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La próxima edición de A&G nos acerca cómo tema central: Industria 4.0 , la automatización industrial. En este marco les compartimos este artículo especialmente preparado para A&G115 por el Ing. José Bucci.

El concepto que fue desarrollado en Alemania y hace referencia a algunos aspectos que seguramente ha escuchado: cuarta revolución industrial, industria inteligente, industria interconectada o ciber industria.

Aunque parecería sonar demasiado futurista no es otra cosa que interconectar todos los puntos de una empresa para incrementar la inteligente, la automatización de sus procesos y a su vez, la efectividad.

Lo más trascendental es analizar los cambios de paradigmas que supone una cuarta revolución industrial; abordar qué ventajas e inconvenientes trae aparejados para las organizaciones y cómo podemos adaptarnos.

La Industria 4.0. Ventajas y desventajas.

Para explicar qué es la Industria 4.0, lo resumiremos en el concepto de crear fábricas más inteligentes. Es una nueva manera de organizar los medios productivos para conseguir una mayor eficiencia. Es nuevo concepto también se lo conoce o denomina como “Smart Factories”: se trata de establecimientos capaces de adaptarse a los medios de producción, a los recursos y de esta manera, conseguir un mayor aprovechamiento de cada uno de ellos.

Podemos definir entonces a la Industria 4.0 como la digitalización de la industria y todos los servicios que conlleva. Este aspecto se debe a la necesidad de globalización en un proceso de desarrollo que se acelera a pasos agigantados en los últimos tiempos.

Es decir, que el mundo virtual y real se fusionan en las fábricas, aplicando nuevas tecnologías de la información en todos los procesos productivos. Ahora, las instalaciones se autogestionan de forma más autónoma, flexibilizando respuestas y demandas del mercado.

Así pues, la nueva industria requiere de medidas concretas en un marco de transición para evitar profundas desigualdades a escala sectorial, pero también individual y territorial. Así se evitan situaciones duales en condiciones retributivas y sociales concretas. Es más, por ello se considera necesario implantar políticas de apoyo a esta nueva realidad industrial.

 

¿La cuarta revolución industrial?

En 1784 apareció el primer sistema mecanizado a través del vapor y la tracción hidráulica. Sin duda, una verdadera revolución en el sistema productivo de la época.

En 1870 se creó la primera cinta transportadora, hecho que facilitó la aparición de la división del trabajo y la producción en serie con sistemas eléctricos.

En 1969 aparece el primer controlador programable, lo que incorpora la electrónica a la automatización de la producción industrial.

Hoy se digitalizan todos los procesos de producción en base a las tecnologías de la información, la conexión mediante Internet de las cosas (IoT) y los nuevos materiales. Es decir, la cuarta revolución industrial de la que todos somos testigos y partícipes.

 

¿Qué caracteriza a la nueva Industria 4.0?

Existen ciertos aspectos que caracterizan a la nueva Industria 4.0 y que la diferencian de la industria de otros momentos revolucionarios históricos también de vital importancia en el pasado.

Un punto básico lo encontramos en la automatización e intercomunicación. Este tiene especial incidencia a escala industrial, ya que interconecta unidades productivas, crea redes de producción digital y permite acelerar todo tipo de recursos de una forma mucho más eficiente.

Podemos de esta manera encontrar cuatro aspectos básicos:

  • Automatización.
  • Acceso digital al cliente y a muchos más usuarios en menos tiempo.
  • Información digital.

Estos cuatro aspectos de la nueva industria muestran el grado de transformación ante el que nos encontramos en la actualidad.

Ahora, la nueva Industria 4.0 es capaz de brindar nuevas respuestas a las exigencias del cliente. Es decir, a nivel de productos, procesos y modelos de negocio, el impacto es determinante en una cadena de valor, ya que aporta novedosos beneficios. Pero también hay que tener presente, en que existen ciertas amenazas, pues muchos factores pueden quedar fuera, como cierta mano de obra poco especializada.

Al mismo tiempo, la nueva industria incorpora gran calidad en su producción, que va aparejada a una reducción notable de los costos.

Como es lógico, la digitalización incide de manera drástica en todos los factores sociales, y la industria no es ajena a ello. Al igual que hablamos de Industria 4.0 como revolucionario e histórico, podríamos referirnos también a una nueva Sociedad 4.0 que camina a la par, a través de elementos como la administración electrónica, formación especializada, globalización  y, en definitiva, un nuevo mundo formado por “Smart Cities”, donde todo es más inteligente, depurado, constructivo y beneficioso.

 

Ventajas de la Industria 4.0

Inmersos como estamos en esta nueva y cuarta revolución industrial, vale la pena reseñar las ventajas de la Industria 4.0, que las tiene y son muy numerosas:

Se obtienen procesos más depurados, repetitivos y sin errores ni alteraciones. Así logramos una producción ininterrumpida y disponible las 24 horas del día. Una ventaja notable para las empresas altamente estacionales, por ejemplo:

Se optimizan los niveles de calidad. La automatización de procesos permite mayor precisión en pesos, medidas y mezclas. Es más, se evitan los tiempos muertos e interrupciones.

A mayor eficiencia, mayor ahorro de costos. Los procesos automatizados exigen de menor personal, menos errores y mayor eficacia energética, de materias primas, etc.

Los tiempos de producción se recortan drásticamente.

Se consigue una mayor seguridad para el personal implicado en cada proceso. Este punto es especialmente importante para trabajos a temperaturas elevadas, con grandes pesos o en entornos peligrosos.

La producción es mucho más flexible, ya que el producto es adaptable a los requerimientos de cada empresa en particular.

El flujo de datos es ahora mucho más eficiente gracias a las redes de comunicación. Se reducen los tiempos de reacción y la toma de decisiones.

Como es lógico, la competitividad empresarial es mucho más elevada. Se da mejor respuesta las necesidades de los mercados, se ofrecen productos de alta calidad y se reacciona de forma más veloz y flexible a los cambios.

Asegura un gran potencial para conectar a millones de personas por medio de las redes digitales.

Gracias a la nueva industria, la gestión de los activos es más sostenible, pudiendo incluso regenerar el medio natural.

La eficiencia de las organizaciones mejora en eficacia de forma manifiesta.

 

Inconvenientes de la Industria 4.0

Existen ciertos inconvenientes de la Industria 4.0 a los que las organizaciones deben hacer frente.

Se destacan en este aspecto:

No todas las organizaciones se están adaptando a buen ritmo a los nuevos métodos. De hecho, ahora que los cambios son cada día más veloces, muchas industrias corren el riesgo de quedarse muy desactualizadas en poco tiempo.

No siempre los gobiernos y sus legislaciones cambian y evolucionan a la velocidad que la industria y los avances tecnológicos requieren. Sin embargo, deben regular, y no centrarse únicamente en obtención de beneficios.

Hay que tener cuidado con los equilibrios de poder, ya que la innovación y el acceso de los recursos pueden hacer que cambien de forma excesiva e incluso peligrosa.

Los avances industriales a excesiva velocidad pueden permitir que crezcan las desigualdades y que exista cierta fragmentación social.

El personal necesario en los nuevos procesos es más especializado, y no siempre es fácil acceder a estos perfiles, que, además, requieren de mayor remuneración.

El costo de la inversión es ahora más elevado, especialmente al principio. No obstante, hay que tener en cuenta que dicha inversión, a medio y largo plazo, se recupera de sobra, pero de inicio tal vez no todos puedan hacer frente a los costos.

La industria 4.0 tiene una enorme dependencia tecnológica, dada la gran especialización requerida en la maquinaria. Así pues, se desarrollan necesidades específicas nuevas que deben ser identificadas y solucionadas lo antes posible.

Como es lógico, aparece la obsolescencia tecnológica. El riesgo es muy alto y debe ser tenido en cuenta en todo proyecto inicial para calcular la inversión y la amortización de la inversión, entre otros factores.

A grandes rasgos, este es un buen resumen de la Industria 4.0, en qué consiste concretamente, y qué ventajas e inconvenientes proyecta en nuestro presente, pero también en el futuro más próximo.

 

Mantenimiento industrial en la industria 4.0

Las fábricas inteligentes no están exentas de las mismas necesidades que el resto de las fábricas. El mantenimiento industrial en la industria 4.0 tiene sus particularidades y la actualización de los procesos.

El mantenimiento industrial es una parte imprescindible del funcionamiento de una empresa. Una avería puede resultar catastrófica para la actividad económica. No solo implica un gran desembolso de dinero, sino que también detendrá el proceso de producción industrial, con los inconvenientes que eso puede significar. Por ello, un plan meticuloso de mantenimiento industrial es fundamental para que el negocio prospere.

La industria 4.0 no está exenta de esta necesidad. Pero, al ser una maquinaria más compleja, el mantenimiento industrial de la industria 4.0 tiene sus particularidades.

Si pensamos en implementar fábricas inteligentes en el negocio debemos asegurarnos de sacarle el máximo rendimiento a su mantenimiento industrial.

El mantenimiento industrial

Primeramente, vamos a hacer un breve repaso sobre el mantenimiento industrial.

Llamamos mantenimiento industrial a todas aquellas acciones destinadas a alargar la vida útil y el buen funcionamiento de la maquinaria implicada en el proceso de producción.

Existen varios tipos de mantenimiento industrial:

Tipos de mantenimiento industrial

El mantenimiento correctivo es aquel que debe hacerse de urgencia porque ya ha aparecido una avería en la maquinaria. En otras palabras, una reparación.

El mantenimiento preventivo consiste en una intervención constante de la maquinaria previo a que se generen problemas. Por ejemplo, la sustitución de una pieza vulnerable al desgaste. Antes de que esa pieza falle, se sustituye por otra para evitar llegar a una situación de avería.

Se llama mantenimiento en uso a aquel que hacen los trabajadores de baja cualificación que trabajan con el equipo. En esta categoría entrarían una revisión superficial o tareas de limpieza.

El mantenimiento de cero horas consiste en la sustitución de todas las partes de la maquinaria que hayan estado sujetas al desgaste hasta dejarla como nueva. En otras palabras, como si tuviera cero horas de funcionamiento.

El mantenimiento predictivo es el más complejo de todos los tipos de mantenimiento industrial. Mediante mediciones de todos los parámetros de la maquinaria (temperatura, consumo de energía, etc.) se hace un control informatizado del estado de los sistemas. Cuando estos parámetros cambian, el sistema predice cuándo fallará la máquina y cuándo sería el momento óptimo para realizar una reparación o sustitución de piezas antes de que se llegue a la avería.

 

Mantenimiento industrial de la industria 4.0: mantenimiento predictivo

El mantenimiento predictivo se considera el más avanzado de los tipos de mantenimiento industrial. Esto se debe a su carácter predictivo. Mediante parámetros físicos y objetivos, se detectan las variaciones en el estado de la máquina. De esta forma, las máquinas están en vigilancia las 24 horas de día.

Sin embargo, aunque se considera el tipo de mantenimiento industrial más fiable y avanzado, no todas las fábricas recurren a él. Esto se debe al costo de adaptar la maquinaria para que se puedan tomar mediciones de sus parámetros y a la mejora del sistema informático que requeriría la fábrica para analizar esos datos y realizar predicciones. Muchos propietarios de fábricas creen que esa inversión es demasiado costosa y se conforman con otros tipos de mantenimiento industrial menos exhaustivos.

 

Mantenimiento predictivo en la industria 4.0

La industria 4.0 se basa en que la maquinaria ya está conectada a internet. Es decir: cada parte del proceso de producción industrial se intercomunica con las otras partes para adaptarse a las circunstancias y conseguir en todo momento el máximo rendimiento. Esto quiere decir que no es necesario hacer intervenciones en la maquinaria para poder tomar mediciones de esos parámetros físicos. Las máquinas ya se los comunican entre sí. Y esto es lo que aprovechamos para el mantenimiento industrial de la industria 4.0.

Por lo tanto, el tipo de mantenimiento industrial más adecuado para las fábricas inteligentes es precisamente el mantenimiento predictivo. Gracias a un software de análisis, tendremos en todo momento los datos del estado de la maquinaria. El sistema informático ayudará a predecir cuándo una máquina está acusando el desgaste de la actividad industrial. También ayudará a decidir cuándo es el momento idóneo y exacto, para llevar a cabo una reparación o sustitución antes de que se produzca una avería que ponga en riesgo el buen funcionamiento del proceso. Y, además, gracias a las particularidades de la industria 4.0, el resto de la maquinaria podrá adaptarse a la circunstancia y conseguir el máximo rendimiento mientras esa parte del proceso de producción está en reparación.

El concepto de “Learnability” en mantenimiento industrial de la industria 4.0

Si aún estamos dudando sobre la industria 4.0 sumamos un dato más. Tal vez pensando que las llamadas fábricas inteligentes nunca lo serán tanto como las personas, hay algo que saber sobre la tecnología actual: las máquinas aprenden.

El concepto de “Learnability” es clave para que entender todo lo que se puede ganar con el mantenimiento industrial de la industria 4.0. El software de análisis aprende de los datos que recibe y se familiariza minuto a minuto con las particularidades de la maquinaria y del funcionamiento del proceso. Gracias a eso, con el paso del tiempo puede proveer predicciones cada vez más exhaustivas, y eso, un técnico humano, por muy profesional que sea, no puede proveerlo. Para eso, una persona tendría que estar años observando la maquinaria sin parar y tomando nota al mismo tiempo de cada uno de los parámetros de cada una de las máquinas. En un ser humano eso es imposible; mientras que para la informática, es parte del proceso.

 

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