Industria 4.0 y el nivel de campo

La necesidad de cambiar los métodos de fabricación actuales surge principalmente por motivos económicos. Durante los últimos años hemos asistido a una deslocalización de la industria manufacturera desde los países desarrollados (Europa y USA principalmente) hacia los países emergentes (China y el Sudeste asiático). El ejemplo claro lo podemos ver en España donde el sector industrial ha pasado de significar aproximadamente un 35% del PIB en 1975 a un 20% en el 2000 y un 13,5% en la actualidad, mientras que China ha pasado de tener aproximadamente el 10% de la producción industrial mundial en el año 2004 a más de un 20% a día de hoy. La industria es un pilar fundamental de cualquier país ya que es el sector más dinámico de la economía: arrastra múltiples inversiones a su alrededor (industria auxiliar, logística, transportes, infraestructuras, servicios…), es el que más invierte en I+D y el que genera mejores empleos y más estables. Esta pérdida de sector industrial además conlleva desequilibrios en las balanzas de pagos en las economías occidentales y ha sido uno de los factores en la sombra desencadenantes de la última gran crisis. En un mundo globalizado nos encontramos con una competencia mundial donde debemos enfrentarnos a países con un coste de mano de obra muy inferior y con muchas menos garantías sociales. Si Europa quiere mantener su estructura de bienestar social debe ser capaz de mantener una industria competitiva, más aún cuando la demografía refleja claramente un envejecimiento de la población y una mayor esperanza de vida, llevándonos a un futuro con menos trabajadores y más pensionistas que consumirán más recursos públicos. La pérdida del sector industrial español ha sido provocada por varios factores: la realización de productos con escaso valor añadido muy sensibles a los costes en mano de obra, una baja productividad por la falta de inversión y una escasa automatización de los procesos, y una estructura muy atomizada basada en pymes que no tienen la capacidad para invertir en innovación suficientemente para competir en el mundo globalizado. Las fábricas deben reinventarse para afrontar estos retos y dificultades y la Industria 4.0 es el hilo conductor que debe llevarnos a unas nuevas fábricas inteligentes e interconectadas (“smart factories”) mucho más automatizadas, productivas, flexibles y sostenibles que nos permitan seguir teniendo un sector industrial competitivo dentro de la nueva economía globalizada. Esta es la oportunidad que tenemos para poder mantener nuestra calidad de vida y le debemos prestar una especial atención.

¿Qué es La industria 4.0?
En nuestro día a día vemos como el uso de nuevas tecnologías ha llegado a todos los campos de nuestras vidas: vivimos en un mundo donde estamos permanentemente conectados a internet mediante dispositivos móviles y nos hemos acostumbrado a que la información nos llegue al minuto. Por ejemplo, podemos realizar una compra por internet en una tienda online a través de una pasarela de pago después de usar una herramienta para comparar precios de diferentes sitios y que la mercancía nos llegue a casa el mismo día. Esto es así porque se ha generado una estructura y una plataforma de comunicación, datos y aplicaciones basadas en el cloud capaces de trabajar conjuntamente y con una total interoperabilidad entre ellas (un comparador te enlaza automáticamente con una tienda online que conecta con el banco para realizar el pago y luego con el proveedor logístico para preparar el pedido y enviarlo al momento).
Este paso todavía no se ha producido en el sector industrial ya que las fábricas todavía no disponen de estructuras y de una plataforma común que permita desarrollar y realizar aplicaciones similares ni interconectarlas con ellas: los sistemas de producción siguen permaneciendo aislados y anclados en su propia realidad y viviendo al margen de todas las aplicaciones y servicios interconectados que hemos mencionado anteriormente.
Esto queda claramente reflejado en lo que denominamos la pirámide de automatización, que se divide en cinco niveles fundamentales:

1. Recursos empresariales (ERP: CRM clientes, RRHH, logística, contabilidad…)
2. Gestión de la producción (MES)
3. Supervisión (SCADA)
4. Control (PLCs)
5. Campo (Field).

La parte de recursos empresariales funciona en el mundo IT (Information Technologies) que hemos mencionado anteriormente y que ya dispone de unas plataformas de interconexión entre aplicaciones y el cloud. Mientras tanto el resto de niveles pertenecen al mundo OT (Operation Technologies) y de fabricación. A día de hoy y como hemos comentado existe una barrera que todavía no ha sido derribada entre ellas. El cambio tecnológico fundamental es el poder integrar la parte de OT con el cloud y verticalmente con los diferentes niveles.
Como vemos la principal necesidad es la de desarrollar estas estructuras que permitan la interconexión y faciliten el uso de los múltiples avances tecnológicos ya existentes para poder desarrollar nuevas funciones y aplicaciones en el ámbito industrial. Pensemos por ejemplo en las ventajas que supondría una interconexión entre los recursos empresariales (logística, gestión de pedidos y de clientes) y la parte de producción, permitiendo automáticamente procesar los pedidos y fabricar just-in-time acorde a las órdenes de los clientes, incluso siendo capaces de mediante una fabricación flexible realizar productos a medida o customizados. Estas nuevas estructuras permitirían también un acceso de los dispositivos al cloud y a los recursos computacionales ilimitados que estos proporcionan, avanzando en tareas de gestión remota, trazabilidad, mantenimientos remotos y predictivos, etcétera. A partir de aquí se desarrollarán aplicaciones basadas en las múltiples tecnologías disponibles y se avanzará en temas como las comunicaciones M2M, la virtualización, el uso de dispositivos móviles y tablets, el mantenimiento predictivo, la ciberseguridad, el IIoT, la eficiencia y gestión energética, el big data y el smart data, la robótica colaborativa, etcétera.