por Justin Kolbe, Jefe de Estrategia de Mercado - Energía y Automatización Industrial, Henkel
Ventajas indiscutibles
Probablemente no hay un solo especialista en fabricación que no esté de acuerdo con la premisa de que la Industria 4.0 (I4.0) aporta un enorme beneficio a las operaciones industriales. En su núcleo, la I4.0 encarna la garantía de un mejor y más eficiente ecosistema de producción. Una red de máquinas y sensores que se comunican sin problemas, proporcionando retroalimentación del proceso en tiempo real, permitiendo soluciones rápidas y accionables a los problemas, prediciendo el tiempo de inactividad y los requisitos de mantenimiento, rastreando los materiales a través de la producción y aprendiendo e informando continuamente mientras se trabaja en estrecha colaboración con el trabajo humano - esta es la utopía de I4.0.
La inteligencia artificial (IA) y las capacidades de aprendizaje de las máquinas permiten que los sistemas de automatización sean "enseñados" - o programados - de forma rápida y fácil para llevar a cabo tareas complejas y funciones de toma de decisiones. El resultado final son líneas de producción más ágiles. De hecho, hemos visto esta agilidad durante la crisis de COVID-19; las líneas de fabricación de todo el mundo se han reorientado rápidamente para producir bienes médicos o sanitarios para ofrecer un amplio suministro a los trabajadores de primera línea y a los centros de tratamiento médico. Esta adaptabilidad se traduce también en competencias básicas, ya que la necesidad de cambiar rápidamente las líneas para la fabricación de nuevos productos se consigue sin problemas y con poco tiempo de inactividad.
Los beneficios del I4.0 se han puesto de manifiesto durante esta era de distanciamiento social forzoso, en la que los procesos que pueden ser monitorizados a distancia y permiten una presencia y supervisión humana mínima. Se pueden seguir produciendo bienes esenciales y prestando servicios críticos. Las empresas que han hecho inversiones estratégicas en I4.0 pueden diferenciarse aún más competitivamente, manteniendo cadenas de suministro sólidas y un alto nivel de capacidad de respuesta.
La ecuación de aplicación
Para las empresas que adoptan el I4.0, los resultados positivos en cuanto a rentabilidad, calidad, niveles de producción, huellas ambientales y satisfacción de los empleados están bien documentados. Sin embargo, para realizar las ventajas del I4.0, las empresas deben construir un sólido plan de implementación. Es importante primero entender cuáles son los objetivos de la empresa y luego desarrollar una estrategia detallada. Los objetivos podrían incluir pequeñas mejoras en la calidad del producto, un cambio más transformador en los bienes y servicios proporcionados, reducción del tiempo de inactividad para un mayor rendimiento o mejoras holísticas en la eficiencia de la fábrica. Y, aunque el retorno de la inversión para una mayor automatización es claramente un factor de motivación, el paso a una empresa más automatizada también puede ser un elemento significativo de la estrategia de ciudadanía corporativa de una empresa. Entre los subproductos inherentes de la automatización se encuentran la reducción de los desechos, la conservación de la energía, las mejoras en el rendimiento y la protección de la salud de los empleados mediante la reducción de las tareas agotadoras o repetitivas.
Aunque la capacidad del software y los estándares de comunicación de última generación son fundamentales para el éxito de I4.0, el hardware de automatización industrial -desde la maquinaria hasta los robots automatizados y los sistemas de mantenimiento- hace realidad la promesa. Podría decirse que los avances en la funcionalidad y fiabilidad del hardware son tan significativos - si no más - como los controladores de software. Hace apenas 15 años, por ejemplo, un interruptor de media tensión era un interruptor electromecánico con un único y pequeño ASIC y unas pocas líneas de código. Las soluciones actuales de vanguardia incluyen múltiples ASIC que procesan más de un millón de líneas de código, numerosos protocolos de comunicación, capacidad de energía de reserva y capacidad de autodiagnóstico para garantizar la disminución del riesgo para las personas y las máquinas cuando el interruptor se reinicia después de un evento. Progreso, en efecto.
Hay ejemplos similares en la robótica. Los robots logísticos de hoy en día son vehículos guiados autónomamente (AGV) que incorporan sensores y una funcionalidad de toma de decisiones similar a la de un sistema automotriz ADAS. Operan a velocidades más lentas, por supuesto, y los entornos suelen estar más controlados, pero la capacidad es análoga. Ya existen muchos despliegues comerciales de esta tecnología con menor riesgo y menos barreras legislativas que en las aplicaciones automovilísticas, lo que hace que la fábrica inteligente sea un terreno de pruebas ideal para los AGVs.
Finalmente, la implementación puede ser una inversión significativa y, si bien esto puede parecer desalentador, la recuperación a menudo es rápida y el beneficio financiero continuo es exponencial. Hay innumerables ejemplos de esto, incluida una reciente inversión de Toyota para revisar un sitio de fabricación de transmisión en Carolina del Norte. Trabajando con Cisco, la planta invirtió US $ 1,2 millones para modernizar su red de TI. Según la compañía, se recuperaron casi US $ 1 millón en solo nueve meses, principalmente debido a ahorros de mantenimiento.
El camino hacia la implementación de I4.0 ciertamente no está exento de desafíos, que pueden ir desde la capacitación de la fuerza laboral hasta complejas consideraciones sociales y legislativas. Además, los gastos de capital y operativos a gran escala pueden conllevar una cantidad significativa de riesgo, a menos que, como en el ejemplo anterior, exista un plan de implementación sólido. Otros desafíos potenciales incluyen la seguridad y la vulnerabilidad de propiedad de datos, la confiabilidad de la máquina y del sistema si no está asegurada y la falta de estandarización entre los protocolos de comunicación del sistema. Sin embargo, a fin de cuentas y si se gestiona adecuadamente, la implementación de I4.0 puede producir resultados positivos y medibles a largo plazo.
Promesa infinita para fabricantes, trabajadores y consumidores
Aunque una pluralidad de empleados encuestados cree que AI e I4.0 pueden afectar negativamente a la fuerza laboral, creo que, al igual que muchos analistas, lo contrario es cierto. En mi opinión, no existirá un lugar donde las máquinas estén completamente a cargo. Lo que imagino es una optimización de actividades y un enfoque híbrido donde los robots o la automatización se harán cargo de las tareas que son capaces de gestionar y los humanos supervisarán otras actividades. Históricamente, este ha sido el caso en toda revolución industrial; no ha habido desempleo estimulado por la innovación, sino por la creación de nuevos empleos. Esta realidad, en combinación con los claros beneficios para la eficiencia y la sostenibilidad de la fabricación, así como la reducción de costos y las ventajas de salida del producto para los consumidores, hacen de la Industria 4.0 una transformación prometedora para todos los interesados.
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