¿Qué es la "Industria 4.0"?

A medida que los ordenadores personales evolucionan hacia dispositivos inteligentes, comienza a surgir una nueva tendencia: cada vez más infraestructura y servicios de TI se proporcionan a través de redes inteligentes (computación en la nube). Con el continuo desarrollo de la miniaturización e Internet, esta tendencia declara que la tan esperada informática ubicua se ha convertido en una realidad.

La industria manufacturera alemana es uno de los sectores industriales más competitivos del mundo. Esto se debe a la capacidad de la fabricación alemana para gestionar procesos de producción industriales complejos, con diferentes tareas realizadas por socios ubicados en diferentes lugares. En las últimas dos o tres décadas, la industria manufacturera alemana ha utilizado con éxito las tecnologías de la información y la comunicación (TIC) para gestionar los procesos de producción industrial; hoy en día, alrededor del 90% de los procesos de producción industrial han aplicado tecnología de las TIC. Durante los últimos treinta años o incluso antes, la revolución de las tecnologías de la información ha revolucionado el mundo en el que vivimos y trabajamos. Su impacto es comparable al de la maquinaria y la electricidad, que hicieron posibles, respectivamente, las dos revoluciones industriales anteriores.

A medida que los ordenadores personales evolucionan hacia dispositivos inteligentes, comienza a surgir una nueva tendencia: cada vez más infraestructura y servicios de TI se proporcionan a través de redes inteligentes (computación en la nube). Con el continuo desarrollo de la miniaturización e Internet, esta tendencia declara que la tan esperada informática ubicua se ha convertido en una realidad.

Microcomputadores autónomos (sistemas embebidos), cada vez más potentes, están interconectados con otros microcomputadores e Internet a través de conexiones inalámbricas. Esto significa que el mundo físico y el mundo virtual (ciberespacio) están integrados en forma de sistemas ciberfísicos (CPS).

Después del lanzamiento del nuevo protocolo de Internet IPv6 en 2012, ahora hay suficientes direcciones IP para que los dispositivos inteligentes se conecten directamente a Internet. Como resultado, el Internet de las Cosas y el Internet de los Servicios pueden realizarse entre recursos de red, información, objetos y personas. Esto también se extenderá a la industria: en la manufactura, esta evolución tecnológica puede describirse como la “cuarta etapa de la industrialización” o “Industria 4.0”.

Figura 1 Las cuatro etapas de la revolución industrial

El proceso de industrialización en el siglo XVIII comenzó con la aparición de equipos de fabricación mecánicos. En ese momento, máquinas como los telares cambiaron drásticamente la forma en que se producían los productos. Después de la primera revolución industrial, basada en la división del trabajo, la segunda revolución industrial del siglo XX logró una producción a gran escala impulsada por la electricidad. Después de eso, hubo la tercera revolución industrial desde principios de los años 1970 hasta el presente. La tercera revolución industrial utilizó la electrónica y la tecnología de la información (TI) para aumentar la automatización del proceso de fabricación. Las máquinas sustituyeron una parte considerable del "trabajo manual" y parte del "trabajo mental".

Alemania debería aprovechar al máximo sus ventajas como proveedor líder mundial de equipos de fabricación y en el campo de los sistemas integrados, y expandir esta tendencia al campo de la fabricación utilizando el Internet de las cosas y el Internet de los servicios para avance hacia la cuarta etapa de la industrialización. Sea proactivo a medida que avanza.

El despliegue de la Industria 4.0 no solo mejorará la posición competitiva de Alemania, sino que también ayudará a abordar los desafíos globales (como los recursos y la eficiencia energética) y los desafíos internos (como los cambios demográficos).

Sin embargo, al considerar la innovación tecnológica, es crucial incorporar el contexto sociocultural, porque los cambios culturales y sociales también son las principales fuerzas impulsoras de la innovación en sus respectivos campos.

Por ejemplo, los cambios demográficos tienen el potencial de transformar todas las áreas clave de nuestra sociedad, como la forma en que se organiza el aprendizaje, la naturaleza del trabajo, la salud (a medida que las personas viven más tiempo) y la infraestructura de las comunidades. Esto, a su vez, tendrá un impacto significativo en la productividad alemana. Optimizando la relación entre los procesos de innovación tecnológica y social, podemos hacer una contribución importante al aumento de la competitividad y la productividad de la economía alemana.

Utilización del Internet de las cosas y el Internet de los servicios en la fabricación

El Internet de las cosas y el Internet de los servicios pueden crear una red que incluya todo el proceso de producción, transformando la fábrica en un entorno inteligente. El sistema de producción ciberfísico consta de máquinas inteligentes, sistemas de almacenamiento y equipos de producción.

El sistema de producción es digital y está integrado de extremo a extremo basado en tecnologías TIC, desde la logística de entrada hasta la producción, pasando por el marketing, la logística de salida y el servicio (reparación). Los sistemas de producción ciberfísicos no sólo permiten configurar la producción de forma más flexible, sino que también aprovechan al máximo las oportunidades que ofrece una gestión diferenciada y un control de procesos.

Además de optimizar los procesos existentes basados ​​en TI, la Industria 4.0 desbloqueará el potencial para un seguimiento más diferenciado de procesos específicos y efectos generales a escala global. Estos son actualmente difíciles de lograr. La Industria 4.0 también acercará las relaciones entre los socios comerciales (como proveedores y clientes) y los empleados, y brindará más oportunidades nuevas de beneficio mutuo.

Alemania necesita aprovechar el potencial de nuevas formas de industrialización para igualar su posición única como principal proveedor mundial de equipos de fabricación. Los líderes del mercado mundial de Alemania incluyen muchos “campeones ocultos” (es decir, empresas pequeñas pero fuertes) que ofrecen soluciones especializadas: 22 de las 100 pymes alemanas principales son fabricantes de maquinaria y equipos, incluidas tres de las primeras posiciones dentro de 10 personas. Muchos líderes en la fabricación alemana de maquinaria y equipos creen que sus principales competidores son los fabricantes nacionales. La maquinaria y el equipo, junto con los automóviles y los productos químicos, son uno de los principales productos de exportación de Alemania.

Además, los fabricantes alemanes de maquinaria y equipos esperan mantener su posición de liderazgo en el futuro: el 60% de los fabricantes alemanes de maquinaria y equipos creen que su ventaja competitiva tecnológica mejorará en los próximos cinco años, con menos Más del 60% El 40% de los fabricantes quieren mantener su posición competitiva actual.

Sin embargo, la competencia global en el campo de la fabricación de maquinaria es cada vez más feroz. Mientras sus homólogos asiáticos amenazan cada vez más a los fabricantes alemanes, los adversarios estadounidenses también están tomando medidas para combatir la degradación industrial a través de una serie de programas y promover vigorosamente la "fabricación avanzada".

Además, la fabricación es cada vez más dinámica y compleja. Por ejemplo, los avances en la tecnología de sinterización por láser significan que ahora es posible "imprimir" estructuras 3D complejas y de alta calidad en cuestión de horas. Esto ha llevado a la creación de nuevos modelos de negocio y servicios, y los consumidores finales se han convertido