Qué es la Industria 4.0. y cuáles son sus principales características
Qué es la Industria 4.0. y cuáles son sus principales características
Desde la máquina de vapor a la invención de la electricidad o la llegada de la producción en masa y posteriormente la electrónica… El sector industrial ha vivido a lo largo de la historia diferentes transformaciones tecnológicas que incluso han llegado a marcar los grandes avances de la humanidad.
En la actualidad estamos en plena Cuarta Revolución Industrial – Industria 4.0., donde la tecnología digital, inteligente y automatizada está suponiendo toda una revolución para nuestras empresas, fábricas y líneas de producción. Conectividad en la nube, Internet de las Cosas industrial (IIoT) y soluciones avanzadas de IA y machine learning están transformando radicalmente las operaciones industriales.
En este artículo queremos analizar en detalle las principales características de esta Industria 4.0. y, sobre todo, conocer de cerca sus tecnologías más importantes. ¿Preparad@?
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Definición de Industria 4.0
Te preguntarás, qué es la Industria 4.0, o la Cuarta Revolución Industrial, pues bien, se define como la integración de tecnologías digitales avanzadas en los procesos de manufactura. Incluye el uso de Internet de las Cosas (IoT), Inteligencia Artificial (IA), las tecnologías inmersivas, la robótica y el análisis de Big Data para crear sistemas de producción interconectados y automatizados y una gestión industrial/empresarial optimizada.
Este enfoque permite una mayor eficiencia, personalización y análisis en tiempo real, transformando las fábricas en entornos inteligentes y adaptativos.
Antes de la Industria 4.0. hubo tres otras grandes Revoluciones industriales:
- A finales del siglo XVIII se vivió la Primera Revolución Industrial marcada por la invención de la máquina de vapor. Transformando los métodos de producción de obra manual a la mecanización.
- En la Segunda Revolución Industrial, a finales del siglo XIX, el impulso vino de la electricidad y el petróleo, introduciendo la producción en masa y las líneas de ensamblaje. Lo que mejoró significativamente la eficiencia y el volumen de producción.
- La Tercera Revolución Industrial empezó a mediados del siglo XX con la llegada de la electrónica, los ordenadores y de los primeros robots, iniciando el camino de la automatización de la producción.
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La Industria 4.0, se caracteriza por integrar tecnologías digitales como IoT, IA, y robótica en los sistemas de manufactura. Creando redes de producción inteligentes y automatizadas que transforman radicalmente la producción y gestión industrial.
Algunos también ya hablan del inicio de la Industria 5.0, una evolución marcada por la participación activa del ser humanopara mejorar tanto el bienestar de los trabajadores como la sostenibilidad de la producción.
Esto incluye el desarrollo de robots colaborativos (cobots) que trabajan mano a mano con humanos en tareas de fabricación, y sistemas que no solo optimizan la producción, sino que también promueven prácticas responsables con el medio ambiente.
La Industria 5.0 prioriza la colaboración entre humanos y máquinas, destacando la importancia del toque humano en la creatividad, la personalización y la sostenibilidad.
Aplicaciones y tecnologías de la Industria 4.0
La incorporación de las nuevas tecnologías en el sector industrial supone toda una revolución en el control, formación, corrección de errores y toma de decisiones con simulaciones y prototipos 3D desarrollados con el máximo nivel de detalle. Mejorando la eficiencia de los procesos productivos cada vez más complejos.
Gracias a esta tecnología inmersiva y su unión con las últimas innovaciones del Internet de las Cosas (IoT) e Inteligencia Artificial, las máquinas y los operarios están interconectados, pasando de simplemente operar la máquina a poder comunicarse con ella.
Veamos alguna de las principales tecnologías de la Industria 4.0:
Realidad Virtual y Aumentada
Tanto la Realidad Aumentada como la Realidad Virtual son dos tecnologías inmersivas que están transformando la Industria 4.0.
Cambiando la forma en la que se combina el mundo físico y digital en las fábricas y líneas de producción. Por un lado, las experiencias AR aplicadas al sector industrial tienen un gran potencial para la presentación de los modelos tridimensionales de piezas y prototipos desde todos los ángulos y en el lugar exacto en el que estará su versión final, reduciendo al máximo el margen de error a la hora de montarlos y utilizarlos.
No obstante, si hay una aplicación de la Realidad Virtual que revoluciona el sector industrial es la posibilidad de entrenarse de forma autónoma en tareas complejas y/o peligrosas a través de simulaciones 3D controladas, antes de desempeñarlas en una situación real y sin necesidad de destinar recursos extra como formadores o la propia maquinaria para este fin.
Puedes conocer más sobre esta tecnología en nuestro post Realidad Virtual: ejemplos y aplicaciones.
Gemelos Digitales
Los gemelos digitales en la Industria 4.0. son representaciones virtuales e interactivas de procesos, productos o incluso plantas enteras de producción que simulan la realidad en un entorno digital.
Esta tecnología permite a las empresas tener una visión global de toda la producción, analizar datos y monitorizar sistemas para prevenir problemas antes de que ocurran, optimizar operaciones y experimentar con cambios en un entorno virtual sin riesgos.
Al utilizar sensores IoT para recoger datos en tiempo real, los gemelos digitales ofrecen una visión detallada del rendimiento, el mantenimiento y la eficacia de las máquinas en la planta de fabricación, mejorando así la toma de decisiones y la eficiencia operativa. Unos Gemelos Digitales que también pueden convertirse en el punto de información y de reunión entre los stakeholders, como en el caso de la Junta de Accionistas y evento virtual de Iberdrola desarrollado en su propio espacio virtual 3D.
Si te interesa puedes descubrir más sobre su potencial en Gemelos Digitales a través de la Realidad Extendida.
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Computación en la nube
El cloud computing es un pilar esencial de la Industria 4.0, proporcionando la infraestructura necesaria para soportar la integración y el análisis de datos a gran escala. Facilita la centralización de información, permitiendo un acceso remoto y en tiempo real a los datos críticos almacenados en sus servidores, lo que optimiza la colaboración y la agilidad en la toma de decisiones.
Con la capacidad de almacenar y procesar enormes cantidades de datos de forma segura y eficiente, la nube posibilita la implementación de soluciones avanzadas de Inteligencia Artificial generativa, automatización y IoT, permitiendo así a las empresas aumentar su eficiencia operativa, reducir costes y mejorar la innovación en sus procesos de fabricación.
Robótica
La electrónica, los ordenadores y los primeros robots mecanizados se introdujeron en el sector industrial durante la tercera Revolución Industrial. En la Industria 4.0. la robótica se ha visto reforzada, jugando un papel crucial en la automatización y optimización de los procesos de producción, su eficiencia y precisión.
Los robots avanzados pueden realizar tareas complejas y delicadas, adaptándose a entornos cambiantes y colaborando con humanos en tiempo real. La integración de robots autónomos y colaborativos mejora la velocidad, la calidad de la producción y reduce los riesgos laborales.
Además, libera a los trabajadores de tareas repetitivas, permitiéndoles enfocarse en actividades más estratégicas y creativas.
Big Data e Inteligencia Artificial
En la Industria 4.0, el Big Data y la Inteligencia Artificial son fundamentales para transformar la producción industrial a través de la recopilación y análisis de grandes volúmenes de datos generados por los dispositivos y sensores conectados al ecosistema de fabricación.
Estas tecnologías permiten la automatización avanzada y la toma de decisiones en tiempo real. Optimizando operaciones desde el mantenimiento predictivo hasta la personalización de la producción.
El potencial de la Inteligencia Artificial en la industria 4.0. puede ir más allá de la producción para enfocarse en los trabajadores. Convirtiéndose en una compañera más en su día a día: potenciando sus capacidades, resolviendo sus dudas y/o convirtiéndose en el portal de acceso a la información y formación de la empresa, como en el caso de IRIA, el avatar IA del grupo industrial Iveco.
Si quieres profundizar más sobre la IA te recomendamos → Desafíos de la inteligencia artificial aplicada a la empresa.
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Características destacadas de la Industria 4.0
La Industria 4.0. se caracteriza, principalmente, por la creación de fábricas inteligentes, donde los sistemas físicos y digitales cooperan de manera interconectada y autónoma.
La interconectividad, la transformación digital, la automatización son algunas de las características principales de la implementación de estas tecnologías en el sector industrial.
Características que pueden resumirse en:
- Respuesta en tiempo real. La capacidad de respuesta en tiempo real permite a las empresas monitorear y gestionar operaciones de manera instantánea y eficaz. Gracias al Big Data, los sensores IoT, las simulaciones 3D suponen un flujo continuo de datos que facilitan decisiones rápidas y precisas, optimizando el rendimiento del proceso productivo.
- Descentralización. Esta característica se refiere a la capacidad de las máquinas y sistemas informáticos de tener autonomía en su funcionamiento y en la toma de decisiones operativas sin intervención humana directa. Operando de forma independiente y flexible, adaptándose a los cambios y necesidades en tiempo real de los procesos industriales.
- Aumento de la productividad. Al integrar diferentes tecnologías, la automatización y optimización de los procesos impulsa un significativo aumento de la productividad. Estas tecnologías permiten una fabricación más rápida y con menos errores, maximizando el rendimiento de los activos y minimizando los tiempos de inactividad. Además, la recopilación y análisis de datos en tiempo real facilitan mejoras continuas y ajustes precisos en las operaciones de producción.
Aplicaciones de la Industria 4.0. que debes conocer
A lo largo del artículo hemos estado conociendo algunos de los ejemplos y casos de uso de las nuevas tecnologías en la Industria 4.0. A continuación, queremos profundizar en las aplicaciones más relevantes de esta Cuarta Revolución en el sector industrial.
Simulaciones 3D
Las simulaciones 3D en el ámbito industrial abarcan un gran número de aplicaciones. Desde la formación de los trabajadoresen el uso y prevención de riesgos laborales en entornos seguros, focalizados en el conocimiento tácito, hasta la posibilidad de conocer el funcionamiento de toda la planta, logística y maquinaria de una compañía a través de modelos 3D y simulaciones virtuales a escala real.
Entre las soluciones ya desarrolladas en este ámbito encontramos toda la línea de Virtual Training. Formaciones personalizadas en Realidad Virtual puestas en marcha por compañías de diferentes sectores industriales como la capacitación profesional de los trabajadores de Global Spedition o la presentación de la nueva maquinaria industrial de Boehringer Ingelheim.
Internet industrial de las Cosas: IoT industrial
El Internet de las Cosas Industriales (IIoT) va un paso más allá del IoT que conocemos actualmente, centrándose específicamente en la interacción entre las máquinas, dispositivos y sistemas industriales.
En la Industria 4.0. esta conectividad y comunicación entre máquina-máquina y humano-máquina, precisa y en tiempo real, permite llevar un monitoreo, mantenimiento predictivo y optimización de los procesos vital para que las empresas industriales puedan escalar y adaptarse en tiempo real a las tendencias y necesidades del mercado.
Gestión de tareas
La Industria 4.0 transforma la gestión de tareas al automatizar procesos y optimizar la asignación de recursos mediante sistemas inteligentes. Permitiendo la coordinación eficiente de tareas entre máquinas y humanos, mejorando la precisión y reduciendo el tiempo de ejecución.
Además de la gestión de tareas, también podríamos hablar de la gestión de la información, donde se puede recolectar, procesar y analizar grandes volúmenes de datos de múltiples fuentes en tiempo real.
Donde no solo se obtienen insights estratégicos, también se facilita una mejor coordinación y comunicación entre departamentos y niveles de organización a través de interfaces como WebApps o incluso avatares IA hiperrealistas que humanizan la interacción entre los usuarios y los datos.
Casos de uso de la Industria 4.0. en Imascono
Desde el sector farmacéutico al logístico, pasando por la automoción, la maquinaria agrícola y la industrialización de la ganadería, son muchos los sectores industriales en los que los casos de uso de Imascono han formado parte del salto a la Industria 4.0. de grandes y medianas empresas.
- Como la virtualización y modelado 3D interactivo de las diferentes máquinas del grupo Tenias. Versiones tridimensionales para la presentación y formación sobre el funcionamiento de sus últimos productos.
- O a nivel formativo junto a Mondragón Formación Profesional donde se han desarrollado diferentes experiencias interactivas virtuales inmersivas y semi-inmersivas para recrear simulaciones del funcionamiento de maquinaria industrial.
- Otro caso de éxito en la Industria 4.0. también lo encontramos en la formación en Realidad Virtual diseñada para Ceva Velactis, la principal empresa farmacéutica en el ámbito veterinario, donde se forma y promociona los usos y ventajas de sus nuevos productos.
En Imascono sabemos de primera mano lo importante que es para las empresas industriales contar con los últimos avances tecnológicos para optimizar y escalar su producción, y al mismo tiempo, tener la suficiente flexibilidad y capacidad de personalización para adaptarse a los cambios de mercado. Por ello, la formación, la recopilación de datos y una correcta interacción entre máquinas y trabajadores son clave para avanzar en la Industria 4.0.
Nuestro equipo de más de 30 ingenieros y diseñadores lleva más de 12 años especializado en el desarrollo de proyectos de Inteligencia Artificial, Realidad Virtual y Espacios Virtuales centrados en el ámbito empresarial e industrial.
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