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Tecnología

Tecnologías futuras que impulsarán la Industria 4.0

Máquinas que detectan de forma autónoma cuando necesitan recambios. Sistemas de producción que ejecutan su propio control de calidad durante la operación, reduciendo los gastos de inspección. Robots que reconocen y mueven componentes de forma autónoma. Escenarios como estos se están convirtiendo gradualmente en una realidad en la producción industrial.

Se basan en tecnologías futuras como la inteligencia artificial (IA) y la informática avanzada. Estos ofrecen inmensas oportunidades para las industrias discretas y de procesos porque abren nuevos modelos de negocios y potencial de productividad. Esto los hace indispensables para asegurar la competitividad de las empresas industriales en el mundo del mañana.

Los datos como base de las nuevas tecnologías.

Las tecnologías del futuro se basarán en la disponibilidad de datos. Y esos datos están disponibles en abundancia, gracias a la transformación digital de la industria. Las soluciones digitales como la cartera de empresas digitales de Siemens ya reflejan cada paso en la producción industrial, desde el diseño de un producto hasta su producción y su uso en forma virtual, con lo que se conoce como un gemelo digital.

Lo que es más, estos pasos se están mejorando y entrelazando entre sí de forma digital, para producir grupos de datos extensos. Las tecnologías futuras ahora permiten analizar y explotar estos grupos de datos en formas completamente nuevas.

El ejemplo de la IA muestra claramente lo que eso significa. En sí misma, la IA no es especialmente nueva. Siemens, por ejemplo, instaló redes neuronales en acerías a partir de los años noventa. Pero la tecnología ha hecho enormes progresos desde entonces.

La potencia de cálculo ha aumentado muchas veces. Los algoritmos han mejorado mucho. El hardware en las fábricas funciona mejor. Y la transferencia de datos se ha acelerado enormemente. Eso significa que el creciente volumen de datos disponibles se puede recopilar y analizar muchas veces más rápido y de manera más completa que antes, y el análisis de datos se ha vuelto mucho más sofisticado.

Para ello, necesitamos plataformas como MindSphere, el sistema operativo abierto y basado en la nube de Siemens para Internet of Things (IoT).

Preparando a la industria para futuras tecnologías

En una plataforma como esta, los usuarios pueden hacer más que recopilar y ver datos, también pueden analizarlos utilizando algoritmos AI y hacer que sus procesos de producción sean más eficientes sobre esa base.

Por ejemplo, los algoritmos de AI en la planta Amberg de Siemens utilizan datos de las máquinas de fresado para indicar cuándo los husos de las máquinas están llegando al final de su vida útil y deben ser reemplazados. Eso mantiene al mínimo el tiempo de inactividad no programado, ahorrando costos de alrededor de € 10,000 por máquina cada año.

Y AI no necesita ejecutarse exclusivamente en plataformas IoT en la nube. Gracias a las computadoras de mayor potencia y al hardware de mayor rendimiento, también puede operar cada vez más en la propia fábrica, es decir, directamente en la máquina.

Esta tecnología es conocida como computación de borde. Su ventaja: las aplicaciones inteligentes pueden ejecutarse en el sitio, con rutas de transferencia cortas y procesamiento de datos casi en tiempo real. Además, los datos relevantes para las operaciones permanecen protegidos dentro del entorno local, solo se necesita una conexión a la nube para actualizar las aplicaciones de AI.

Edge computing ya está trabajando en la planta Amberg de Siemens, en control de calidad para placas de circuitos, por ejemplo. Los algoritmos AI pueden indicar a partir de los datos de producción qué placas de circuitos podrían estar defectuosas, por lo que solo estos componentes identificados deben inspeccionarse con rayos X. Eso ha reducido los costos de inspección en aproximadamente un 30%.

AI también está abriendo posibilidades totalmente nuevas para sistemas de manejo autónomos. Para tomar solo un ejemplo: solía ser necesario involucrarse en la tarea de entrenar robots con objetos conocidos que lleva mucho tiempo, definir cada movimiento y programarlo con meticuloso detalle.

Pero AI permite a los sistemas de manejo reconocer incluso objetos desconocidos y calcular los mejores puntos de agarre para ellos. Esa capacidad encuentra su aplicación en líneas de montaje totalmente automatizadas para productos complejos como automóviles, líneas que tienen que ser lo más flexibles posible. Para hacer eso, los robots también deben poder localizar y mover diferentes componentes.

Estas futuras tecnologías ya son una realidad. Pero aún tienen un potencial mucho mayor para hacer que la producción sea más confiable, más eficiente y, lo que es más importante, más flexible. Esa es la única forma de satisfacer la demanda de productos cada vez más personalizados en pequeñas cantidades, hasta el tamaño de lote uno y, lo que es más, hacerlo rápido, con alta calidad y a un precio atractivo.

El éxito futuro requiere muchos actores trabajando juntos

Una cosa es importante en este contexto: las tecnologías futuras siempre requieren nuevos caminos en investigación y desarrollo. Solo se pueden implementar con éxito cuando empresas de todos los tamaños y en todas las industrias trabajan juntas, en igualdad de condiciones.

La clave aquí es combinar la experiencia digital e industrial. Los sectores específicos han acumulado un profundo conocimiento de sus aplicaciones industriales durante décadas, y ese entendimiento es indispensable para aplicar soluciones digitales e inteligencia artificial, computación de vanguardia y sistemas de manejo autónomos en entornos industriales. Además, este complejo tema requiere las habilidades de una gama muy diversa de actores de negocios, ciencia y gobierno.

El gobierno debe proporcionar un impulso para la investigación, infraestructura, seguridad de TI y educación

Es importante contar con el ímpetu normativo correcto del gobierno, en forma coordinada, a través de las fronteras nacionales. Cuatro aspectos son especialmente cruciales aquí:

1. Lo que se necesita es un ecosistema donde las innovaciones puedan crecer, a través del apoyo a la investigación e inversiones relacionadas con la aplicación. Esa es la única forma en que las tecnologías futuras pueden convertirse rápidamente en productos utilizables.

2. Una infraestructura de TI en toda el área y un acceso rápido a Internet son requisitos básicos. La industria 4.0 necesita, no solo más ancho de banda, sino también tiempos de transferencia muy rápidos, combinados con la máxima disponibilidad. Eso es indispensable para el futuro de la industria. ¿Cómo debería una empresa pequeña o mediana, por ejemplo, acceder al futuro digital si su región no tiene acceso adecuado a Internet? Aquí es donde el gobierno necesita actuar.

3. La seguridad de TI es esencial para el éxito de la Industria 4.0. La digitalización y la ciberseguridad tienen que ir de la mano. Por eso, a principios de este año, Siemens y varios socios desarrollaron lo que se conoce como una Carta de Fideicomiso para la ciberseguridad. El objetivo es establecer estándares mínimos generales para la ciberseguridad que sean de vanguardia. En la actualidad, la Carta de Fideicomiso cuenta con el apoyo de 16 empresas y organizaciones.

4. Todos los niveles educativos deben reorientarse hacia los nuevos desarrollos digitales. Las habilidades ampliadas en TI, software, programación, tecnología de comunicaciones, seguridad de TI y análisis de datos serán indispensables para futuras aplicaciones industriales. Eso no es algo que se pueda conseguir de la noche a la mañana. Tenemos que llevar a los empleados de hoy y de mañana con nosotros en este camino hacia el futuro. Esta es la única forma en que podremos aprovechar las grandes oportunidades que estas tecnologías futuras tienen para ofrecer.

Las tecnologías futuras deben cumplir un propósito social.

En medio de todo esto, las tecnologías nunca deben considerarse puramente de forma aislada. Por supuesto que tienen que contribuir al éxito económico de las empresas. Pero también deben cumplir un propósito social, contribuyendo a mejorar las vidas de las personas.

En última instancia, las personas siempre deben ser el foco de atención. Las nuevas tecnologías como la inteligencia artificial y la informática avanzada pueden hacer que el trabajo de las personas sea menos propenso a errores y crear más espacio para tareas creativas. Pero, contrariamente a lo que suele expresarse, no reemplazarán a las personas. Más bien, estas son simplemente tecnologías que nos permitirán mantener el éxito, especialmente en el sector B2B, y así fortalecer nuestras ubicaciones comerciales.

Traducido de weforum.org

Written by Klaus Helmrich, Member of the Managing Board, Siemens

 

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