La cuarta revolución industrial
La Cuarta Revolución Industrial,
también conocida como Industria 4.0 o Revolución industrial etapa
número cuatro, es la cuarta etapa industrial más importante que se ha
verificado desde el inicio de la revolución industrial en el siglo XVIII .Esta cuarta etapa se caracteriza por una
fusión de tecnologías actualmente en prueba o en desarrollo, lo que está
desintegrando las fronteras entre las esferas física, digital, y biológica.1
El concepto Cuarta Revolución Industrial fue
acuñado por Klaus Schwab fundador del Foro Económico Mundial en
el contexto de la edición del Foro Económico Mundial 2016. Schwab sostiene que
si la tercera revolución industrial es
la revolución digital que ha estado en vigor desde mediados del siglo XX, que
se caracteriza por una fusión de tecnologías que está difuminando las líneas
entre lo físico, esferas digitales y biológicas esta cuarta etapa está marcada
por avances tecnológicos emergentes en una serie de campos, incluyendo robótica, inteligencia artificial, cadena de bloques, nanotecnología, computación cuántica, biotecnología, internet de las cosas, impresión 3D, y vehículos autónomos.2 Klaus Schwab lo asocia también con la "segunda
era de la máquina".
Esta «Industria 4.0» es la tendencia actual de automatización y el intercambio de datos, particularmente
en el marco de las tecnologías de manufactura y desarrollo. Principalmente
incluye los sistemas ciberfísicos,
el Internet de las cosas y
la computación en la nube.345
La Industria 4.0 crea lo que se conoce como
"fábricas inteligentes". Dentro de la estructura modular de una
fábrica inteligente, los sistemas ciberfísicos controlan los procesos físicos,
crean una copia virtual del mundo físico y toman decisiones descentralizadas.
En el Internet de las cosas, los sistemas ciberfísicos se comunican y cooperan
entre sí, al mismo tiempo que lo hacen con los humanos en tiempo real y vía
Internet. Ambos servicios internos y de organización son ofrecidos y utilizados
por los participantes de la cadena de valor.3
Primera Revolución Industrial
La Primera Revolución Industrial abarcó
en Europa y en Norteamérica, desde mediados del siglo XVIII hasta avanzado el siglo XIX. El referido fue un período en el que las sociedades
agrarias y rurales comenzaron a transformarse en industriales y urbanas.6Las industrias del hierro y de los textiles, junto con
el desarrollo de la máquina de vapor,
desempeñaron un rol central en el inicio de la Revolución Industrial.6
Segunda
Revolución Industrial[editar]
Artículo principal: Segunda Revolución Industrial
La Segunda revolución industrial tuvo
lugar entre 1870 y 1914, justo antes de la Primera Guerra Mundial.7 Fue el período de crecimiento para las industrias
preexistentes y la expansión de otras nuevas, como el acero, el petróleo y la
electricidad, y el uso de energía eléctrica para crear la producción en masa.
Los principales avances tecnológicos durante este período incluyeron el teléfono, bombilla, fonógrafo y el motor de combustión interna.8
Tercera Revolución Industrial
La tercera
revolución industrial, o la revolución digital, se refiere al avance de la
tecnología desde dispositivos electrónicos y mecánicos analógicos hasta la
tecnología digital disponible en la actualidad. La era comenzó durante los años
ochenta y está en curso. Los adelantos durante la tercera revolución industrial
incluyen el ordenador personal, Internet, y la tecnología de información y comunicaciones
(TIC).
Cuarta Revolución Industrial
La Cuarta
Revolución Industrial se basa en la Revolución Digital, la cual
representa nuevas formas en que la tecnología se integra en las sociedades e
incluso en el cuerpo humano. Está marcada por los avances tecnológicos
emergentes en varios campos, que incluyen: robótica, inteligencia artificial,
nanotecnología, computación cuántica, biotecnología, Internet de las cosas
(IoT), impresión 3D y vehículos autónomos.
En su libro, La
Cuarta Revolución Industrial, el profesor Klaus Schwab, fundador y presidente
ejecutivo del Foro Económico Mundial, describe cómo esta cuarta revolución es
fundamentalmente diferente de las tres anteriores, que se caracterizaron
principalmente por los avances en tecnología. Estas tecnologías tienen un gran
potencial para continuar conectando a miles de millones de personas a la web,
mejorar drásticamente la eficiencia de las empresas y organizaciones y ayudar a
regenerar el entorno natural a través de una mejor gestión de activos.
“Dominar la Cuarta
Revolución Industrial” fue el tema de la Reunión Anual 2016 del Foro Económico
Mundial en Davos-Klosters, Suiza.
Según Arik Segal,
la Cuarta Revolución Industrial ofrece oportunidades únicas para mejorar la
comunicación humana y la resolución de conflictos.
La frase 'cuarta
revolución industrial' se utilizó por primera vez en 2016, en el Foro Económico
Mundial.
Origen del nombre
El término
"Industria 4.0" surge de un proyecto de estrategia de alta tecnología
del Gobierno federal de Alemania,
el cual promueve la computarización de la
manufactura.9 La primera revolución industrial activó
el mecanismo de producción utilizando energía del vapor de agua. Después,
la segunda revolución industrial introdujo
la producción en masa con la ayuda de la potencia eléctrica; y
luego se dio la tercera revolución industrial o la revolución digital, con el
uso de tecnologías de información TI para automatizar aún más la producción.10
El término fue
utilizado por primera vez en el 2011 en la Feria de Hannover.11 En octubre de 2012, el "Working Group" o
grupo de trabajo de la Industria 4.0 presentó un conjunto de recomendaciones
para la implementación de la Industria 4.0 dirigido al gobierno federal Alemán.
Los miembros de este grupo son conocidos como los padres fundadores y la fuerza
detrás de la Industria 4.0.
Principios de diseño
Hay cuatro
principios de diseño en la Industria 4.0. Estos principios apoyan a las compañías
para identificar e implementar escenarios de la Industria 4.0.3
·
Interoperabilidad: Habilidad de máquinas,
artefactos, sensores y personas de conectarse y comunicarse entre sí por medio
del Internet de las cosas (IoT) o el Internet de las personas (IoP).
·
Transparencia de la Información: habilidad de los
sistemas de información para crear una copia virtual del mundo físico
enriqueciendo los modelos digitales de la planta con los datos del sensor. Esto
requiere agregar los datos brutos del sensor a la información del contexto de
mayor valor.
·
Asistencia Técnica: Primero, la habilidad de
asistencia de los sistemas para ayudar a las personas a agregar y visualizar
información de forma comprensible, para que puedan tomar decisiones informadas
y resolver problemas urgentes a corto plazo. Segundo, la habilidad de los
sistemas ciberfísicos para ayudar a las personas de una forma física a dirigir
una serie de tareas que son desagradables, muy agotadoras, o inseguras para los
humanos.
·
Decisiones descentralizadas: Habilidad de los
sistemas ciberfísicos para tomar decisiones por sí mismos y desarrollar sus
tareas en forma autónoma en la mayor medida posible. Sólo en ciertas
excepciones,como en interferencias o metas conflictivas, las tareas son
delegadas a un mayor nivel.
Significado
Dentro del entorno
de la Industria 4.0 y entre las características de la producción industrial, se
encuentra una gran personalización de los productos bajo condiciones de alta
flexibilidad para la producción en masa, y la tecnología automatizada necesaria
mejorada a través de la introducción de métodos de auto-optimización,
auto-configuración,14 auto-diagnóstico, conocimiento y el apoyo de los
empleados en su trabajo cada vez más complejo.15 El proyecto más amplio en la Industria 4.0 hasta el
momento (julio 2013), es el BMBF, clúster de energía de punta "Sistemas Técnicos
Inteligentes OstWestfalenLippe (es OWL)". Otro gran proyecto es el BMBF
RES-COM,16 así como el Clúster de Excelencia "Integrative
Production Technology for High-Wage Countries".17 En el 2015, la Comisión Europea inició la
internacionalización Horizon 2020 del proyecto de
investigación CREMA18 como la principal iniciativa para promover el tema
de la Industria 4.0.
Efectos
En junio del 2013,
la Consultora McKinsey19 publicó una entrevista presentando un debate entre
ejecutivos expertos en Robert Bosch - Siegfried Dais (Socio de Robert Bosch
Industrietreuhand KG) y Heinz Derenbach (CEO de Bosch Software Innovations
GmbH) - y expertos de McKinsey. Esta entrevista apuntó la prevalencia del
Internet de las cosas en la manufactura y los cambios consecuentes en la
tecnología que prometen desencadenar una nueva revolución industrial. En Bosch,
y en Alemania generalmente, este fenómeno se refiere a la Industria 4.0. Los
principios básicos de la Industria 4.0 son conectar máquinas, piezas de trabajo
y sistemas, creando redes de sistemas inteligentes a lo largo de toda la cadena
de valor, los cuales se pueden controlar de forma autónoma.
Algunos ejemplos
en la Industria 4.0 son las máquinas que pueden predecir fallas y poner en
marcha sistemas autónomos de mantenimiento o logísticas auto-organizadas las
cuales reaccionan a los cambios imprevistos en la producción.
De acuerdo con
Dais, “es muy probable que el mundo de la producción esté cada vez más
conectado hasta que todo esté interrelacionado entre sí”. Si bien esto suena
como una suposición y la fuerza impulsora detrás del Internet de las cosas,
también significa que la complejidad de la producción y las redes de
proveedores crecerán enormemente. Hasta ahora, las redes y procesos están
limitados a una sola fábrica, pero dentro del escenario de una Industria 4.0,
estas barreras entre fábricas individuales probablemente ya no existirán. En
cambio, éstas serán removidas para poder interconectar distintas fábricas o
hasta regiones geográficas.
Existen ciertas
diferencias entre una fábrica típica tradicional y una de la Industria 4.0. En
el entorno de la industria actual, proporcionar un servicio o producto de alta
calidad al menor costo, es la clave para el éxito. Las fábricas industriales
están intentando lograr el mayor rendimiento posible para incrementar sus
ganancias al igual que su reputación. De este modo, varias fuentes de datos
están disponibles para proveer información digna sobre distintos aspectos de
una fábrica. En esta etapa, el uso de fuentes de datos para entender las
condiciones actuales operativas, detectar fallas y errores, es un tema
importante de investigación. Por ejemplo, en la producción, existen varias
herramientas comerciales disponibles para proveer información de Eficiencia general de los
equipos (OEE) para el manejo de la fábrica y así resaltar
los análisis de causas (ACR)
de los problemas y las posibles fallas en el sistema. En contraste, en una
fábrica de Industria 4.0, además de la supervisión de condición y los
diagnósticos de fallas, los componentes y sistemas son capaces de adquirir
auto-conciencia y auto-predicción, lo cual otorgará una visión más clara para
el manejo y el estado de la fábrica. Por otra parte, el contraste en pares de
la información de salud de varios elementos, otorga una predicción específica
en los niveles de componentes, sistemas y el manejo de la fábrica para activar
el mantenimiento requerido en el mejor tiempo posible, y así, alcanzar un
mantenimiento JIT (just-in-time o justo a tiempo) y lograr un tiempo cero de
inactividad.20
