La transformación tecnológica de la industria manufacturera.

Pocos sectores pueden aprovechar las tantas y tan variadas tecnologías digitales desarrolladas desde la invención de la informática y el software como el manufacturero. De hecho, la industria es un sector que suele hacer poco ruido en general en lo que a innovación se refiere pero, sin embargo, sirve para validar la utilidad real de muchas de las tecnologías que se van desarrollando a nivel de laboratorio.

Hay que señalar que aún se pueden ver dos actitudes respecto al papel de la industria dentro de la sociedad. Por un lado, hay una industria que tiene interés por innovar, adaptarse al cambio y aprovechar las oportunidades del futuro, todo ello respetando el entorno del que forma parte, pero también hay una parte de la industria que se resiste al cambio y vive anclada a una época pasada en la que el beneficio propio era más importante que el común. Y, sin embargo, esta última industria tendrá que transformarse: el tren de la innovación y la sostenibilidad es imparable y cada vez es más difícil para las empresas mantenerse al margen de los intereses de la sociedad.

En la industria manufacturera se manifiesta claramente la convergencia de dos grandes tendencias, como ocurre también, por ejemplo, en la industria de la energía y del transporte. Por un lado, está la necesidad de realizar una transformación digital para adaptarse mejor a las necesidades de los clientes, las circunstancias del mercado y la alta competencia, y por otro, la necesidad de volverse sostenible. Ambas tendencias de transformación se complementan: la digitalización nos ayuda a ser más eficientes, lo cual ayuda a ser más sostenible, y la sostenibilidad nos marca las pautas para seguir mejorando, no solo a nivel de eficiencia, sino también a la hora de conocer las problemáticas de nuestro entorno y cómo podemos colaborar para resolverlas.

En la industria manufacturera se manifiestan dos grandes tendencias: la necesidad de transformarse digitalmente y la de volverse sostenible.

La denominada economía circular puede ser otro gran aliado para lograr estos objetivos, ya que nos muestra el camino hacia un nuevo modelo de funcionamiento de la industria a nivel global, donde ya ha habido pioneros que han abierto camino y que han demostrado que se puede seguir siendo competitivo sin mantenerse al margen de la problemática ambiental y social que puede generar nuestra actividad.

Con este contexto podemos comenzar a ver de qué forma las tecnologías digitales pueden contribuir en la transformación de la industria hacia modelos más eficientes, sostenibles y cercanos a las personas.

Actividades donde la industria puede sacar mayor provecho de la tecnología

• Mantenimiento predictivo: Tecnologías como el IoT, el Edge Computing, el Big Data y la Inteligencia Artificial pueden hacer grandes aportaciones a la industria para mejorar la actividad a nivel de mantenimiento predictivo, lo cual tendrá a su vez un importante beneficio al reducir los errores y problemas derivados del deterioro de las máquinas e instalaciones de la industria. A diferencia de los sistemas de mantenimiento analógicos, los sistemas digitales insertan una capa de “inteligencia” sobre la propia tecnología, lo cual implica que ya no es necesaria una supervisión total por parte de personas, sino que el sistema se puede programar para que funcione de forma autónoma.
• Eficiencia energética: Considerando el gran reto que supone para la humanidad la emergencia climática y la relevancia que tiene a este respecto la industria, tanto por el consumo energético como a nivel de emisiones, no cabe duda de que especialmente en este sector es necesario trabajar para encontrar las mejores soluciones. Por tanto, la tecnología puede convertirse en una aliada excelente, especialmente a nivel de análisis de cara a la toma de decisiones para introducir cambios en los procesos que ayuden a mejorar la eficiencia energética y reducir costes.
• Colaboración con los clientes: Conscientes de que uno de los principios fundamentales de la transformación digital es poner al cliente en el centro de las decisiones, el sector de la manufactura no debería mantenerse al margen de esta tendencia. Por ello debe encontrar la mejor forma para estar cerca de los clientes, conocer sus necesidades e incorporarlas de manera ágil en sus procesos. Para ello podemos aprovechar todas las facilidades que nos ofrecen las tecnologías digitales en materia de comunicación, visualización e interacción, recurriendo a la “virtualidad” que nos ofrece la tecnología para tener más en cuenta las necesidades de nuestros clientes.
• Fabricación distribuida: Internet ha popularizado el concepto de descentralización, eliminando muchos intermediarios que no aportan valor en un nuevo contexto digital. Gracias a la tecnología, la deslocalización se puede volver total, no solo por las mejoras a nivel de comunicaciones y transporte, sino también por los propios procesos de fabricación. Por ejemplo, gracias a la fabricación digital o impresión 3D, que facilita y enriquece enormemente algunos procesos, como los previos a la fabricación, o incluso permite realizar procesos completos de fabricación para determinados productos o circunstancias gracias a la evolución de las impresoras 3D.
• Colaboración humano - máquina: Uno de los grandes aprendizajes en relación con la Inteligencia Artificial es que por el momento resulta mucho más potente la combinación de humano + máquina que esperar que una máquina sustituya totalmente el trabajo de las personas. A este respecto es importante que las empresas de manufactura conozcan bien cómo funciona la Inteligencia Artificial en el ámbito de la robótica para saber cómo poder sacarle provecho y combinarlo con sus procesos actuales, donde la persona sigue siendo la protagonista por su capacidad de improvisación, de tomar decisiones y de tener una visión multidisciplinar.
• Seguridad de los trabajadores: En la línea del punto anterior tenemos que pensar que la seguridad de los trabajadores también tiene una fuerte relación con la tecnología. En primer lugar, por cómo tecnologías como la robótica pueden suponer una fuente de riesgo, lo cual implica tomar una serie de decisiones al respecto de cómo se estructura el trabajo en la fábrica. Y por otro lado, tenemos que pensar en cómo aprovechar tecnologías de virtualización para reducir las situaciones de riesgo a las que puedan exponerse los trabajadores.
• Integración entre operaciones e IT: El cloud computing, el software como servicio y la conexión con la red de sensores que forman parte del IoT requieren de una estrategia combinada, de forma que la tecnología esté al servicio de las operaciones, pero, del mismo modo, las operaciones de la fábrica han de estar pensadas para sacar el máximo provecho a las tecnologías digitales. Esa simbiosis será lo que marcará la diferencia, entre las fábricas que ven la tecnología como parte de un todo o aquellas que no son capaces de sacarle el todo el provecho porque lo ven como algo ajeno, a lo que solo recurren en caso de necesidades muy concretas.

En el marco de esa simbiosis que vamos a buscar en las operaciones que se realizan en las empresas de manufactura, en relación con el aprovechamiento de las tecnologías digitales, vale la pena entender cuáles son estas tecnologías, en qué consisten, qué utilidades nos ofrecen y cómo trabajar con ellas de manera combinada.

Las tecnologías digitales que mayor utilidad pueden ofrecer a la industria manufacturera

Hablar de aprovechamiento de las tecnologías digitales en el marco del sector de la manufactura implica hacer referencia al concepto de Industria 4.0 como la evolución del modelo de automatización y electrónica. Ahora cada vez son más las tecnologías que entran en juego y es mayor su relevancia, por lo tanto ya no puede ir por un lado la máquina en la fábrica y por otro lado la tecnología digital, sino que todo debe ir perfectamente integrado.

• Robótica: Cuando hablamos de aplicar la tecnología en la industria seguramente lo primero que se nos viene a la mente son los robots, ya que podemos considerarlos como la evolución de las máquinas que ha habido siempre en las fábricas, pero a las que les hemos añadido inteligencia, primero en forma de software para mejorar su gestión y posteriormente a través del machine learning, es decir, la visión artificial con el procesamiento de imagen para mejorar su maniobrabilidad e incluso el procesamiento del lenguaje natural para que el operario pueda transmitirle instrucciones.
• Cloud computing, Big Data e Inteligencia Artificial: La combinación de la robótica con estas otras tecnologías es lo que le aporta un mayor potencial a este nuevo modelo de industria denominado 4.0 ya que hardware y software pueden ir de la mano, pero además lo pueden hacer de manera completamente integrada. Así podemos pensar en máquinas conectadas y gobernadas a través de Internet con las facilidades que ofrece la computación en la nube; unas máquinas que generan una cantidad ingente de datos que ahora podemos procesar de forma más sencilla y usarlos para tomar decisiones; datos que alimentan nuevos algoritmos de Inteligencia Artificial como son las redes neuronales, que forman parte del deep learning. Un aprendizaje profundo que resulta de gran utilidad a la hora de dotar a las máquinas de inteligencia cognitiva, necesaria para el funcionamiento de la visión artificial y el procesamiento del lenguaje.
• IoT, 5G y Edge Computing: Tan relevantes como las tecnologías anteriores son las que tratamos en este punto, ya que van a ampliar considerablemente las posibilidades de las tecnologías digitales a nivel de conectividad, de forma que podríamos decir que constituyen los sentidos a través de los cuales las máquinas pueden comunicarse con el resto de dispositivos y con la propia Internet. De hecho gracias a la combinación de estas tres tecnologías veremos avances importantes en relación con cómo la industria se vuelve cada vez más inteligente, eficiente y sostenible. Mención especial merece la tecnología Edge Computing por lo novedosa que resulta, ya que es a partir de la aparición del 5G cuando está comenzando a desarrollar todo su potencial, con el objetivo de llevar a los sensores de IoT una parte importante del procesamiento de los datos e incluso la ejecución de algoritmos de Inteligencia Artificial.
• Comms y Protocolos: En línea del pnto anterior referido a las comunicaciones, vale la pena también hablar de las posibilidades que nos ofrecen en el ámbito del manufacturing los protocolos. RFID, como identificación por radiofrecuencia, ofrece un sistema de almacenamiento y recuperación de datos remotos que usa dispositivos como etiquetas, tarjetas o transpondedores, de cara a transmitir la identidad de un objeto, similar a un número de serie único, mediante ondas de radio. Por otro lado, tenemos MQTT como un protocolo de red ligero, de publicación y suscripción que transporta mensajes entre dispositivos, proporcionando conexiones bidireccionales ordenadas y sin pérdidas.
• Impresión 3D: De vez en cuando en la industria tecnológica surge alguna tecnología que lo cambia todo en relación a cómo se venían realizando anteriormente las cosas. Este es el caso de la Impresión 3D o Fabricación Digital, en la cual hemos visto la aparición de un nuevo tipo de máquina, con características muy diferentes a las usadas tradicionalmente en la industria, ya que ofrecen más facilidad y flexibilidad a la hora de trabajar, hasta el punto que están sirviendo para democratizar el acceso a diferentes procesos de fabricación para muchas personas o empresas que antes no podían dedicarse a ello por falta de recursos.
• Realidad Extendida VR & AR: Son tecnologías complementarias que pueden ofrecer una importante utilidad al personal de las fábricas de cara a aumentar las opciones de visualización de la información, lo cual puede ayudar en la toma de decisiones. Otras utilidades en las que se están usando estas tecnologías es a nivel de diseño de las instalaciones y también para formación, ya que permite simular de manera bastante real las condiciones que se dan en una fábrica.
• Gemelos digitales: Se trata de una tecnología que permite crear réplicas virtuales de un producto, servicio o sistema real, simulando el comportamiento de su homólogo físico, con el objetivo de poder adelantarse a posibles problemas y experimentar sin correr riesgos antes de lanzar nuevas funcionalidades.
• Ciberseguridad: Se trata de una tecnología que afecta de manera transversal a todo tipo de actividades y sectores, pero que en el ámbito de la industria cobra especial importancia ya que en este entorno, los efectos de los ataques pueden tener consecuencias importantes más allá de las económicas, por ejemplo a nivel de riesgo de la seguridad física de las personas, si el ataque informático puede producir algún tipo de fallo en las instalaciones que posteriormente provoque un accidente.
• Drones: tanto aéreos como acuáticos, para mantenimiento de instalaciones.
• Blockchain: para trazabilidad en la cadena de suministro.