Industria 4.0

¿Qué es la Industria 4.0?

La Industria 4.0 (o Cuarta Revolución Industrial) es la automatización de los procesos industriales y de fabricación tradicionales con tecnologías tales como IoT industrial, big data analytics, inteligencia artificial, robótica y sistemas autónomos. La Industria 4.0 persigue estos objetivos:

  • Aumentar la capacidad, la productividad y la eficiencia de la fabricación
  • Posibilitar una producción flexible y centrada en el cliente
  • Reducir los costes de operación y mantenimiento
Cuatro revoluciones industriales

El término Industria 4.0, por alusión a las tres primeras revoluciones industriales, fue utilizado por primera vez en 2012 por el Grupo de Trabajo sobre la Industria 4.0, que presentó un conjunto de recomendaciones de implementación de la Industria 4.0 al gobierno federal alemán para promover la informatización de la fabricación. Seis grupos de trabajo, integrados por expertos de empresas, asociaciones, comités empresariales y la comunidad académica, desarrollan conceptos, soluciones y recomendaciones de carácter precompetitivo en áreas tales como normativa, seguridad informática, y aspectos económicos, legales y sociales. Fabricación inteligente, fábrica inteligente y fábrica del futuro son algunos términos relacionados.

Objetivos de la Industria 4.0

La Industria 4.0 promete aumentar la conectividad de la fabricación entre máquinas , y entre máquinas y seres humanos, tanto en el mundo físico como virtual, a través de OPC UA. OPC UA ayuda a afrontar el reto de la interoperabilidad estableciéndose como el protocolo de comunicación que conecta los sistemas informáticos (ERP, CRM, etc.) y los sistemas OT (PLC, SCADA, IoT industrial, etc.). La Industria 4.0 también permite  una toma de decisiones óptima con enfoques basados en datos, tales como análisis estadístico, análisis predictivo, IA, Machine Learning y Deep Learning.

Los beneficios potenciales de la Industria 4.0 varían según la organización.

Fabricantes de equipos originales (OEM)

Con frecuencia, los OEM crean modelos durante el diseño de sus equipos de producción. IoT industrial permite convertir esos modelos en gemelos digitales de las máquinas operativas para optimizar el rendimiento en función del estado y condición de funcionamiento específicos. Los OEM también pueden ofrecer mantenimiento predictivo como un servicio de valor agregado a los operadores de fábricas para aumentar la fiabilidad, la disponibilidad y la mantenibilidad (RAM) de sus equipos. Al mismo tiempo, los operadores de fábricas también pueden compartir sus impresiones con los OEM sobre el rendimiento de campo de sus equipos para futuras mejoras de diseño.

Integradores de sistemas

Los integradores de sistemas ayudan a los operadores de fábricas a establecer interconexiones entre los equipos de producción, realizar la integración de sistemas, ofrecer rendimiento en el nivel de fábrica, y disponer de visibilidad y capacidad de análisis del proceso en su totalidad a través de una infraestructura local o basada en la nube. Los integradores de sistemas también pueden desarrollar gemelos digitales de todo el proceso de fabricación para permitir virtual commissioning y de este modo poder validar y optimizar el rendimiento sin necesidad de esperar a que concluya la construcción de la propia fábrica y la instalación de los equipos.

Operadores de fábricas

Los operadores de fábricas desean que sus fábricas funcionen con eficiencia óptima, máxima productividad, y bajos costes operativos y de mantenimiento, al tiempo que elaboran productos que cumplan con los requisitos de sus clientes en cuanto a características, calidad, velocidad y coste. Los beneficios de la Industria 4.0 para los operadores de fábricas (incluidos aquellos OEM dueños de sus propias fábricas) se pueden englobar en estas cuatro áreas:

Producción flexible

Se adapta con facilidad a los cambios en el tipo y la cantidad de producto que se desea elaborar.

Producción flexible, en la que se pueden ensamblar diferentes modelos de automóviles con la misma línea de producción.

Personalización en masa

Combina la flexibilidad y la personalización de los productos elaborados por el cliente con los bajos costes unitarios asociados a la producción en masa.

Flujo de trabajo de personalización en masa.

Flujo de trabajo de personalización en masa.

Más información

Optimización del rendimiento operativo

Utiliza datos de sensores, gemelos digitales, análisis estadístico, Machine Learning y algoritmos de IA para identificar y evitar ineficiencias en los procesos.

Más información

Fiabilidad, disponibilidad y mantenibilidad (RAM)

Utilice el mantenimiento predictivo y el mantenimiento prescriptivo para reducir los costes de operación y mantenimiento (O&M) y el impacto de las averías de las máquinas o los fallos en los procesos.

Progresión de las estrategias de mantenimiento.

Progresión de las estrategias de mantenimiento.

Más información

Los beneficios que puede aportar la Industria 4.0 serán más profundos y amplios a medida que avance la tecnología. Por ejemplo, a medida que la tecnología 5G sea más práctica y alcanzable, los operadores de fábricas podrán tomar mejores decisiones partiendo de datos obtenidos con más rapidez y en tiempo real. También pueden aplicar la realidad virtual (RV) y la realidad aumentada (RA) a sus actividades de operación, mantenimiento y formación para aumentar aún más la productividad y la eficiencia. Del mismo modo, los OEM y los integradores de sistemas pueden usar RV/RA para generar más servicios de valor agregado para los operadores de fábricas y en sus propias tareas de diseño, simulación y puesta en servicio de productos.


Industria 4.0 con MATLAB y Simulink

La Industria 4.0 es un conjunto de tecnologías que colaboran entre sí para que los fabricantes puedan tener un futuro sostenible y rentable. Se trata de un viaje de transformación digital que requiere visión, compromiso y creación de valor a lo largo del camino. Cada organización es diferente y su recorrido es único.

Obtenga más información sobre cómo MATLAB y Simulink pueden ayudar a generar valor en su transformación digital y tránsito por la Cuarta Revolución Industrial.

Aumente la conectividad

  • Industrial Communication Toolbox: lea, escriba y registre datos de OPC de dispositivos tales como sistemas de control distribuido, SCADA y PLC
  • Internet of Things: Conecte dispositivos integrados a Internet y obtenga información a partir de los datos

Aumente la automatización

Tome decisiones basadas en datos

  • Data Science: explore datos, cree modelos de Machine Learning y realice análisis predictivo
  • Análisis predictivo: utilice datos históricos para predecir eventos futuros
  • Machine Learning: Entrene modelos, ajuste parámetros y despliegue en producción o en dispositivos edge
  • Inteligencia artificial: simule comportamiento humano inteligente para percibir el entorno, comprender su comportamiento y realizar acciones

Transformación digital

También puede consultar estos temas: industrial automation and machinery, IoT, predictive maintenance