilo con mas ejemplos en el mundo
Conclusiones
La cuarta revolución industrial busca la creación de “fábricas inteligentes” en las que las máquinas, los sistemas ciberfísicos y las personas estén interconectados, colaborando de manera más eficiente y autónoma. Estas tecnologías permiten la automatización y optimización de los procesos de producción, la personalización de productos, la toma de decisiones basada en datos y la creación de nuevos modelos de negocio.
Esta revolución tiene el potencial de transformar profundamente la economía global, impactando sectores como la fabricación, la logística, la energía, la salud, la agricultura y el transporte. También plantea desafíos en términos de empleo, habilidades requeridas, seguridad cibernética, ética y privacidad de los datos.
Todo lo anterior debe ir sujeto a un cambio cultural organizacional porque debe ser comprometido desde el ente rector más alto hasta el último operario que de alguna u otra forma va a interactuar ante estos cambios, sujeto a hacer esta transformaciones pensando en el trabajador y re-asignando nuevas funciones de manera que se vea como una oportunidad de crecimiento y no de reducción de costos, donde todos ganan.
