Disipando los mitos de la Industria 4.0

La automatización de maquinaria podría compararse con el cuerpo humano. Tus ojos son los sensores que monitorean las operaciones. Tus manos son la activación para maniobrar las cosas a tu alrededor. Tu cerebro es el control de procesos, proporcionando inteligencia y gestionando procesos. Tradicionalmente, las máquinas en entornos industriales solo podían proporcionar actuación, pero ya no. Con la Industria 4.0, el Internet industrial de las cosas (IIoT), la digitalización o cualquier término que use para describir el cambio tecnológico en la fabricación, no se puede negar su existencia. Según un informe reciente, el 85 por ciento de los fabricantes ya se están mudando a la Industria 4.0 o planean hacer la transición pronto.

La conectividad en las instalaciones de fabricación no es un concepto completamente nuevo. La conectividad de máquina a máquina (M2M) existe desde hace décadas. Sin embargo, los avances tecnológicos recientes están permitiendo a los fabricantes integrar la automatización física con inteligencia y datos, creando plantas completamente inteligentes.

A medida que ingresamos a la era de la Industria 4.0, este artículo debería ayudar a disipar algunos conceptos erróneos comunes sobre la implementación de la fabricación inteligente.

Mito 1:La automatización reemplazará a los humanos

Los seres humanos han pasado miles de años reduciendo su necesidad de realizar trabajo físico mediante la inversión en herramientas y maquinaria. En términos de automatización, este músculo mecánico se convirtió en una parte integral de la fabricación de automóviles cuando los robots de seis ejes se convirtieron en una adición estándar a las líneas de montaje en la década de 1960. Sin embargo, el autómata actual va más allá de la actuación física.

La amenaza de las máquinas inteligentes a menudo puede representar un panorama deprimente para la seguridad laboral de quienes trabajan en las líneas de fabricación y en otras industrias. Sin embargo, el despliegue de tecnología inteligente no es ciertamente el fin de los humanos en el ámbito de la fabricación y la ingeniería.

Considere el software de fábrica inteligente. Las aplicaciones modernas a menudo abarcan un sistema de control distribuido (DCS) con control de supervisión y adquisición de datos (SCADA). Este tipo de software puede automatizar los procesos de fabricación mientras recopila datos de producción de la planta. Los datos pueden incluir información de la cadena de suministro, estadísticas de productividad, análisis predictivos y datos de consumo de energía.

Naturalmente, la implementación de este software reduce la necesidad de intervención humana durante las operaciones, pero los humanos siguen siendo el factor decisivo. No hay ninguna ventaja en recopilar datos de producción sin planes para actuar en consecuencia. Los fabricantes quieren software que pueda recopilar datos en tiempo real y, lo que es más importante, visualizar esta información en un formato inteligible para permitir a los empleados tomar decisiones informadas.

El cerebro humano nunca podría adquirir o comprender con éxito la plétora de datos que podría lograr un sistema SCADA, al igual que un trabajador de una línea de ensamblaje no puede competir con los niveles de productividad de la robótica industrial. Sin embargo, no hay ninguna razón por la que estas nuevas mentes mecánicas no puedan trabajar en armonía con las mentes más creativas, empáticas y subjetivas de los humanos.

Mito 2:El hardware de vanguardia es fundamental

En un estudio reciente, el 64 por ciento de los fabricantes dijeron que su mayor área de preocupación al implementar la conectividad era que los costos iniciales de desarrollo eran demasiado altos. Con frecuencia, los fabricantes eliminan un sistema existente con la ilusión de que carece de las funciones necesarias para la fabricación inteligente, pero por lo general no es necesaria una revisión completa del sistema.

Aunque invertir en automatización industrial es importante, es vital que los fabricantes evalúen sus necesidades de hardware antes de comprar tecnología innecesaria. Tome la robótica colaborativa como ejemplo. Gran parte de la publicidad que rodea a esta tecnología se centra en la capacidad del robot para trabajar sin células de trabajo robóticas, pero ¿esto realmente mejora sus operaciones de fabricación? Si bien la robótica colaborativa podría ser una inversión inteligente para algunos fabricantes, seguir las últimas tendencias en automatización no siempre es la inversión adecuada para todos.

Una instalación de fabricación promedio abarcará una variedad de equipos, que varían en edad, fabricante y estándares de comunicación. Para permitir la fabricación inteligente, el hardware debe poder comunicarse entre sí, pero esto puede ser difícil de implementar. De hecho, más de un tercio de los fabricantes admiten que están luchando por completar con éxito sus iniciativas de fabricación inteligente.

La transición a la fabricación inteligente nunca es sencilla, pero los fabricantes siempre deben explorar todas las opciones antes de descartar el proceso como "demasiado caro". Por ejemplo, elegir un software de control de procesos que sea independiente del hardware o que pueda operar en varios protocolos de comunicación diferentes puede erradicar la necesidad de invertir en un sistema de hardware completamente nuevo.

En cambio, se debe implementar una estrategia de fabricación inteligente antes de realizar cualquier desembolso financiero. Los fabricantes deben considerar cuidadosamente lo que desean lograr con la inversión y tomar decisiones de compra basadas en estos objetivos.

Por ejemplo, los fabricantes de productos electrónicos podrían priorizar velocidades rápidas y altos niveles de precisión para competir con economías de fabricación más baratas. Para estos fabricantes, invertir en un robot de brazo robótico articulado de cumplimiento selectivo (SCARA) sería ideal, especialmente para las funciones de pick-and-place.

A diferencia del proceso de revisión de sistemas, la instalación de un robot SCARA no debería resultar en largos períodos de inactividad, particularmente cuando se utiliza un integrador de sistemas experimentado. De hecho, algunos robots se pueden instalar en solo un fin de semana.

Sin lugar a dudas, invertir en hardware puede generar importantes beneficios de productividad y eficiencia para los fabricantes al implementar Industria 4.0. Sin embargo, existen formas más sencillas de actualizar el hardware y mejorar los procesos que invertir en un sistema completamente nuevo.

Mito 3:Las plantas inteligentes nunca serán seguras

Al implementar tecnologías conectadas, las plantas ya no son entidades insulares. Por su propia naturaleza, las fábricas inteligentes deben expandirse mucho más allá de las paredes de sus propias instalaciones y convertirse en parte de un ecosistema más amplio. Naturalmente, esta mayor conectividad trae nuevos riesgos operativos y desafíos de seguridad desconocidos.

Los fabricantes que implementan tecnologías de la Industria 4.0 sufren muchas de las mismas amenazas de ciberseguridad que otras industrias. Las amenazas persistentes avanzadas (APT), por ejemplo, se han utilizado contra la industria manufacturera durante años con malware para extraer datos confidenciales. Sin embargo, a medida que los fabricantes conectan piezas de tecnología operativa (OT), muchas de las cuales nunca antes se habrán conectado a Internet, esto puede exponer las vulnerabilidades del sistema a ataques.

Por supuesto, no todas las brechas de seguridad cibernética en la industria manufacturera son el resultado de ataques maliciosos. Al planificar la implementación de la Industria 4.0, los fabricantes también deben considerar capacitar a su personal sobre la importancia de las medidas de ciberseguridad. Este método puede ayudar a los fabricantes a evitar pérdidas accidentales de datos y mejorar la seguridad general de la instalación.

A medida que ingresamos a la era de la Industria 4.0, los fabricantes deben estar preparados para presenciar cambios significativos en sus instalaciones de producción. A pesar de los conceptos erróneos comunes, la transición a la fabricación inteligente ciertamente no es tan amenazante, costosa o peligrosa como algunos fabricantes pueden creer.

Acerca del autor

Nigel Smith es el director gerente de TM Robotics, un especialista en robots industriales.