Industry 4.0 – Oro en bruto
La globalización está ofreciendo a las compañías industriales grandes oportunidades de crecimiento, mercados más amplios, mejores condiciones para la compra de materias primas, en definitiva, un entorno de producción más favorable.
Este fenómeno supone grandes retos, las empresas necesitan aumentar su productividad, aportar al mercado productos más personalizados, eficientes y de mayor calidad para sobrevivir a la competencia global.
Industria 4.0 es una nueva manera de organizar los medios de producción.
El concepto Industria 4.0 también llamado Industria Inteligente, Ciber Industria del futuro, cuarta revolución industrial, ‘ciber-usina’, ‘ciber-fabrica’, ‘usina digital’, ‘industria digital’, ‘advanced manufactuing’, ‘futurprod’, ‘integrated industry’, ‘smart-industries’, ‘Intelligent Manufacturing System’.
El paso hacia una ‘sociedad de la información’, debe ser ahora conducido hacia las fábricas, creando ‘plantas inteligentes’ donde la gestión de la información pasa a ser la base de la mejora continua y de la optimización de procesos.
La gestión de la información proveniente desde todas las áreas de la empresa debe ser gestionada de forma eficiente y en tiempo real, para así poder ser más flexibles y atender de forma eficaz las demandas, cada vez más particulares y cambiantes por parte de los clientes.
La actividad manufacturera aporta una notable contribución al total del empleo o al PIB, así como una serie de claves interesantes para el desarrollo económico como son: mayor gasto en I+D+I, tasas de exportación más elevadas, empleo de superior cualificación, mayor productividad en comparación con el resto de sectores económicos
Origen y líderes
El concepto de ‘smart-industry’ fue introducido por primera vez en la Feria de Hanover (salón de la tecnología industrial) en el año 2011.
La Industria 4.0 es uno de los proyectos clave del gobierno alemán.
En Francia algunas sociedades como Dassault Systèmes, EADS, Astrium y otras se han implicado en su desarrollo.
En EEUU, el proyecto ‘Smart Manufacturing Leadership Coalition (SMLC)’. General Electric trabaja desde hace unos años en un proyecto titulado ‘Industrial Internet’.
Dentro de la actividad manufacturera existen 3 grupos entre los países desarrollados:
- Aquellos que, como Alemania y Austria, mantienen una industria manufacturera con peso relativo importante.
- Los que, como Japón, Irlanda, Suecia o Finlandia, siguen manteniendo una industria manufacturera relativamente fuerte, aunque perdiendo claramente peso dentro de su economía.
- El resto de países desarrollados, entre los que se encuentra EEUU y España con un menor peso de la industria manufacturera y una peor evolución
Objetivo
El objetivo que pretende es la puesta en marcha de un gran número de ‘fabricas inteligentes’ o ‘smart factories’ interconectadas, capaces de ofrecer mayor y más rápida adaptabilidad y flexibilidad de los procesos de producción, consiguiendo de esta manera una asignación eficaz de los recursos, una producción adaptada a los deseos del cliente y un incremento de la productividad.
Bases sobre la que se sustenta
La Revolución Industrial 4.0 se sustenta sobre una serie de adelantos, algunos consolidados ya, como son:
- Internet de las cosas o Internet of Things (IoT)
- Cloud Computing, concepto de XaaS (X as a Service)
- Big Data
- Análisis de los datos (BI)
- Sistemas de gestión ERP’s (Enterprise Resource Planning), MES’s (Manufacturing Execution System) y DCS’s (Distributed Control System)
- Impresión 3D, Fabricación aditiva.
- Visión artificial.
- Sensórica.
- Simulación y virtualización productiva.
- Robótica colaborativa. Interconexión de máquinas (M2M) y sistemas en el propio emplazamiento de producción y fluido intercambio de información con el exterior.
Solo importa la tecnología si tiene mucho impacto en la cuenta de resultados
El Internet de las cosas incluye a dispositivos con capacidad de generar información, dispositivos capaces de gestionar otros dispositivos y dispositivos pasivos (cosas mudas) con etiquetas de radio-frecuencia que permiten su identificación y posición.
Big Data
Internet 0 fue desarrollado por el Centro de Bits y Átomos del MIT por Neil Gershenfeld, Raffi Krikorian y Danny Cohen con el fin de asignar ‘direcciones IP sobre cualquier cosa’.
‘En el 2020 habrá en el mundo aproximadamente 26 mil millones de dispositivos con un sistema de adaptación al internet de las cosas’. Gartner.
‘En el 2020 existirán 30 mil millones de dispositivos inalámbricos conectados a internet’. Abi Research.
El acceso potencial y real a cantidades colosales de datos es una nueva realidad con la que se encuentra la empresa actual.
El estado actual de la tecnología permite dispone de cualquier tipo de sensor imaginable con unos costes verdaderamente comedidos, lo que posibilita obtener todo tipo de información de cualquier variable que intervenga en el proceso de fabricación o en la vida útil de los productos fabricados.
‘El desafío para la cuarta revolución industrial es el desarrollo de software y sistemas de análisis que convierten el diluvio de datos producidos por las fábricas inteligentes en información útil y valiosa’. Mark Watson, director asociado para la automatización industrial de IHS.
La gestión inteligente de los datos puede marcar un importante diferencial siempre y cuando se obtenga información útil.
El concepto de Big Data comienza a sonar con fuerza.
Stakeholders
Dentro de la comunidad de fabricación avanzada, encontramos tres agentes (Stakeholders), necesarios para el proceso de transformación:
- Científicos tecnológicos, que aportan el conocimiento.
- Proveedores de soluciones en materiales y primera transformación, suministradores de medios y sistemas de producción, surtidores de servicios avanzados (ingenierías, servicios TIC, consultorías, …)
- Usuarios finales en energía y transporte (aeronáutico, automoción, ferrocarril, naval), en bio-ciencias y otros sectores (electrónica, hogar)
Pasamos de centrar la estrategia empresarial en la oferta a una estrategia dirigida a la demanda o al usuario. Una estrategia empresarial centrada en ofrecer valor y adaptar el resultado a los deseos del cliente.
Factores clave
Existen 4 factores clave en la Industria 4.0 sobre los que se fundamenta su futuro arraigo:
- La Tecnología.
Aspectos como la Ciberseguridad, la generación de estándares de comunicación, la capacidad y el flujo de datos.
La sostenibilidad otorga un especial protagonismo a temas ligados a la eficiencia.
- Las Personas.
La Formación y cualificación de los equipos se convierte una vez más en aspecto clave.
La Cultura social debe evolucionar para hacer posible adoptar estos cambios.
- Las organizaciones.
Los Modelos de Negocio deben evolucionar y buscar o generar nuevas oportunidades entendiendo las necesidades del cliente.
La Cultura Corporativa debe asumir que este es el camino a seguir y provocar los cambios necesarios para acometer el reto.
El proceso de internacionalización es inevitable.
- El Entorno.
- La Administración debe ayudar eliminando barreras y facilitando la transición.
- El Capital y los Mercados aprovecharán esta gran oportunidad.
La transformación difícilmente se puede realizar en solitario, la existencia de asociaciones clúster, pueden jugar un papel relevante en aspectos como:
- la identificación de necesidades y prioridades,
- la creación de consorcios,
- proyectos de cooperación y grupos de trabajo,
- la dirección y coordinación de estructuras de uso común,
- la promoción y difusión de resultados de I+D y del trabajo conjunto,
- la cooperación público-privada en diferentes ámbitos.
La ciberseguridad como un factor clave
La evolución de los medios de producción, y de apoyo a la misma, hacia sistemas inteconectados por medio de redes, especialmente internet, convierte la ciberseguridad en un aspecto de especial relavancia y preocupación. Los sistemas de almacenamiento en la nube (Cloud Computing), son elementos base de la Industria 4.0.
La extensión de los ciberataques a las empresas y el espionaje industrial son al día de hoy una realidad cotidiana.
Es, por consiguiente, de extremada importancia incorporar la seguridad desde las primeras etapas de concepción teniendo en cuenta los costes como un valor necesario.
Los estándares de comunicación y la interoperabilidad
La implementación práctica de los sistemas que dan forma a la Industria 4.0 lleva asociada la gestión de importantes flujos de información, generados y procesados por una pléyade de dispositivos de características tecnológicas muy diferentes.
Es necesario un protocolo de comunicación que pueda ser considerado estándar a nivel mundial que garantice la interoperabilidad entre dispositivos.
Sistemas de BI (Business Intelligence)
La gestión inteligente de la cantidad ingente de datos (Big Data) que somos capaces de generar puede marcar un importante diferencial siempre y cuando se obtenga información útil.
Personas, productos y procesos interaccionan entre sí para elevar el grado de resiliencia de la producción. La información se convierte en el motor de las relaciones empresariales.
- Información precisa al empleado para que ejecute su función.
- Información sobre mantenimientos preventivos.
- Información al responsable de producción.
- Información instantánea al departamento de compras.
- Información a la sección de expediciones.
- Información al CEO del entorno global de producción con indicadores de rendimiento.
- Información anticipada a los proveedores.
Los directivos de las compañías necesitan saber más sobre lo que pasa en sus plantas desde los puntos de vista productivo y cualitativo, porque ellos son quienes están conectados con el mercado
Ventajas Competitivas que aporta
La puesta en marcha de los sistemas técnicos y organizativos necesarios para formar parte de la Revolución Industrial 4.0 supone un gran esfuerzo, tiempo, habilidad y experiencia, por lo que su implementación aporta Ventajas Competitivas como son:
- Procesos más eficientes y con menores costes (consecuencia de menores tiempos muertos, menor número de operaciones, menor consumo de materias primas y energía…)
- Menor tiempo en la producción, por el acortamiento e integración en la cadena de valor.
- Reducción de los tiempos en el desarrollo de nuevos productos.
- El intercambio instantáneo y permanente de información permite una mejor y más eficaz gestión tanto de la energía como de las materias primas.
- Mayor calidad y precisión.
- Prestaciones superiores en los nuevos productos.
- Garantía en plazos de entrega y fechas.
- Incremento de la flexibilidad y agilidad, tanto en la cadena de valor total como en sus diferentes eslabones. Permitiendo:
- Adaptarse de forma rentable a los requisitos cambiantes de los clientes
- Reducción del tiempo de salida al mercado
- Reducción del plazo de entrega
- Elaboración de series cortas incluso unitarias.
- Precisión en la toma de decisiones productivas y del negocio, tanto por la información en tiempo real como por las posibles simulaciones de escenarios y alternativas.
No se pueden vender productos con cinco años de vida cuando el consumidor cambia de opinión de un día para otro
- Desarrollo de servicios añadidos o anexos (servitización) que complementen las prestaciones de los productos o equipos. Cambio en los modelos de negocio, pasando de ofertar productos a ofertar soluciones.
- Las empresas TIC pueden aprovechar la mayor profundidad del mercado para especializar o verticalizar sus servicios. Esto además facilitaría su internacionalización, dado que el desarrollo de la Industria 4.0 conducirá a la conversión o emergencia de auténticos sectores en sí.
- La combinación de capacidades pertenecientes a distintas empresas (Clusters), generando alianzas fructíferas posibilitando la oferta de sistemas de productos y servicios relacionados o sistemas de sistemas (edificio o casa inteligente).
- La cantidad de información generada durante las diferentes fases de la cadena de producción, permite mejorarla realizando una réplica virtual del proceso, generando simulaciones en fase de test.
Planificar estratégicamente en clave 4.0 aporta una Ventaja Competitiva.
Oportunidades que genera
- La Industria 4.0 genera un flujo regular de información que puede ser intercambiada rápidamente en tiempo real. Esto ofrece una buena oportunidad para las compañías de logística externas al centro de producción.
- España es uno de los países europeos más preparados para reducir la distancia entre la tienda física y la online, según el estudio ‘El futuro del comercio’ presentado por Visa Europe. Identifica como una de estas necesidades principales de la producción actual, la personalización masiva, o fabricación adaptada a los deseos de los consumidores.
- Nuevos nichos de mercado:
- Analítica y Minería de Datos origen de los Big Data.
- Interfaces Hombre Máquina y Máquina a Maquina (M2M). Convertir los datos en una nueva capacidad productiva, obliga a desarrolladores a inventar nuevos lenguajes e interfaces.
- Transferencia de Digital a Física. Por ejemplo, la impresora 3D, que puede ser utilizado por las corporaciones para enviar sus productos a fábricas remotas sin necesidad de transporte.
- Nuevo concepto de valor y venta. La posibilidad de vender sólo el código de fabricación en tu propia casa y no el producto terminado, reaviva la necesidad de redefinir el valor de la creación e innovación, el precio a la propiedad industrial y la transferencia del conocimiento. Muchos servicios enfocados al pago por uso y no a la propiedad del bien.
- Monetización de los datos. Empresas que gestionen el Big Data y los conviertan en algo valioso.
- Seguridad Cibernética. La seguridad debe ser vigilada por nuevos profesionales y herramientas, no solo la que corresponde a propiedad industrial, o a los virus en ordenadores, ahora cualquier electrodoméstico conectado a la red puede recibir la visita de un intruso malintencionado.
Amenazas
- La Industria 4.0 no solo se consigue a través de la aplicación de tecnologías muy avanzadas, sino que tecnologías ya muy consolidadas como los sistemas ERP’s y DCS’s son base fundamental para la consecución de dos de los objetivos fundamentales de la industria 4.0:
- La interconectividad
- La obtención de información en tiempo real
- No todas las empresas pueden aplicar las mismas tecnologías, cada una de acuerdo a su actividad, precisa de técnicas y tecnologías diferentes.
- La implantación de la Industria 4.0 supone un cambio profundo en la organización, y en la gestión, por lo que es muy necesario definir metas alcanzables a corto plazo.
- El factor humano. Existe un miedo visceral a que la implantación de estas tecnologías suponga el despido del personal menos cualificado, generando un rechazo de las bases de la empresa desde el inicio. Es preciso por esta razón, cambiar el rol del ‘operario que no piense’ por el ‘controlador que analice’, las personas pasan a ser parte de la cadena de valor de la empresa, siendo proactivas en vez de reactivas y participando en la toma de decisiones.
Las empresas del futuro no serán las clásicas, serán de fabricación avanzada, para las que se necesitarán menos manos y más cerebro
Tenemos las empresas en red, gente con ideas, pero no permito que un ingeniero haga algo por lo que no se le pague, hay que diseñar algo que el cliente necesite. Las empresas deben dedicar el 70% a su liquidez, el 20% a algon que no tenga que ver con el negocio y el 10% a algo revolucionario
Siemens no ha perdido empleo como consecuencia de la digitalización en sus plantas, aunque es cierto que hay un cambio. La cualificación de las personas es mucho mayor, pasando de producir a desarrollar, pero nuestros niveles de empleo se han mantenido
Nuevos Modelos de Negocio
Para no errar la inversión tecnológica, es necesaria una estrategia previa, elaborar un plan que analice nuestro modelo de negocio y establecer qué áreas y qué operaciones nos interesa modificar. Detectar la oportunidad de realizar cambios radicales en el modelo para lograr mayores beneficios, o incluso adoptar modelos alternativos y complementarios.
El desarrollo exitoso de nuevos modelos de negocio que complementen, o en el límite sustituyan, el modelo industrial tradicional es uno de los grandes retos que la Industria 4.0 posibilita al mundo manufacturero. Responder a la pregunta de cómo se aporta valor a los clientes nos dará como resultado un conjunto de estrategias empresariales posibles de las que habrá que seleccionar y desarrollar la más conveniente para cada organización.
La incorporación creciente de servicios a los productos o ‘servitización’ apunta a ser casi con toda seguridad una de las claves en el proceso de evolución natural del negocio industrial.
Caso Takasago
La compañía japonesa Takasago International Corporation, en el año 2009 realiza un profundo cambio en su organización, mediante un cambio drástico en su forma de gestionar con un objetivo principal de incrementar la competitividad ante la difícil situación interpuesta por los competidores chinos e indios.
La situación tecnológica de la planta de producción era deficiente, con un nivel bajo de automatización, sensorización y gestión del mantenimiento únicamente correctivo. Tenía unos sistemas informáticos de gestión desfasados, no interconectados y sin herramientas de análisis. Situación que abocaba a la planta a paradas inesperadas con los consiguientes incumplimientos en las fechas de entrega a clientes y pérdida de confianza. Obtenía rendimientos bajos.
Después de un profundo análisis, la dirección e Takasago apostó firmemente por desarrollar tres de los pilares principales de la Industria 4.0:
- Automatización y sensorización de los equipos productivos y auxiliares, que les permitirá conocer en tiempo real el estado de todos ellos con el objetivo de conseguir proactividad en la resolución de problemas e incidencias.
- Adoptaron el concepto de ‘tiempo real’ dentro de la cadena de mando a través de un sistema de gestión que coordinara todas las áreas de la empresa, especialmente todo lo relacionado con la cadena de suministro con un sistema ERP, MES y DCS
- Implantaron un sistema BI y plataformas de intercambio de información que fueron capaces de gestionar, filtrar e interpretar la información suministrada, ayudándoles a tomar decisiones en tiempo real.
Gracias a estas medidas Takasago ha sido capaz, en 4 años, de ser una empresa referente en el sector, aumentando considerablemente su productividad, reduciendo sus costes y mejorando notablemente la atención y satisfacción de los clientes.
Josep Fenoy
Director
Especialista en Estrategia Empresarial y Modelos de Negocio
