¿Qué es la Industria 4.0?

Básicamente, lo que se entiende como Industria 4.0 es la digitalización integral de la producción industrial. En la Industria 4.0, procesos de producción completos se interconectan con personas, máquinas, productos, instalaciones de fábrica y procesos logísticos. En este artículo, daremos una visión general de las revoluciones industriales anteriores que nos trajeron hasta este punto para entender mejor dónde estamos parados de cara al futuro inmediato.

Industria 1.0: producción en masa impulsada por Steam

La Primera Revolución Industrial comenzó en Inglaterra a fines del siglo XVIII y marcó el comienzo del movimiento de la producción manual a la producción mecánica de bienes. En 1690, el inventor francés Denis Papin patentó la primera máquina de vapor basada en un cilindro que contenía agua y un pistón. El pistón se puso en movimiento calentando y enfriando el cilindro. Pero la energía hidroeléctrica no se implementó ampliamente en las instalaciones de producción debido a su baja eficiencia energética. En 1776, James Watt mejoró significativamente la eficiencia de la máquina de vapor, ahorrando 60% en carbón. Este nuevo descubrimiento permitió iniciar la producción en masa en fábricas. Se crearon nuevas ramas de la industria, como la industria pesada, la producción de telas y la construcción de ferrocarriles.

Industria 2.0: líneas de electricidad y montaje

En la década de 1870, los motores de electricidad y combustión comenzaron a reemplazar al vapor como la fuerza impulsora en la producción. Estas nuevas tecnologías, en combinación con la mejora del trabajo en la línea de ensamblaje de Henry Ford, permitieron la producción en masa en las fábricas. Además, la invención del alternador por Nikola Tesla hizo posible la electrificación de las ciudades. Estos avances mejoraron la calidad de vida de millones de personas. Por ejemplo, ahora se podrían usar bombitas eficientes en lugar de lámparas de gas, y los refrigeradores reemplazaron las cajas de hielo. La invención de los motores diesel y de nafta también fue uno de los hitos más importantes en la Segunda Revolución Industrial. Esto permitió el desarrollo y la expansión de las industrias automotriz y aeroespacial, volviendo el mundo un poco más pequeño al permitir que los viajes sean más eficientes.

Industria 3.0: automatización impulsada por computadora

La Tercera Revolución Industrial, también llamada Revolución Digital, comenzó en la década de 1950, pero tuvo sus comienzos en el siglo XVIII con el motor analítico de Charles Babbage y las primeras teorías sobre programación de máquinas de Ada Lovelace. Esta digitalización de procesos industriales se desarrolló aún más en la década de 1970, que se caracterizó por una creciente automatización (parcial) de los procesos de trabajo y un aumento en la sustitución del trabajo humano por máquinas en la producción en serie. En la década de 1990, la World Wide Web se hizo pública. Poco después, las industrias de internet y telecomunicaciones explotaron, avanzando aún más la comunicación de máquinas en las fábricas. La ciencia ficción se hizo realidad después de que una computadora derrotó a Garri Kasparov, el entonces campeón mundial de ajedrez, en 1997.

Industria 4.0: redes y digitalización

En 2011, el término Industria 4.0 fue introducido por primera vez por un grupo de trabajo alemán en Hannover Messe para promover su proyecto respaldado por el gobierno de mejorar la conectividad, la informatización y la inteligencia artificial en la fabricación. En 2013, el Grupo de Trabajo sobre Industria 4.0 regresó a Hannover Messe y presentó recomendaciones oficiales sobre la implementación de Industria 4.0 que había preparado para el Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania. Las empresas de todo el mundo siguen estas recomendaciones a medida que crean e implementan tecnologías de la Industria 4.0.

Vemos a la Industria 4.0 como el futuro de los sistemas de producción totalmente en red que se caracteriza por el intercambio de datos, dentro de los procesos de producción y a través de la nube, con sistemas de información de nivel superior más allá de los límites de la empresa. En comparación con las estrategias clásicas de comunicación jerárquica (horizontal, vertical), los enfoques modernos en red permiten la comunicación en cualquier momento entre cada participante y cada nivel jerárquico.

Este reemplazo de la comunicación jerárquica de la máquina por estructuras en red brinda un valioso beneficio: los datos de los dispositivos de campo como sensores y actuadores se pueden transferir directamente a los sistemas de TI sin discontinuidad de medios. El acceso a la información sobre el rendimiento y el estado de salud de la máquina y la planta permite una intervención temprana antes de que ocurran fallas o tiempos de inactividad no deseados, permitiendo un mantenimiento predictivo eficiente y reduciendo al mínimo el lucro cesante.

La digitalización que viene experimentando la sociedad mediante el uso de dispositivos móviles e internet se está extendiendo rápidamente a fábricas y procesos industriales, por lo que la capacidad de comunicación de la maquinaria y dispositivos de campo torna a ser una de las características principales a tener en cuenta de cara a su uso en la incipiente Industria 4.0.

Fuente: Pepperl+Fuchs