La Transformación Económica de la Industria 4.0: Conceptos, Tecnologías y Beneficios

¿Qué es la Industria 4.0?

La Industria 4.0 representa la Cuarta Revolución Industrial, caracterizada por la integración total de los mundos físico y virtual en la producción.

• Conectar personas, negocios y “cosas” para integrar los mundos físico y virtual.
• Organizar los procesos de producción apoyándose en tecnología y dispositivos que se comunican entre sí de manera autónoma.

Conceptos Fundamentales de la Industria 4.0

Fábrica Inteligente

Herramientas, robots y cadenas logísticas conectadas, fábricas virtuales y procesamiento masivo de datos.

Productos Inteligentes

Productos sensorizados y conectados que permiten crear nuevos servicios para el cliente.

Principios Clave de la I4.0

• Fabricación digital y flexible.
• Simulación y procesamiento de datos.
• Eficiencia en el empleo de energía y recursos.

Personalización en Masa

Fabricar productos individualizados a precios competitivos.

Fabricación Personalizada

Pasar de una producción en línea rígida a una fabricación flexible y desacoplada.

El Ecosistema de la Industria 4.0

Ecosistema de la Fábrica 4.0

Hace uso de Cloud Computing, Big Data, Ciberseguridad y conectividad. Está compuesto por Sistemas Ciberfísicos (CPSs), Impresoras 3D y robots.

Ecosistema de la Industria 4.0

Objetos inteligentes y conectados, complementado por: Personas, servicios, datos y objetos.

Mundo de Sentidos

Proporcionan la inteligencia que se precisa para alcanzar autonomía y para personalizar productos y servicios.

Mundo Hiperconectado

Todos estos datos son enviados a la red por los sistemas interconectados, almacenados y procesados en la nube.

Personas-Datos-Sistemas

Sistemas que integran datos, personas, procesos y sistemas para la mejora de decisiones.

Tech Driven (Impulsado por la Tecnología)

Aceleración y crecimiento exponencial de un conjunto de tecnologías (Robótica, sensórica, impresión 3D, etc.).

Integración en la Cadena de Valor

Integración Vertical

Implica a todos los elementos implicados en la cadena (desde el diseño hasta el cliente final), maximizando la flexibilidad, el rendimiento y la calidad en tiempo real.

• Integración de los sistemas de información.

Integración Horizontal

Interconectividad de los sistemas de información, permitiendo interactuar en tiempo real (desde los pedidos hasta la fabricación).

• Generar sinergias (aprovechamiento de la capacidad de producción).
• Se crean redes flexibles con capacidad de respuesta (modelos de negocio novedosos y cooperación, protección de propiedad intelectual y la información).
• Optimizar modelos de negocio.
• Cadenas de valor inteligentes (modelos enfocados al cliente individual, ofreciendo modelos y productos complementarios).
• Ciberseguridad.

Fábrica Virtual

Se crea una copia virtual de la planta en tiempo real, que indica las necesidades de mantenimiento, identifica cuellos de botella y el flujo de pérdidas.

Potencial Económico

Reducción significativa de costes, sin considerar los ingresos derivados de nuevos modelos de negocio.

Palancas Tecnológicas de la Industria 4.0

Resultados de la convergencia de un conjunto de tecnologías maduras de prestaciones avanzadas a un precio muy accesible.

• Material y fabricación inteligente.
• Conectividad.
• Procesamiento de datos y aprendizaje.

Clave de la Conectividad

Capacidad de los elementos de producción y de valor para comunicarse, intercambiar datos, procesarlos y tomar decisiones.

Sistemas Ciberfísicos (CPS)

Objetos dotados de inteligencia y conectividad que constituyen la base de la fábrica y los productos inteligentes.

Big Data Analytics

• Sensores y sistemas de automatización capaces de generar gran cantidad de datos críticos.
• Datos heterogéneos (para monitorizar las operaciones en tiempo real, detectar patrones específicos, aprender nuevos conocimientos y aumentar la efectividad).

Human Machine Interface (HMI)

Demanda más eficiencia, seguridad de datos y fiabilidad del hardware.

Realidad Virtual (RV) y Realidad Aumentada (RA) en Aplicaciones Industriales

Mejora el rendimiento al realizar tareas más rápido y con menos posibilidad de errores (operaciones, mantenimiento y asistencia remota, control de calidad, logística).

• Comprobación de diseño (detecta fallos, evalúa alternativas y resultados de simulación).
• Análisis de desviaciones (combinación de objetos 3D con productos, sustituye prototipos físicos).
• Planificación de distribución de planta.
• Reducción de tiempos y costos de planificación.

Impresión 3D

• Personalización económica de producto (producción de lotes pequeños).
• Libertad de diseño.
• Fabricación de productos complejos.

Cobots (Robots Colaborativos)

Robots colaborativos que interactúan con humanos en un espacio de trabajo compartido. Pueden ser autónomos y ayudar a personas (entrenados, no programados, flexibles, integrables).

Beneficios de la Industria 4.0

Eficiencia de operación, nuevos productos o servicios, economía de resultados y economía de demanda autónoma.