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(Enero 2017)

Hace un tiempo, caminando por una amplia avenida de Sevilla, me daba cuanta de los muchos avances que había vivido y de otros que probablemente ya no conocería. A lo largo de la historia se han ido produciendo cambios importantísimos. Pues bien, los de ahora, no serán tan espectaculares como los fueron, el fuego, la rueda, la máquina de vapor, volar y operar unas cataratas. Sin embargo, la suma de muy pequeños avances que evolucionarán muy rápidamente, nos hará ver en pocos años, como comparativamente ya no vivimos hoy tal y como vivíamos nosotros mismos hace sólo unos años atrás.

Estos cuatro párrafos que vienen a continuación los he escrito para poner negro sobre blanco la realidad comparada. La de hoy con la de hace apenas unos años atrás. Escribir estos párrafos me ha ayudado a mí mismo a comprender la realidad y a sentir que nos movemos hacia alguna parte con la Industria 4.0 y con la Digitalización.

Las empresas hace tiempo que lo saben y seguro que saben hacia donde van.

Ya sabemos que cada revolución industrial ha traído consigo cambios sociales, económicos y de todo tipo.

  • La Revolución Industrial, iniciada a finales del siglo XVIII en el Reino Unido con la aparición de la máquina de vapor, supuso la mayor transformación económica, social y tecnológica desde el neolítico. Hasta entonces, las fuentes de energía que movían las producciones humanas se limitaban al fuego, a la fuerza animal y al viento. El invento de la máquina de Watt, y del vapor, dio un vuelco en la forma de producir. La incorporación de las máquinas de vapor permitió fabricar más rápido.
  • La segunda revolución industrial de finales del Siglo XIX se produce por el uso de las nuevas energías como el petróleo, el gas y especialmente la electricidad y la aparición del motor eléctrico. Más tarde, con la incorporación del teléfono y la radio también se avanzaba en las comunicaciones.
  • La tercera revolución industrial es más reciente y se centra en los cambios derivados del uso de energías renovables, la automatización y robotización de los procesos, el uso de Internet y de las tecnologías de la Información y Comunicaciones (TICs), dando lugar a la sociedad de la información, etapa en la que están la mayoría de las empresas y de los países desarrollados.
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Evolución de la industria

Entonces, a qué llamamos Industria 4.0

Llamamos así a la Cuarta Revolución Industrial. Este es nuestro presente en el que estamos inmersos. Es la mal llamada Industria 4.0; ó también, Industria Inteligente, Fábrica Inteligente, Ciudad Inteligente,  Ciber-Industria del futuro, Internet de las Cosas (IoT), etc. Como en las revoluciones anteriores, esta nueva revolución se basa en la aplicación de las nuevas tecnologías a los procesos industriales, tanto en la maquinaria y producción como en toda la cadena de valor del proceso industrial y de los procesos de negocio.

El germen surgió en la industria automovilística alemana. Alemania es un productor de automóviles en masa, pero, a diferencia de los asiáticos, son automóviles de mayor valor. Y para competir y mantener ese valor había que diferenciarse de alguna manera. El mercado sólo estará dispuesto a pagar algo más si consigue satisfacer sus crecientes deseos de tener un producto exactamente hecho a su medida, con entrega prácticamente inmediata y con un nivel de servicio totalmente individualizado. Este posicionamiento competitivo obliga a desarrollar sistemas productivos orientados a las series cortas y a la personalización. Es la fabricación a medida totalmente individualizada y adaptada al cliente.

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Revolución industrial

Pero lograr producir productos totalmente individualizados incluso con menores costes, menor tiempo de entrega y mayor servicio que los productos fabricados en masa en enormes lotes es, en la teoría actual de operaciones, una contradicción. Así, la única forma de conciliar esos requerimientos es escapando de los sistemas actuales y crear unos nuevos totalmente disruptivos. Y eso sólo se puede conseguir apoyándose y utilizando de forma masiva e intensiva el estado del arte de la tecnología.

El concepto de Industria 4.0 (o digitalización) consiste en la introducción de las tecnologías digitales en las empresas. Es la digitalización de los procesos productivos, logísticos y comerciales mediante sensórica y sistemas de información para transformar los procesos productivos y el total de los procesos de negocio y hacerlos más eficientes, más eficaces, reduciendo los costes, incorporando mayor flexibilidad e individualización y personalización de los productos.

Los medios de producción deben adaptarse a esta nueva realidad, involucrando a los clientes en el proceso de diseño y adaptando los productos finales a sus demandas y necesidades. Esto requiere flexibilizar los procesos de diseño, fabricación y logísticos para que puedan adaptarse rápidamente a los cambios en la demanda. Las nuevas tecnologías permiten el desarrollo de estos nuevos modelos de producción, en los que todos los elementos de la cadena deben estar interconectados y comunicándose entre sí. La Industria 4.0 representa la integración de extremo a extremo de la cadena de valor que va desde los cambios de demanda del gran público al logro de su satisfacción por parte de las fábricas inteligentes.

La Industria 3.0, o Tercera Revolución Industrial, viene marcada por el inicio de la automatización y la computación industrial. Algunos de sus hitos son la introducción del primer PLC o el primer sensor inteligente fabricado por Honeywell.

La evolución de esto ha pasado por las siguientes fases:

  1. La evolución de dispositivos físicos a nivel de campo (sensores, actuadores…), encargados de captar la información.
  2. La evolución de dispositivos a nivel de control (PLC) encargados de la automatización de procesos electromecánicos.
  3. La evolución de los sistemas a nivel de supervisión (SCADA), encargados de corregir los procesos y retroalimentarlos.
  4. La evolución de sistemas de tracking y productividad (EMS), encargados de monitorizar la transformación de las materias primas en productos terminados para optimizar la producción.
  5. La evolución de los sistemas de gestión de procesos de negocio (ERP), encargados de la gestión integral de los procesos de negocio.
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Tecnología digital

La exponencialmente creciente capacidad de almacenar, procesar e intercambiar datos es, precisamente, una de las claves de la Industria 4.0. Estas capacidades tecnológicas han hecho posible que podamos acceder cada vez a más información, pudiendo procesarla y compartirla a una enorme velocidad. Esto ha transformado el modo en el que consumimos y el modo en el que nos relacionamos, creando grandes redes de intercambio de datos que renuevan nuestra idea de lo individual y de lo colectivo.

Estas tendencias no suponen únicamente un aumento de la automatización de la producción (cosa que lleva sucediendo desde los años 70 con el desarrollo de la electrónica y las tecnologías de la información), sino una aproximación totalmente disruptiva a la manera en que producimos y entendemos la totalidad de la cadena de valor.

La industria 4.0 por lo tanto, es un concepto que une las tecnologías que dieron paso a la tercera revolución industrial (procesos de automatización y nuevas tecnologías de producción) con las tecnologías propias de la era de la información, como el almacenamiento, procesamiento y transmisión masiva de datos a enormes velocidades.

¿Cuáles son las tecnologías base de la Industria 4.0?

El nuevo modelo de industria, centrada en los datos, requiere de una transformación profunda basada en la integración de las TIC en el corazón de las empresas. Algunas de las tecnologías sobre las que pivota este modelo industrial:

Internet of Things(IoT)/Industrial Internet of Things (IIoT). El concepto de IIoT se refiere al uso de las tecnologías de Internet en los procesos industriales, es decir, la capacidad de comunicación de todos y entre todos los actores y objetos/cosas partícipes del proceso productivo.

Sistemas Ciberfísicos. Son todos aquellos dispositivos/objetos/cosas que integran capacidades de procesado, almacenamiento y comunicación con el fin de poder controlar uno o varios procesos físicos. Los sistemas Ciberfísicos están conectados entre sí y a su vez conectados con la red global gracias a IoT. Así, los Sistemas Ciberfísicos recogen información de procesos en el mundo real a través de sensores (sensórica). Gracias al Internet de las cosas, estos Sistemas Ciberfísicos se comunican con otros Sistemas Ciberfísicos y con seres humanos, tanto dentro de la propia organización, como trabajadores, directivos y desarrolladores como también entre organizaciones, proveedores, clientes y usuarios, dando lugar a una cadena de valor absolutamente interconectada.

Fabricación aditiva, impresión 3D. Permite, entre otras cosas, la hiper personalización (inherente a la Industria 4.0) porque permite fabricar productos, sin penalizar el coste, independientemente de si se tiene que fabricar un determinado número de piezas iguales o todas distintas. Además, hace mucho más sencillo producir lotes pequeños de productos, desde pequeñas piezas de maquinaria hasta prototipos.

Big Data, Data Mining y Data Analytics. La cantidad de información que actualmente se almacena en relación a diferentes procesos y sistemas (tanto industriales como logísticos), servicios (ventas, conexiones entre usuarios, consumo eléctrico, etc.) o tráfico de datos, resulta ingente e inmanejable de forma manual. El análisis de estos datos puede proporcionar información muy valiosa acerca del comportamiento de estos procesos; se pueden prevenir problemas en un determinado proceso industrial a través de la detección de resultados o medidas anómalas (sin la necesidad de haber definido previamente qué medida es o no es anómala) o determinar qué eventos están relacionados dentro de un proceso más complejo facilitando su gestión a través de la predicción, sabiendo de antemano que un evento desencadenará otro con cierta probabilidad. A partir de toda esta información se pueden realizar simulaciones que, además, permiten predecir qué recursos van a ser necesarios, pudiendo optimizar su uso de forma automática y proactiva anticipando los acontecimientos futuros. Así, el mundo real de la planta es capturado por sensores, creando una imagen virtual de la planta, que está, a su vez, conectada a modelos de simulación, aplicaciones de análisis predictivo y software para la ayuda en la toma de decisiones basados en Big Data. La toma de decisiones es ejecutada por los Sistemas Ciberfísicos, ayudada por Modelos Predictivos y Aplicaciones para la Toma de Decisiones. La captura de información, su procesado y las decisiones tomadas al respecto, se realizan en tiempo real. La Big Data y el Análisis Predictivo asegurará que la organización aprenda y no repita los sesgos propios de los seres humanos en la toma de decisiones, obligando a los directivos a observar la realidad con mucha más objetividad reduciendo así la “opinología”.

Cloud Computing/Hosting. El cloud hosting ofrece excelentes soluciones para almacenar las enormes cantidades de datos procedentes de Big Data. Las soluciones cloud serán cada vez más cruciales en la industria 4.0. El almacenamiento en la nube hace que cualquier información sea accesible desde cualquier lugar. Esto facilitará el acceso y el análisis de datos no sólo entre fábricas, sino a través de la cadena de valor entera. La transformación digital unirá toda la información en una sola base de datos, agilizando todos los procesos desde las necesidades del cliente a la entrega del producto. Investigación y desarrollo, compras, producción y marketing se convertirán en diferentes nodos de una misma red.

Inteligencia Artificial. Son necesarias herramientas y tecnologías que sean capaces de procesar en tiempo real grandes volúmenes de información que extraemos de las tecnologías Big Data, así como algoritmos capaces de aprender de forma autónoma a partir de la información que reciben, con independencia de las fuentes y de la reacción de los usuarios y operadores (técnicas de Machine Learning, Deep Learning y Artificial Intelligence).

Robótica Colaborativa (Cobot). Este término define a una nueva generación de robots industriales que coopera con los humanos de manera estrecha, sin las características restricciones de seguridad requeridas en aplicaciones típicas de robótica industrial. Se caracteriza, entre otras cosas, por su flexibilidad, accesibilidad y relativa facilidad de programación.

Realidad virtual y Realidad aumentada. La mayor accesibilidad de estas tecnologías en los últimos años las ha hecho situarse como una herramienta útil para la optimización de los diseños, la automatización de los procesos, el control de la fabricación y la construcción, el entrenamiento y la formación de los trabajadores, así como los trabajos de mantenimiento y de seguimiento.

La Industria 4.0 y el cambio de mentalidad

La industria 4.0 supone un cambio de mentalidad importante. Está dando lugar, como en las revoluciones industriales previas, a la aparición de nuevos procesos, nuevos productos y nuevos modelos de negocio. Y también, como en casos anteriores, provocará cambios sociales, económicos y tecnológicos.

Este no es un asunto que ha de quedar circunscrito únicamente en las funciones del CIO o del área de IT. Este es un asunto que incluso trasciende al Comité de Dirección y al CEO y debe ocupar al primer órgano de gobierno, ya sea el dueño o el Consejo de Administración. Las empresas, no importa el tamaño de estas, que subestimen el fenómeno probablemente se encontrarán, en breve, en una situación de total falta de competitividad, lo que las llevará a desaparecer, como ya ha ocurrido en el pasado.

En resumen, la industria 4.0 provoca un salto exponencial en la mejora de la toma de decisiones. Las mejores decisiones redundarán en mejores costes, mejores productos, mejores plazos, mejor servicio y, en definitiva, mejor experiencia del cliente y consumidor, lo que obviamente impacta en un incremento de los ingresos y de los beneficios:

  • Diseñar, producir y vender productos en menos tiempo.
  • Crear series de producción más cortas y rentables. Capacidad de adaptación constante a la demanda.
  • Incrementar la productividad (hay que centrarse en esto más que en reducir los costes “per se”).
  • Servir al cliente de una forma más personalizada.
  • Aportar un servicio post venta individualizado, uno a uno, con el cliente.
  • Añadir servicios a los productos físicos.
  • Aprovechar la información para su análisis, desde múltiples canales, para un ciclo de mejora continua en la toma de decisiones.

Pero ¿cómo se implementa la Industria 4.0? ¿por dónde empezamos?

La revolución industrial 4.0 no es un asunto a abordar en dos días. Requiere de una planificación estratégica y táctica que permita a la empresa ir dando los pasos necesarios de forma coherente, serena, ordenada y rentable.

Cada empresa está actualmente en algún punto de desarrollo y grado de madurez tecnológica determinado, más probablemente en Industria 3.0 (si acaso) que en Industria 4.0. Intentar abordar todo esto de golpe no es racional y seguramente llevará al fracaso. Es más, incluso se observa que está costando llegar a entender todos estos conceptos y, mucho más, cómo implementarlos para que logren mejorar la competitividad y rentabilidad de la empresa.

Paso corto y vista larga. La Industria 4.0 no es un proyecto, es un programa, una hoja de ruta y, como tal, compuesto de varios proyectos. La Industria 4.0 es un programa transformador de largo plazo, coherente con el posicionamiento competitivo que se pretende (la vista larga), con un desarrollo táctico (el paso corto) que se implementa a base de proyectos encadenados que van impactando en la empresa, en su cultura, en su formación, en su aprendizaje y competencias profesionales, en su propuesta de valor, en su competitividad y en sus resultados.

Aquí me parece conveniente comentar la importancia de tener foco y mantener la organización enfocada. La falta de enfoque en los asuntos relevantes crea una gran cantidad de dinero y recursos desperdiciados, la incapacidad para ejecutar el plan estratégico y el fracaso de los programas y de sus proyectos. Una organización enfocada que sea capaz de seleccionar y priorizar de manera efectiva sus proyectos e invertir en sólo unas pocas iniciativas de alto impacto superará a las organizaciones que asumen demasiados proyectos donde, además, resulta que todos son prioritarios y urgentes.

El factor más importante en un Programa de Industria 4.0 y Transformación Digital, como siempre, son las personas.

El cambio de cómo conceptualizar los procesos de negocio y su implementación operativa provocará incertidumbres, desconfianza, procesos de adaptación que llevarán a tensiones, habituales en los períodos iniciales de cualquier cambio. La adecuada gestión del cambio a través de una metodología inclusiva que promueva la participación de las personas resultará crucial para lograr los objetivos. La involucración e implicación provocará la apropiación de las iniciativas, su ejecución y el éxito.

Obviamente, no hay una solución idéntica para todos. Es necesario hacer un análisis y un diagnóstico y, gracias a un asesoramiento personalizado, hemos

de diseñar una hoja de ruta, específica de cada empresa, que habrá que ir ejecutando paso a paso.

Pero atención a la fase de diagnóstico. Nuestra experiencia nos dice que habrá muchas empresas, especialmente la PYME, que probablemente deberán abordar proyectos de Industria 3.0 antes de lanzarse directamente a la 4.0.

Por otro lado, seguramente los primeros proyectos del “Programa Industria 4.0” (que podrán incluir iniciativas propias de la Industria 3.0) no versarán sobre la digitalización e introducción de tecnologías en los procesos. Lo primero que habrá que hacer es estudiar los procesos de negocio y operativos y mejorarlos “per se” antes de introducir tecnología a diestro y siniestro en procesos ineficientes. La tecnología es importante, pero hay que buscar la aplicación, el negocio, la rentabilidad. Cuando tengamos procesos bien diseñados, óptimos, eficientes, eficaces y robustos entonces introduciremos formación y proveedores tecnológicos para dar el siguiente gran paso cualitativo.

¿La Industria 4.0 es “sólo” para la industria? ¿y los servicios?

En la actualidad, la industria española representa el 13% del valor añadido del país y emplea al 11% de la población ocupada, siendo la principal contribuidora a la balanza comercial positiva.

Si bien es cierto que el 87% de la economía española está basada en los servicios, también es cierto que se observa una creciente tercerización de la industria. Las empresas industriales producen cada vez más y de manera integrada, bienes y servicios. Han dejado de ofrecer productos exclusivamente industriales, para proporcionar también servicios asociados (ej.: máquina y mantenimiento). El 37% del empleo industrial de la UE está vinculado a ocupaciones relacionadas con los servicios. Las fronteras entre la industria y los servicios son cada vez más difusas. Igualmente, las empresas externalizan cada vez más trabajos a compañías de servicios, pasando a favorecer el empleo en el sector servicios en detrimento del industrial. Por ejemplo, el personal de limpieza, vigilancia y seguridad ha pasado de ser plantilla de la empresa industrial (y por lo tanto, computar como empleo industrial) a ser personal de una compañía de servicios.

Así, es una constante observar el incremento de las estrategias “As a Service”, es decir, multitud de tareas, que habitualmente han estado integradas en los procesos industriales, ahora se subcontratan “Como un Servicio”, provocando mayores eficiencias (“zapatero a tus zapatos”), cambiando la estructura de costes de fijos a variables y enfocando las competencias y capacidades de la dirección y del total de la organización al corazón de su actividad.

 

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