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La Industria 4.0: Qué es, Características, Ventajas, Desventajas y Ejemplos

Aquí podrá conocer qué es la industria 4.0, cuáles son sus antecedentes, características, ventajas y desventajas, además de algunos ejemplos.

El término industria 4.0 se creó en Alemania para hacer referencia a la transformación digital de la industria, también conocida como: Fábricas inteligentes o Internet Industrial.

• Fábrica Inteligente o Smart Factories, es uno de los principales elementos que según: Kagermann, Wahlster, Helbig (2013), "constituyen un 'hogar', un ecosistema donde conviven la digitalización de extremo a extremo, los procesos y productos inteligentes, y las tecnologías habilitadoras".
• Internet industrial, que refiere a la integración de máquinas con sensores y software en red, el mismo que proporcionará mayor velocidad y eficiencia en las industrias como, por ejemplo: la energía, el transporte ferroviario, combustibles fósiles y sanidad, y aunque no se crea, promete mayor cantidad de empleo.

Antecedentes:

Actualmente, la tecnología es fundamental en la vida del ser humano por ser un importante recurso de empresas y organizaciones y una herramienta de primera mano para el individuo (ya sea en su etapa de formación, función laboral o como emprendedor).

En el sector industrial, ha sido y es tan importante que ha ido evolucionando en el tiempo, pasando por fases llamadas REVOLUCIONES o industrias, como veremos a continuación:

• Primera Revolución o Industria 1.0 (1750-1840), se establece el Poder Mecánico, la mecanización del impulso por agua y vapor, es decir, que la economía pasa a ser industrial.
• Segunda Revolución o Industria 2.0 (1850-1914), se establece la Fabricación en Cadena, se implementa la electricidad, la producción masiva, la distribución de tareas, que se caracteriza por tener una producción en masa, el mismo que promueve a su vez un consumo en masa.
• Tercera Revolución o Industria 3.0 (1950-2000), se establece la Automatización electrónica, la de los ordenadores, punto en el cual se crea el internet, lo científico tecnológico que da viabilidad a una cuarta revolución.
• Cuarta Revolución o industria 4.0 (2000...), se establece la Industria Conectada, que se refiere a los datos, el poder programar en las computadoras, tomando en cuenta aspectos importantes como ser: la sensoria, el almacenamiento masivo (mediante la nube) y la inteligencia artificial.

¿Qué es Industria?:

Antes de brindar una definición de industria 4.0, es importante primero definir que es industria:

Moliner (2000), con respecto a la definición de industria, establece que:

"Es una actividad que tiene por finalidad la elaboración de objetos o sustancias útiles; en sentido amplio, también el transporte de viajeros y mercancías, o lo relacionado con el comercio y con cualquier clase de negocio; esa actividad particularizada en cierta rama, en un país, etc.; conjunto de máquinas, operarios y demás elementos que se dedican a fabricar una cosa".

Por otro lado, de acuerdo al Diccionario de la Real Academia Española (1992) es entendida como:

"Una actividad importante dentro de una determinada región, y se tiene cuatro acepciones: maña y destreza o artificio para hacer una cosa; conjunto de operaciones materiales ejecutadas para la obtención, transformación o transporte de uno o varios productos naturales; instalación destinada a estas operaciones; suma o conjunto de las industrias de un mismo o de varios géneros, de todo un país o parte de él".

¿Qué es la Industria 4.0? Definición:

La industria 4.0 es definida como:

Una maquinaría física y dispositivos con sensores y software que trabajan en red y permiten predecir, controlar y planear mejor los negocios y los resultados organizacionales (Ning y Liu, 2015,1-19).

Así también, es un término asociado con las tecnologías y los conceptos de la cadena de valor de la organización (Herman y Otto, 2016).

En otras palabras, la Industria 4.0, hace referencia a tecnologías y conceptos de la organización de cadena de valor en fábricas inteligentes, que cuentan en su estructura con sistemas ciber físicos, que son capaces de monitorear los procesos físicos, crear una copia virtual del mundo real y hacer decisiones descentralizadas, con características de INTEGRACIÓN DE ETAPAS Y DESARROLLO.

Principales características de la Industria 4.0:

La creación de fábricas en un contexto de Industria 4.0, dota a la misma de una serie de características y beneficios. Al respecto, Shrouf (2014) expone en su artículo algunos de estos beneficios o características generales:

• Personalización en masa: Las nuevas líneas de producción deben poder variar los procesos que deben seguir para cada orden de producción. La ventaja de esto es que se puede personalizar cada producto mientras se consigue un tamaño de lote uno.
• Flexibilidad: Un sistema inteligente debe poder adaptarse a cambios, los cuales se realizan teniendo en cuenta variables como el tiempo o el coste.
• Visibilidad y toma de decisiones optimizada: La Industria 4.0 aporta transparencia en toda la cadena en tiempo real, pudiendo así tomarse decisiones de manera mucho más ágil y acertada, y consiguiendo una mayor eficiencia en el proceso de producción.
• Nuevos métodos de planificación: Otras variables no tan habituales como la eficiencia de los recursos o energética tienen un mayor peso a la hora de optimizar los procesos de fabricación.
• Crear valor a partir de datos: El Big Data permite la recolección de una gran cantidad de datos, y a partir de su análisis pueden generarse gran cantidad de mejoras a nivel de planta o de producto. Estos datos provienen de dispositivos tales como sensores.
• Crear nuevos servicios: La Industria 4.0 llegará a crear incluso nuevos servicios previos y posteriores a la venta de un producto. Un ejemplo de ello es el servicio que ofrecen los beacons antes de la venta.
• Automatización: Cada vez en mayor cantidad, las líneas de producción estarán cada vez más automatizadas, aportando esto mayor eficiencia, eficacia y un menor número de errores.
• Mantenimiento proactivo: La recolección de datos del sistema en tiempo real por medio de sensores permitirá, por ejemplo, conocer el estado de las máquinas y realizar mantenimientos sobre ellas cuando empiecen a detectarse datos poco comunes y que puedan significar que existe algún tipo de fallo.
• Cadena de suministro conectada: Además de transparencia a nivel interno de fábrica, también se compartirá información en tiempo real a lo largo de toda la cadena de suministro, mejorando así la eficiencia de esta.
• Gestión energética: Para que exista una mejora en cuanto a eficiencia energética pueden utilizarse contadores inteligentes que proporcionen en tiempo real el consumo existente, tomando decisiones en consonancia.

Asimismo, la industria 4.0 se caracteriza también por:

• El internet de las cosas, a través del cual se consigue mejorar el mantenimiento predictivo y prevenir los fallos en los equipos antes de que ocurran.
• La conectividad: esto es, la conexión de miles de millones de personas mediante el internet que ha dado lugar al comercio online, a las redes sociales y aplicaciones móviles. entre otros; y por último, a la automatización que consiste en que las máquinas pasan de la actividad programada a trabajar de manera autónoma y flexible (Berger, 2016,12-13).

Ventajas de la Industria 4.0:

Partiendo de la premisa de que la industria 4.0 es importante para la producción dentro de las fábricas, empresas, etc., se puede mencionar dentro de las ventajas, las siguientes:

• Crear fábricas inteligentes, con la capacidad de resolver problemas de manera más precisa, que el ser humano no lo puede hacer.
• Aumento de la productividad y eficiencia, para lograr una mayor oferta que permita crecer a la fábrica y así poder obtener mayor demanda y por ende ganancias.
• Toma de decisiones instantáneas, acudiendo a la industria 4.0, haciendo referencia a la inteligencia artificial, permite detectar aspectos de interés para tomar decisiones con mayor rapidez, sin necesidad de abarcar mucho tiempo (en términos normales).
• La virtualización, lo que permite tener en cuenta las redes, y con ayuda de la tecnología permite universalizar el producto de una fábrica o empresa y llegar a más personas (clientes) y conseguir una relación con los clientes que sea más oportuna y rápida, con el fin de satisfacer sus requerimientos.
• La descentralización de toma de decisiones, la decisión ya no está a cargo solo de una persona, o solo enfocado en una decisión, sino que, con la inteligencia artificial, se puede detectar varios aspectos y al mismo tiempo tomar varias decisiones con mayor precisión.
• La modularización, que toma en cuenta no solo un punto específico, sino varios módulos de acuerdo con las necesidades y requerimientos de la fábrica o empresa.
• Integración «ser humano – tecnología», vital para obtener resultados mucho más favorables, pues permite que el ser humano trabaje en conjunto con la tecnología.

Desventajas de la Industria 4.0:

Sin embargo, no todo es positivo ya que, si bien se tienen ventajas importantes, la industria 4.0 también tiene sus desventajas, mencionadas a continuación:

• La criticidad de la intervención humana que puede causar retrasos, tomando en cuenta que la tecnología está en constante evolución y que la inteligencia artificial está en progreso siendo cada vez más capaz de obtener mejores resultados y más rápido; y en ese contexto, el ser humano va quedando algunos o varios pasos atrás, siendo más lento en adaptarse y lo que es más crítico aún, en saber aceptarlo.
• Dependencia tecnológica, al ser la industria 4.0 una revolución importante en la vida del ser humano, no se puede negar la dependencia que se tiene, ya que, sin la intervención de ésta, los resultados no son óptimos, por lo tanto, su uso es imprescindible, lo que convierte al ser humano en dependiente de la tecnología, en algunos casos lo pone en estado de conformismo y con exceso de confianza.
• La falta de flexibilidad, la tecnología no espera, por lo tanto, al estar en constante avance, los cambios son radicales, por lo tanto, no es flexible ya que obliga, estar a la altura de éste. Por lo que hace presumir que llevará un tiempo adaptarse.
• El coste de instalación, si bien es positivo su uso para la obtención de resultados óptimos, pues el costo es elevado, no solo haciendo referencia la parte tecnológica (software), sino también el recurso humano, ya que es necesario contar con personal capacitado que sepa manejarlo y todo esto implica gastos elevados (económicamente).

Ejemplos de empresas con Industria 4.0:

Haciendo referencia a empresas que ya cuentan con industria 4.0, en su mayoría pertenecen a la industria automovilística y/o ingeniería, transporte, telefonía móvil o directamente empresas jóvenes que se dedican al tratamiento de información específicamente.

Ejemplos más puntuales son los siguientes:

• Ford (fabricante de automóviles).
• BMW (fabricante de automóviles).
• Rolls Royce (participa en diversas industrias, como la aeorespacial (civil y defensa), sistemas de poder, nuclear civil).
• Lego (fabricante de juguetes de construcción).
• Siemens (empresa dedicada a las telecomunicaciones, al transporte, la iluminación, medicina, financiamiento, equipos eléctricos, motores, automatización, instrumentación industrial y energía, entre otras).

Resumen:

En resumen, la Industria 4.0 hace referencia a la maquinaría física y dispositivos con sensores y software que trabajan en red y permiten predecir, controlar y planear mejor los negocios y los resultados organizacionales, con características de integración de etapas y desarrollo.

No pretende desplazar al ser humano, al ser un trabajo colaborativo, de mayor beneficio para las fábricas a nivel producción, representa una oportunidad, puesto que aparecerán nuevas profesiones, siendo el ser humano, quien cumplirá un rol fundamental, tomando en cuenta aspectos como: el entendimiento – sentir (el ser humano siente y entiende), el crear – el sentir (el ser humano siente y crea).

Asimismo, es importante recordar que la Industria 4.0, tiene ventajas como ser: el crear fábricas inteligentes, fomentar el aumento de la productividad y eficiencia, obtener la toma de decisiones instantáneas más acertadas, fomentar la virtualización, establecer la descentralización de toma de decisiones; y además, permite tomar en cuenta la modularización y viabiliza la integración entre el ser humano y la tecnología.

Por otro lado, la Industria 4.0 también tiene algunas desventajas como ser: la criticidad de la intervención humana que puede causar retrasos, la dependencia tecnológica, la falta de flexibilidad, y el coste de instalación haciendo referencia a los recursos económicos.

Es importante resaltar que actualmente existen empresas que cuentan con Industria 4.0 como son: Ford, BMW, Rolls Royce, Lego, Siemens.

Conclusiones:

Haciendo referencia a la industria 4.0, es evidente que se ha convertido en un recurso tecnológico bastante importante en la sociedad, ya que las empresas pretenden ser más competitivas en el mercado, satisfaciendo necesidades y deseos de manera más específica y oportuna, obteniendo mayores beneficios que pueden ser reinvertidos (al menos en parte), y además, pretenden ser pioneras y portadoras de conocimientos de la Industria 4.0; todo lo cual, produce un avance en lo tecnológico, la calidad de vida de las personas, el nivel de conocimientos (cada vez más avanzados y especializados), entre otros beneficios.

Otro aspecto fundamental es que siempre existirá la relación entre la tecnología, el interés comercial y la sociedad. Sin embargo, es importante mencionar diferentes contextos en tiempo y espacio, además de la economía, por lo tanto, es importante no dejar de lado, el contar con un pensamiento integral.

Finalmente, cabe mencionar y enfatizar que la industria 4.0 no pretende desplazar al ser humano, por el contrario, establece un trabajo colaborativo, con mayor beneficio para las fábricas a nivel producción, situación vital que brinda oportunidades, puesto que aparecerán nuevas profesiones, ya que el ser humano seguirá cumpliendo un rol fundamental, en los aspectos de, el «entendimiento – sentir» (el ser humano siente y entiende), el «crear – el sentir» (el ser humano siente y crea), y los programadores serán parte de ese rol fundamental, pues la inteligencia artificial no nace sola, necesariamente necesita de programadores y especialistas, por lo tanto; se debe dejar el miedo de lado al escuchar el termino revolución industrial 4.0.

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Bibliografía:

1. BERGER Roland y SIEMENS (2016), España 4.0. El reto de la transformación digital de la economía. Madrid (pág. 12-13).
2. DICCIONARIO DE LA LENGUA ESPAÑOLA (1992). Primer Edición. Madrid.
3. HERMANN, M., PENTEK, T. y OTTO, B. (2016). Design principles for Industries 4.0 scenarios 49th Hawaii International Conference on System Sciences (HICSS), IEEE (2016), 3928-3937.
4. KAGERMANN, WAHLSTER, HELBIG (2013). Recommendations for implementing the strategic initiative, INDUSTRIA 4.0 (pág. 1-83).
5. MOLINER María (2000) Diccionario de Uso del español. Ed. Gredos. Madrid.
6. NING, H., & Liu, H. (2015). Cyber-physical-social-thinking space-based science and technology framework for the Internet of things. Science China Information Sciences, 58, (pág. 1-19).
7. SHROUF, F., Ordieres, J., & MIRAGLIOTTA, G. (2014). Smart factories in industry 4.0, a review of the concept and of energy management approached in production based on the Internet of things paradigm. In Industrial Engineering and Engineering Management (IEEM), 2014 IEEE International Conference on (pág. 697-701).

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