Estamos inmersos en lo que se considera la 4ª Revolución Industrial, en la que la principal influencia disruptiva es la digitalización de los procesos productivos. Pero, ¿qué podemos entender como la digitalización de las fábricas y cuáles serán sus implicaciones?
La evolución de las tecnologías digitales ha reducido de forma exponencial los costes de los dispositivos electrónicos, al tiempo que sus capacidades, tanto de almacenamiento como de cálculo y comunicaciones se han incrementado. Este hecho hace que disminuya mucho la barrera de implantación de estas tecnologías, permitiendo que cada vez más objetos integren una electrónica que les dota de inteligencia. El desarrollo y abaratamiento de los sensores ha facilitado además que la electrónica interactúe con el mundo físico, dando lugar a lo que se conoce como sistemas ciberfísicos (CPS, Cyber Physical Systems).
En paralelo, la mejora en las tecnologías de comunicaciones y la lenta pero progresiva extensión del protocolo IPv6 ha permitido concebir nuevos modelos de conectividad, en los que los dispositivos se comunican de forma global y no en pequeñas redes aisladas. Esto es la base del Internet de las cosas (IoT, Internet of Things). Con IoT se puede alcanzar la conectividad total, en la que cualquier dispositivo o servicio puede ser accesible por cualquier otro, incrementando de forma exponencial las posibilidades de aplicación mediante la combinación de elementos.
Finalmente el desarrollo de nuevas tecnologías de interacción entre el mundo físico y el digital, como las interfaces de RA o la impresión 3D, hacen posible una creciente combinación entre los mundos real y virtual.
IoT industrial, clave de la industria 4.0
La implantación de IoT en la industria es el elemento clave que está impulsando la Industria 4.0. Los procesos de producción se verán modificados con la incorporación en las líneas de fabricación de los CPS, los cuales combinan la monitorización de variables físicas con actividades de computación y comunicaciones. Los CPS se encuentran principalmente enfocados hacia la realización de actividades colaborativas con el objetivo de mejorar y optimizar dichos procesos.
Así, en contraste con los procesos actuales automatizados para actuar siempre de la misma manera o para reaccionar a determinadas entradas, los sistemas de producción futuros serán más flexibles, capaces de interactuar y colaborar entre sí de forma autónoma, reaccionando a estímulos externos, a los generados por las aplicaciones de negocio o por los sistemas de analítica de datos.
En este escenario, las grandes líneas de actuación para que la Industria 4.0 pueda llevarse a la práctica en toda su extensión, se centran en desarrollar los mecanismos necesarios para que la información generada por estos sistemas ciberfísicos esté disponible de forma interoperable, segura y desde múltiples entornos. Aplicados a los procesos productivos supondrán un aumento importante en la cantidad de información captada por los mismos, generada en tiempo real o no y procedente de múltiples fuentes caracterizadas de diversas maneras.
Esto requiere la introducción en la industria de nuevas arquitecturas de comunicación y procesamiento de la información de tipo Big Data que, en conjunción con diversas técnicas de análisis de datos (detección de anomalías, análisis de causa raíz, algoritmos de predicción y optimización…), permitirán obtener un mayor conocimiento de los activos industriales, procesos de fabricación y productos. Todo ello posibilitará llevar a cabo de manera más directa y sencilla mejoras en la eficiencia de los procesos, en la planificación de la fabricación, en el mantenimiento de la maquinaria de las líneas o en la propia calidad de los productos.
De esta forma se espera que se produzca un nuevo punto de inflexión lo suficientemente relevante como para dar lugar a una nueva revolución industrial más cercana a los clientes finales. En este caso la transformación que está por llegar orientará la fabricación hacia nuevos modelos de negocio caracterizados por un aumento de su flexibilidad con el fin de ofrecer productos más personalizados a las necesidades de cada cliente, lo que conllevará un aumento en las referencias de fabricación o una reorientación completa del paradigma actual. Igualmente, se producirá un cambio importante en las relaciones entre las empresas de la cadena de valor, que se orientarán cada vez más hacia un modelo basado en servicios (conocido en inglés como servitization) que implicará a su vez cambios importantes en los procesos logísticos, tanto entre las empresas como con el cliente final.
Los primeros pasos para lograr esta nueva revolución ya se están dando y muchas de las tecnologías mencionadas en este artículo se están aplicando en entornos reales. La transformación de los modelos productivos comienza a ser una realidad tangible y desde Gradiant colaboramos con las empresas para llevarla a cabo.
Autor: Daniel García Coego, responsable técnico IoT y CPS en el área de Sistemas Inteligentes en Red (INetS) de Gradiant
