Industria 4.0 es un término utilizado para describir la cuarta revolución industrial, aunque se centra en temas que normalmente no se clasifican como aplicaciones industriales en sí mismas. La Industria 4.0 está transformando la forma en que las empresas manufactureras utilizan la tecnología para mejorar y distribuir sus productos. El Internet de las cosas (IoT), la computación en la nube, el análisis, la inteligencia artificial (IA) y el aprendizaje automático se encuentran entre las tecnologías de vanguardia que los fabricantes están incorporando en sus procesos de fabricación. Todas las empresas industriales, incluidas las de fabricación discreta y de procesos, petróleo y gas, minería y otros sectores industriales, pueden hacer uso de los conceptos y tecnologías de la Industria 4.0.
¿Qué es la Industria 4.0?
Una forma de describir la Industria 4.0 es la integración de tecnologías digitales inteligentes en los procesos industriales y de fabricación. La fabricación se puede hacer más inteligente y se pueden construir fábricas más inteligentes gracias a la Industria 4.0. Con opciones más informadas y opciones de personalización disponibles, su objetivo es aumentar la productividad, la eficiencia y la adaptabilidad en las operaciones de fabricación y cadena de suministro.
La Cuarta Revolución Industrial promueve las “fábricas inteligentes”, como se las conoce. El concepto de una "Fábrica inteligente" es un entorno de producción donde las instalaciones de producción y los sistemas logísticos se configuran sin necesidad de intervención humana. Una matriz de sistemas ciberfísicos que se comunican entre sí a través de Internet de las cosas y los servicios conforman la Smart Factory, también conocida como fábrica inteligente. Además, un paso clave en este proceso es la transferencia de datos entre el producto y la línea de producción. Como resultado, la cadena de suministro se puede vincular de manera mucho más efectiva y cualquier entorno de producción se puede organizar mejor.
Conocida también como Industria 4.0, actualmente estamos viviendo la cuarta revolución industrial. Los datos informados permiten una fabricación más eficiente y productiva en toda la cadena de valor, que se caracteriza por una creciente automatización y el uso de máquinas y fábricas inteligentes. La personalización masiva permite una mayor flexibilidad, lo que permite a los fabricantes satisfacer mejor las demandas de los clientes y, en última instancia, apuntar a la eficiencia con, con frecuencia, un tamaño de lote de uno. Una fábrica inteligente puede lograr la transparencia de la información y mejorar la toma de decisiones al recopilar más datos de la planta de producción y combinarlos con otros datos operativos de la empresa.
Más allá del enfoque de la revolución industrial anterior en la incorporación de robots y automatización de procesos, Industry 4.0 tiene como objetivo avanzar en el avance tecnológico. Con la ayuda de esta nueva revolución, las fábricas se volverán más inteligentes y se adaptarán más fácilmente a las demandas y procedimientos cambiantes de la industria manufacturera.
Beneficios de la Industria 4.0
Una mejor gestión de recursos, menos tiempo de inactividad y una mayor productividad también aumentan la eficiencia operativa. Esta eficiencia se traslada a las iniciativas de sustentabilidad, donde el análisis y la automatización inteligente pueden ayudarlo a optimizar y racionalizar aún más el uso de energía, reducir el desperdicio e incluso diseñar e innovar productos que sean más sustentables a lo largo de sus ciclos de vida.
También puede recopilar, analizar e interpretar enormes cantidades de datos en tiempo real gracias a las herramientas y soluciones de la industria 4.0. Esto le permite obtener rápidamente información que pueden utilizar en la práctica, lo que le otorga la autoridad para tomar decisiones seguras y precisas. Esto también se aplica a los clientes porque tienen necesidades y expectativas que evolucionan rápidamente. Por lo tanto, puede adaptarse rápidamente a la personalización de productos y ofrecer soluciones personalizadas bajo demanda con la ayuda de análisis de datos en tiempo real. Además de aumentar la productividad y la eficiencia, las herramientas y estrategias de la Industria 4.0 también ayudan a las personas a ver a la vuelta de la esquina y obtener importantes ventajas competitivas.
¿Qué es la tecnología Industria 4.0?
Incluye una colección de avances tecnológicos como redes industriales de IoT, IA, Big Data, robótica y automatización. La fabricación es más inteligente y se pueden construir fábricas más inteligentes gracias a la Industria 4.0. Su objetivo es aumentar la flexibilidad, la productividad y la eficiencia al mismo tiempo que facilita una toma de decisiones más informada y procesos de fabricación individualizados.
¿Qué innovaciones tecnológicas están impulsando la Industria 4.0?
#1.IoT, o Internet de las Cosas
Las fábricas inteligentes dependen en gran medida del Internet de las cosas (IoT). Las máquinas de la planta de producción están equipadas con sensores que tienen una dirección IP, lo que permite que las máquinas se comuniquen con otros dispositivos habilitados para la web. Se pueden recopilar, analizar e intercambiar grandes cantidades de datos útiles gracias a la mecanización y la conectividad del mundo.
# 2. Computación en la nube
Esta es la base de toda estrategia de Industria 4.0. Los sistemas de ingeniería, cadena de suministro, producción, ventas y distribución y servicio deben estar conectados e integrados para que la fabricación inteligente se realice por completo. La nube lo hace posible. Además, la computación en la nube permite un procesamiento más eficaz y eficiente de las grandes cantidades de datos que almacenan y analizan. Los fabricantes pequeños y medianos que pueden dimensionar adecuadamente sus necesidades y escalar sus operaciones a medida que crece su negocio también pueden reducir sus costos de puesta en marcha al utilizar la computación en la nube.
#3. Big Data y análisis de datos
Big Data se enfoca en recopilar enormes cantidades de datos de fuentes tradicionales y digitales. Las empresas requieren análisis en tiempo real para sacar conclusiones para aumentar la eficiencia o desarrollar nuevas líneas de negocio a partir de estas enormes cantidades de datos que la empresa genera continuamente.
Si se va a utilizar Big Data en un entorno de Industria 4.0 de una manera que beneficie al negocio, se deben tomar varias decisiones. Para que Big Data sea útil, es importante determinar primero las fuentes, la frecuencia y los tipos de datos que se recopilarán. También es importante determinar qué fuentes de datos generarán información valiosa.
#4. IA y aprendizaje automático
Al utilizar la gran cantidad de información generada no solo en la planta de producción sino también en todas sus unidades comerciales, así como de socios y fuentes externas, las empresas de fabricación ahora pueden maximizar su productividad. La inteligencia artificial (IA) y el aprendizaje automático (ML) pueden producir información que automatice, prediga y haga que las operaciones sean más visibles.
#5. Computación perimetral
Se debe realizar una cierta cantidad de análisis de datos en el "borde", o la ubicación donde se generan los datos, debido a los requisitos de las operaciones de producción en tiempo real. Esto reduce la cantidad de tiempo entre la producción de datos y la necesidad de una respuesta. Por ejemplo, es posible que el equipo deba tomar medidas casi en tiempo real para detectar un problema de seguridad o calidad. Dependiendo de la confiabilidad de la red, puede llevar demasiado tiempo enviar datos desde la planta de producción a la nube empresarial y viceversa. Además, la informática perimetral mantiene los datos cerca de su fuente, lo que reduce los riesgos de seguridad.
# 6. La seguridad cibernética
Las empresas manufactureras no siempre han pensado mucho en la ciberseguridad o los sistemas ciberfísicos. Sin embargo, la misma conectividad de tecnología operativa (OT) que hace que los procesos de fabricación sean más efectivos también abre nuevos puntos de entrada para malware y ataques maliciosos. Es crucial tener en cuenta una estrategia de ciberseguridad que abarque todo cuando se está experimentando una transformación digital de la Industria 4.0.
#7. Gemelo digital
La construcción de gemelos virtuales de sus líneas de producción, fábricas y cadenas de suministro ahora es posible para las empresas gracias a la transformación digital de la Industria 4.0. Los sensores, dispositivos, PLC y otros objetos conectados a Internet de IoT se utilizan para recopilar datos que luego se utilizan para crear un gemelo digital. Los fabricantes pueden utilizar los gemelos digitales para aumentar la producción, mejorar los procesos y crear nuevos productos. Los fabricantes pueden probar las modificaciones del proceso para encontrar formas de reducir el tiempo de inactividad o aumentar la capacidad, por ejemplo, mediante la simulación de un proceso de producción.
#8. 5G
Se espera que la conectividad 5G se adopte ampliamente en los próximos años a pesar de que aún no es un lugar común. El Internet de las Cosas experimentará una importante mejora gracias a este despliegue generalizado de redes 5G. El alcance de la señal entre dispositivos se amplía y el retraso de la conexión a Internet se reduce gracias a 5G. La flexibilidad y la productividad de la fábrica aumentarán como resultado de todo esto.
¿Qué es la fabricación de Industria 4.0?
En su sentido más amplio, el término "Industria 4.0" describe la tendencia creciente hacia la automatización y el intercambio de datos en tecnología y procesos relacionados con la fabricación. Debido a esta automatización, las máquinas de las fábricas cuentan con conectividad inalámbrica, sensores y otros dispositivos que les permiten monitorear todo el proceso de producción, visualizarlo y tomar acciones independientes. Estos son algunos ejemplos de cómo las soluciones de la Industria 4.0 están mejorando la productividad, la visibilidad y la sostenibilidad de la fabricación y la cadena de suministro.
Los efectos de la Industria 4.0 en la fabricación son extensos. Permite el uso de la eficiencia operativa, mejora la previsión de la demanda, rompe los silos de datos, participa en el mantenimiento predictivo y mejora la seguridad de los trabajadores y la formación virtual, entre otras cosas. Como parte de una idea más amplia conocida como transformación digital, la industria 4.0 incluye la fabricación desde la planificación hasta la entrega. Esto cubre herramientas para el seguimiento de productos y activos, así como análisis profundos, almacenes inteligentes, cambios simulados y sensores de datos de planta.
Casos de uso de fabricación inteligente
#1. Gestión y optimización de la cadena de suministro
Las soluciones para Industria 4.0 brindan a las empresas más conocimiento, control y visibilidad de datos a lo largo de toda su cadena de suministro. Las empresas pueden superar a los rivales menos eficientes mediante el uso de capacidades de gestión de la cadena de suministro para llevar bienes y servicios al mercado de forma más rápida, más asequible y de mayor calidad.
#2. Mantenimiento predictivo/análisis
Las empresas de fabricación ahora pueden prever posibles problemas antes de que ocurran gracias a las soluciones de Industria 4.0. En ausencia de sistemas IoT, el mantenimiento preventivo se realiza en su fábrica de acuerdo con el cronograma o el tiempo. En otras palabras, requiere trabajo manual. Los sistemas IoT están mejorando en gran medida la eficiencia y la automatización del mantenimiento preventivo. Los sistemas pueden detectar cuándo se están desarrollando problemas o si el equipo necesita reparación, lo que le permite abordar problemas potenciales antes de que se conviertan en otros mayores.
#3. Seguimiento y optimización de activos
Las empresas pueden rastrear el inventario y el equipo utilizando la tecnología IoT, que realiza un seguimiento de su paradero y movimiento. Para reducir el tiempo de inactividad de la producción y maximizar los resultados de la producción, la tecnología IoT proporciona datos sobre el estado de estos activos de forma continua y en tiempo real.
#4. Optimización de la cadena de suministro
La visibilidad completa de su cadena de suministro global es posible gracias a la Industria 4.0. Puede optimizar la logística, equilibrar la oferta y la demanda, mejorar el cumplimiento de pedidos y aumentar la eficiencia general de su cadena de suministro. Además, recibe datos en tiempo real de proveedores, niveles de inventario, planes de producción, demanda de clientes, equipos internos y muchas otras fuentes.
#5. Fabricación ágil
Puede recopilar y analizar información y comentarios de los clientes en el momento de fuentes como las redes sociales, las reseñas en línea y las interacciones del servicio de atención al cliente gracias a la inteligencia artificial (IA) y el análisis avanzado. Sus grupos de I+D y diseñadores de productos pueden utilizar esta información para identificar las preferencias de los clientes, los problemas y las tendencias emergentes. Sus equipos podrán crear productos que estén más en línea con las necesidades del consumidor y las tendencias del mercado más rápidamente, aumentando la satisfacción y lealtad del cliente mientras fomentan la innovación.
#6. Control de calidad y detección de defectos
Podrá recopilar datos en tiempo real de cada línea de producción utilizando dispositivos IoT y algoritmos de aprendizaje automático. La observación continua del proceso de fabricación y producción le permitirá detectar anomalías, identificar problemas de calidad y actuar rápidamente para tomar medidas correctivas, asegurándose de estar siempre al tanto de la calidad del producto.
#7. Impresión 3d
El uso de la tecnología de impresión 3D dependió en gran medida de la Cuarta Revolución Industrial. La capacidad de imprimir una amplia variedad de estructuras geométricas y la capacidad de crear productos más simples son dos beneficios de la impresión 3D para la industria. Además, es comparativamente ecológico. También puede reducir los plazos de entrega y los costos generales de producción en la fabricación de bajo volumen. Además, puede impulsar la adaptabilidad, reducir los gastos de almacenamiento y respaldar la adopción por parte de la empresa de una estrategia comercial de personalización masiva. Además, la impresión 3D puede ser muy útil para instalar piezas de repuesto localmente, lo que reduce la dependencia de los proveedores y los plazos de entrega de los suministros.
#8. Sensores inteligentes
Los sensores y la instrumentación son los componentes clave de la Industria 4.0 y otras megatendencias "inteligentes", como la fabricación inteligente, el transporte inteligente, los hogares inteligentes, las ciudades inteligentes y las fábricas inteligentes.
Los sensores inteligentes son dispositivos que producen datos y habilitan funcionalidades adicionales, como la autoauditoría y la autoconfiguración, así como el control del estado de procesos complejos. Reducen en gran medida el esfuerzo de instalación al poder comunicarse de forma inalámbrica y ayudar a realizar una gran variedad de sensores.
#9. Plataformas de diseño colaborativo
Industry 4.0 fomenta el desarrollo de entornos de diseño colaborativo donde las partes interesadas de cada división de su negocio, incluidos los equipos de I + D, los diseñadores de productos y las partes interesadas, pueden acceder y contribuir a los datos y conocimientos de diseño. Esta estrategia abierta fomenta la cooperación multifuncional, el intercambio de ideas y el intercambio de conocimientos, lo que da como resultado mejores decisiones de diseño y la creación más rápida de productos de vanguardia centrados en el cliente.
¿Qué es el concepto Industria 4.0?
El concepto Industria 4.0 es el término que describe la integración de tecnologías digitales avanzadas en los procesos industriales y de fabricación. Abarca una gama de tecnologías, como redes industriales de IoT, IA, Big Data, robótica y automatización.
¿Qué es la Industria 4.0?
La industria manufacturera atraviesa actualmente la cuarta revolución industrial, también conocida como Industria 4.0. Las tendencias disruptivas como la expansión de los datos y la conectividad, el análisis, la interacción hombre-máquina y los avances en robótica son las que lo impulsan. Además, describe cómo la tecnología y los procedimientos de fabricación avanzan cada vez más hacia la automatización y el intercambio de datos.
¿Qué es un ejemplo de la revolución de la Industria 4.0?
En el sector de la fabricación, los robots autónomos sostienen y mueven objetos pesados a lo largo de una línea de producción. Como resultado, el ensamblaje, la soldadura y el paletizado se vuelven menos peligrosos para las personas. La capacidad de los robots autónomos para analizar y seleccionar rápidamente la ruta más efectiva para recoger artículos, incluso para pedidos múltiples, los hace útiles para la preparación de pedidos a nivel de almacén. Las empresas pueden utilizarlos para la producción continua porque los descansos no siempre son necesarios.
¿Qué es la Industria 4.0?
Industria 4.0 se refiere a la adopción de tecnologías de vanguardia en el sector de la fabricación, incluida la automatización robótica avanzada, Internet de las cosas, impresión 3D, inteligencia artificial, computación en la nube, aprendizaje automático, realidad virtual y computación cognitiva. Las fábricas inteligentes se están desarrollando como resultado de la adopción generalizada de estos sistemas Industry 4.0, incorporando los avances tecnológicos más recientes para mejorar sus operaciones y hacerlas más eficientes, optimizadas y adaptables.
El análisis de datos en tiempo real, la visibilidad mejorada, el monitoreo autónomo, el aumento de la productividad y la competitividad son solo algunos de los numerosos beneficios que la Industria 4.0 ofrece a las empresas. La colaboración y la fusión de sistemas horizontales y verticales son dos de las características clave de Industry 4.0.
¿De dónde viene la Industria 4.0?
Un grupo de científicos que trabajan en un plan de alta tecnología para el gobierno alemán acuñó el término “Cuarta Revolución Industrial” por primera vez. El presidente ejecutivo del Foro Económico Mundial (FEM), Klaus Schwab, popularizó la expresión en un artículo de 2015 para la revista Foreign Affairs.
La expresión se hizo conocida en 2015 por el presidente ejecutivo y fundador del Foro Económico Mundial, Klaus Schwab. Todos pueden encontrarlos en varios artículos en los campos de la política, la economía y la ciencia.
¿Cuáles son los objetivos de la Industria 4.0?
Industry 4.0 tiene como objetivo implementar la toma de decisiones automatizada, equipos en red, análisis de datos y otras tecnologías para aumentar la productividad en toda la cadena de valor y facilitar la producción efectiva de bienes.
Conclusión
La tecnología aumenta la agilidad y la capacidad de respuesta en un mundo de Industria 4.0. Los dispositivos de detección, como los que se encuentran en la maquinaria, pueden alertar a los usuarios sobre posibles anomalías. Como resultado, las empresas pueden corregir el tiempo de inactividad rápidamente y la producción puede continuar sin interrupción. El concepto de Industria 4.0 es el término general para los sistemas de producción “inteligentes” e interconectados. Sienten, anticipan e interactúan con el mundo físico para tomar decisiones que respaldan la producción en tiempo real. Puede aumentar la producción, la eficacia energética y la sostenibilidad en la fabricación. Avanzarán en sofisticación y se convertirán en una herramienta esencial en la industria manufacturera. En general, la industria 4.0 fomenta el uso de tecnologías de datos de vanguardia.
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Referencias
