Industria 4.0: definición y diferencias con la industria tradicional

La Industria 4.0, también conocida como la Cuarta Revolución Industrial o Revolución Industrial 4.0, gira en torno a la transformación de negocios para que sean más inteligentes y automatizados. Mientras que la Tercera se centraba en el cambio hacia lo digital, el objetivo es ahora la autosuficiencia. En este artículo, veremos en detalle en qué consiste y todo lo que implica. 

¿Qué es la industria 4.0 o la cuarta revolución industrial?

La Industria 4.0 representa la integración avanzada de tecnologías digitales en la producción y gestión de bienes y servicios. Dichas tecnologías se enfocan en la automatización, el análisis de datos y la interconectividad. 

Además, se pretende que las máquinas, los sistemas y las personas se conecten entre sí en tiempo real, con el apoyo del Internet de las Cosas (IoT), la inteligencia artificial (IA), el Big Data y la nube. 

Con todas estas herramientas, se optimiza la eficiencia, se personalizan productos y se mejora la toma de decisiones.

¿En qué se diferencia la industria 4.0 de la industria tradicional? 

Todas las revoluciones industriales han tenido como objetivo simplificar las tareas y conseguir una mayor eficiencia. La primera revolución industrial, en el siglo XVIII, fue el comienzo de la producción mecanizada. Aparecieron las primeras fábricas gracias al uso de la energía hidráulica y de vapor. 

La segunda revolución industrial, a finales del siglo XIX, introdujo la electricidad en las líneas de montaje y permitió la producción en masa. Así surgió la industria tradicional moderna tal y como la conocemos en la actualidad. En el siglo XX, la tercera revolución industrial integró la electrónica, la informática y la automatización. Fue el inicio de la digitalización de los procesos productivos.

La Industria 4.0 va un paso más allá y transforma la manufactura con sistemas interconectados y autónomos que se basan en tecnología digital, como el Internet de las Cosas (IoT), los sistemas ciberfísicos y la inteligencia artificial. A diferencia de la tercera revolución, en la que la automatización todavía dependía de la intervención humana y de sistemas individuales, en la cuarta se aspira a un nivel de interconexión y autonomía desconocido hasta ahora. Con ambos, los procesos productivos pasan a ser más adaptativos, inteligentes y descentralizados.

Tecnologías incluidas dentro de la industria 4.0

La Industria 4.0 abarca diferentes tecnologías  que hacen posible la interconexión y autonomía de los sistemas. Dichas tecnologías habilitan la recopilación y el análisis de datos en tiempo real, por lo que hay una mejora de la eficiencia y de la adaptabilidad de los procesos industriales. 

A continuación, vamos a ver cuáles son estas tecnologías que posibilitan estos cambios:

- Internet de las Cosas (IoT) y el Internet Industrial de las Cosas (IioT). El IoT es la red de objetos físicos que recopilan y comparten datos mientras están conectados a Internet. El IioT, por el contrario, se centra en aplicaciones industriales y conecta maquinaria, sensores y sistemas en fábricas inteligentes. Estas conexiones mejoran la visibilidad y control de la producción, reducen los tiempos de respuesta y optimizan recursos.

- Sistemas ciberfísicos (CPS). Los sistemas ciberfísicos combinan elementos físicos y digitales y crean una interacción bidireccional entre el mundo real y el virtual. Las ventajas son que los procesos se pueden monitorear y ajustar en tiempo real, y se pueden usar gemelos digitales. Estas son réplicas virtuales de máquinas o procesos en las instalaciones industriales con los que se pueden hacer pruebas para optimizar los procesos sin que se interrumpa la producción.

- Fabricación inteligente. La fabricación inteligente utiliza tecnologías avanzadas como el IoT, CPS y análisis de datos para tomar decisiones automatizadas y adaptativas en tiempo real. Permiten que la producción sea más flexible y personalizada, y que se puedan hacer ajustes rápidos para responder a la demanda del mercado y así reducir el desperdicio.

- Fábricas inteligentes. En una fábrica inteligente, todos los elementos de la producción están interconectados y operan en sincronía. En consecuencia, el flujo de información se facilita y la producción pasa a ser casi autónoma. Las decisiones se descentralizan y se pueden hacer ajustes continuamente. Este último es uno de los retos de la cuarta revolución industrial. 

- Computación en la nube. La computación en la nube permite el almacenamiento y procesamiento de grandes volúmenes de datos de forma remota. De esta manera, se facilita la conectividad entre distintas plantas o unidades productivas y se mejora la escalabilidad y la colaboración, porque varias partes de una cadena de valor acceden a los mismos datos y aplicaciones en tiempo real.

- Computación cognitiva e inteligencia artificial (IA). La computación cognitiva y la IA dan capacidades de análisis avanzado y aprendizaje a los sistemas. Con ello, pueden predecir fallos, optimizar procesos y tomar decisiones autónomas. La IA también facilita la personalización y el ajuste dinámico de la producción a partir del análisis de datos históricos y en tiempo real. 

Estas tecnologías, integradas en la Industria 4.0, impulsan la creación de un entorno de manufactura que mejora la eficiencia y que abre nuevas posibilidades en la personalización, flexibilidad y sostenibilidad del proceso productivo. Esta es la llamada fábrica del futuro y puedes aprender más sobre estos cambios con nuestro Máster en Business Analytics e Inteligencia Artificial Presencial. Una especialidad clave en esta nueva industria. 

Ejemplos del uso de la industria 4.0 en la vida cotidiana

Fabricación

Audi está preparando su producción para el futuro mediante fábricas inteligentes. En las mismas, los macrodatos facilitarán un tipo de proceso de producción altamente flexible y eficiente y los coches ya no se fabricarán en una línea de montaje. Por el contrario, lo hará de acuerdo con un concepto radicalmente nuevo y disruptivo, que es el montaje modular.

Además, Audi persigue muchos otros proyectos interesantes enfocados en tecnología 4.0. Desde la aplicación de gafas de realidad virtual, hasta la impresión 3D de metal. E incluye parámetros de gestión de la sostenibilidad, entre otros.

Big Data y análisis de datos

El Big Data en la Industria 4.0 permite analizar enormes volúmenes de datos generados por múltiples fuentes. Por ejemplo, sensores IoT en fábricas, sistemas de control de calidad, datos de ventas y factores de la cadena de suministro. 

Estos datos son difíciles de procesar de forma manual o con sistemas tradicionales. Pero ahora, se pueden recopilar y procesar en tiempo real mediante análisis avanzados y algoritmos de inteligencia artificial. Gracias a esta tecnología, los datos se transforman en información de valor que las empresas pueden usar para optimizar sus decisiones y aumentar su eficiencia.

Por ejemplo, en una planta de producción aleatoria, cada máquina cuenta con un sensor IoT que recopila información constantemente. Estos datos se envían a servidores locales y a la nube, donde un algoritmo de aprendizaje automático analiza patrones y condiciones de funcionamiento de las máquinas. En el caso de que hubiera alguna pieza con riesgo de fallo, se detectaría con antelación y los responsables podrían programar el mantenimiento en el momento adecuado para evitar interrupciones en la producción.

Esta estrategia, conocida como mantenimiento predictivo, es uno de los grandes logros de la Industria 4.0. Garantiza un flujo de trabajo continuo y reduce los costes operativos, puesto que se reducen o eliminan las paradas imprevistas. Además, con el análisis de datos aumenta la vida útil de las herramientas y maquinarias, se optimizan los recursos de la empresa y aumenta su competitividad en el mercado.

Nos encontramos a las puertas de una nueva revolución industrial, que cambiará para siempre nuestra forma de producir y trabajar. Es el momento de formarse con Inesdi para poder ser parte de ella y tener los conocimientos necesarios para implementar estos cambios.