¿Mi fábrica inteligente es más inteligente que la tuya? Es difícil decir

La fábrica inteligente. Industria 4.0. Fabricación inteligente.

Lo que significan esos términos es una cuestión abierta. Cada uno se ha convertido más en una especie de eslogan de marketing con significados cambiantes que en una señal definible para la fabricación de alta tecnología. Y los términos que hacen referencia a la inteligencia o, para el caso, a las revoluciones industriales, tienden a volverse cada vez más grandiosos o más genéricos con el tiempo.

Tal es el caso del segundo de los términos de esta lista, que nació en 2011 como una iniciativa de Industrie 4.0 respaldada por el gobierno alemán para ayudar al sector manufacturero del país a mantener su ventaja competitiva. La frase en sí insinúa una revolución industrial ciberfísica impulsada por sistemas, pero, con su sufijo “.0”, apunta al nivel de cambio que uno encontraría en una actualización de software incremental pero sustancial. También evoca a la mente la Web 2.0 que en gran medida se alejó de la memoria desde que apareció a principios de siglo y alcanzó su punto máximo alrededor de 2007. Y a este ritmo, Web 3.0 no ha logrado convertirse en una palabra de moda.

Deloitte señaló en 2017 que el término “fábrica inteligente” indica más un viaje que un destino. "[E] t representa una evolución continua, un viaje continuo hacia la construcción y el mantenimiento de un sistema de aprendizaje flexible, en lugar del enfoque de modernización de fábrica" ​​único y listo "del pasado", se lee en parte del artículo "La fábrica inteligente:receptiva, fabricación adaptada y conectada ".

Fábricas actuales del futuro

Por supuesto, hay un número creciente de informes de fábricas e instalaciones industriales que parecen indicar hacia dónde podría dirigirse el campo de la fabricación.

Por ejemplo, en 2017, Bloomberg informó sobre una acería en Austria que produce 500,000 libras de acero al año con solo 14 trabajadores.

La instalación no es de ninguna manera única en términos de su prodigioso uso de la automatización. La empresa japonesa de robótica FANUC ha operado una instalación llamada "luces apagadas" desde 2001, según un artículo de Fortune de 2003. El artículo informó que los robots producían unos 50 robots por turno de 24 horas. “No solo está apagado”, dijo Gary Zywiol, entonces vicepresidente de Fanuc. "Apagamos el aire acondicionado y la calefacción también".

La instalación de FANUC tiene cierta similitud con el cuento "Autofac" de Philip K. Dick de 1955, en el que las máquinas se auto-replican. En esa obra de ficción distópica, sin embargo, las fábricas automatizadas operan en contra de los deseos de un número limitado de supervivientes humanos.

Dado que gran parte de la industria manufacturera de todo el mundo se enfrenta al aumento de los costos laborales y la escasez de mano de obra, la perspectiva de instalaciones completamente automatizadas sigue estando de moda.

Sin embargo, algunas empresas se están moviendo en la dirección opuesta. Toyota ha reemplazado los robots con trabajadores humanos siempre que ha sido posible. "El proceso de automatización progresará, en términos generales", dijo a Roland Berger Mitsuru Kawai, director de fabricación y vicepresidente ejecutivo de Toyota. "Pero cuando usamos robots, serán entrenados por personas que saben lo que están haciendo".

Tesla, por el contrario, planeó automatizar por completo su fábrica llamada "acorazado alienígena" en Fremont, California, pero su líder Elon Musk cambió de opinión después de darse cuenta de que los humanos estaban "subestimados", como bromeó en 2018. hace un uso extensivo de la automatización, también destaca cómo tales instalaciones pueden impulsar la demanda de puestos de cuello blanco especializados, como ingenieros de algoritmos de batería, científicos de visión por computadora e ingenieros de aprendizaje profundo y aprendizaje automático.

Un medio feliz, al menos en concepto

Como ilustran los ejemplos de Toyota y Tesla, varias instalaciones están implementando la automatización junto con la automatización, optimizando gradualmente sus operaciones en el proceso.

Christian Lutz, director ejecutivo de la empresa de gestión de datos de IoT Crate.io, ha visto cómo la marcha hacia líneas de producción autónomas autooptimizables puede transformar las empresas industriales. Uno de sus clientes, la empresa de moldeo de plásticos ALPLA, ha implementado tecnología de automatización con capacidades de aprendizaje automático en varias de sus instalaciones de América del Norte. "Es un cambio dramático", dijo Lutz. "Por ejemplo, antes de que se implementara el sistema, un trabajador de la planta caminaba unos 10 kilómetros por día entre las líneas de producción con un portapapeles y marcaba casillas". En términos generales, un trabajador caminaba hacia una máquina, verificaba que funcionara correctamente, marcaba una casilla y pasaba a la siguiente máquina hasta que se hacía evidente un problema. Hasta la fecha, la compañía ha implementado el sistema en 11 fábricas en América del Norte.

Y si hay una falla, puede afectar potencialmente a miles de productos. "Eso significa que necesita un sistema de reacción en tiempo real, pero también un sistema que, con suerte, predice el problema", dijo Lutz. “Tal vez veas que se está formando una tendencia. Ve la tolerancia y recibe una alerta cuando el sistema se sale de la tolerancia. Con suerte, el sistema vería venir esta tendencia y lo alertaría un minuto antes ".

Si bien muchos fabricantes continúan haciendo un mayor uso de la automatización y herramientas como el aprendizaje automático, la tendencia general tiene una larga historia. Empresas medianas de la Europa de habla alemana conocidas como Mittelstand Han adoptado la automatización durante décadas para seguir siendo competitivos en un mundo donde la mano de obra barata siempre está disponible, en algún lugar. "En Europa, tienes estas fábricas mega optimizadas que ya están súper automatizadas", dijo Lutz. "Están todos sensibilizados. Están recopilando información del taller. Pero la información solo se utiliza para visualizar el estado actual de la producción ". Y si surge un problema, los trabajadores humanos deben luchar para solucionarlo.

Otros fabricantes de todo el mundo han adoptado una metodología similar, pero la tendencia de las fábricas inteligentes cambia el cálculo. Promete permitir a los fabricantes aumentar sus capacidades para predecir problemas antes de que causen tiempo de inactividad. Por supuesto, la técnica es a menudo más difícil de implementar de lo previsto. Tiende a funcionar mejor para organizaciones con datos considerables en un número significativo de máquinas, dijo Hala Zeine, presidente de cadena de suministro digital y fabricación de SAP.

Otro obstáculo para el mantenimiento predictivo es la cuestión de dónde debe ubicarse el procesamiento de datos. ¿Qué se debe procesar directamente en el piso de producción, en el llamado "borde"? ¿Y qué debería enviarse a la nube? “Conseguir este equilibrio correcto es el Santo Grial en la fábrica inteligente”, dijo Lutz. "A largo plazo, enviar todo a la nube no funciona desde el punto de vista de los costos".

Hay una serie de empresas que llevan la analítica al límite y agregan datos a la nube. "Pero lo que la gente suele olvidar es:una vez que se agregan y comprimen los datos, por ejemplo, a 'máximo', 'mínimo', 'valores atípicos', 'promedio' y cosas así, se pierde la capacidad de ejecutar ciencia de datos". Dijo Lutz. "Necesita los datos sin procesar, pero ¿dónde los almacena?"

Dificultad con las definiciones

Con su énfasis en los sistemas ciberfísicos, el término Industria 4.0 es posiblemente un término aún más ambiguo que el de fábrica inteligente, pero su referencia más clara es su indicio de una próxima revolución industrial. Es incierto si el término "Industria 4.0" tiene poder de permanencia dentro de una década, es difícil medir el estado actual del sector industrial en general, es un poco difícil de descifrar.

Pero si hay una revolución industrial bajo los pies, puede ser diferente de lo que imagina. Dependiendo de a quién le pregunte y dónde esté mirando en el mundo, la productividad de fabricación es lenta o ha tenido una tendencia incrementalmente mayor en los últimos años. Alemania puede ser pionera en lo que respecta a la fabricación inteligente, pero las señales son contradictorias con respecto a la velocidad de transformación del sector industrial del país. Su industria manufacturera, junto con su potente sector automotriz, está "en problemas", como dijo recientemente The Guardian, citando su vulnerabilidad a la incertidumbre económica global y las tensiones comerciales. Por otro lado, el escándalo Dieselgate ha llevado a su industria automotriz a redoblar la innovación, reforzando la investigación y el desarrollo de vehículos eléctricos e híbridos. Volkswagen también planea invertir unos 10.000 millones de euros en una instalación de fabricación de baterías de iones de litio de alta tecnología y convertirse en la primera empresa automotriz en implementar la impresión 3D a escala.

Los fabricantes de automóviles alemanes, al igual que su competencia internacional, también han invertido en viajes compartidos, vehículos autónomos y multimodales. Daimler y BMW, por ejemplo, están invirtiendo conjuntamente mil millones de euros en una empresa de viajes compartidos.

Las cambiantes prioridades comerciales de VW son un microcosmos de la búsqueda de muchas empresas industriales para reinventarse.

Y para aquellos que miran únicamente, digamos, el sector productivo del sector manufacturero como evidencia de la transformación industrial, no están viendo el panorama completo, dijo Martin Davis, socio gerente de DUNELM Associates Ltd. “Me recuerda la cita atribuida a Henry Ford ”, Dijo Davis. "Si le hubiera preguntado a la gente qué querían, habrían dicho un caballo más rápido".

Erik Josefsson, director de industrias avanzadas de Ericsson, tiene una visión que suena paradójica del estado de la industria manufacturera. "En realidad, no se sabe el cambio hasta que se ha realizado", dijo Josefsson. "Porque cuando estás en eso, realmente no te das cuenta de la misma manera".

Parte del desafío es la definición cada vez mayor de términos. Cualquier término tecnológico precedido de "inteligente" probablemente carece de una definición firme. Y luego el marco de Industrie 4.0 también está cambiando. “Se podría decir, en primer lugar, que se trataba más de conectarse. Empezamos a hablar de "sistemas ciberfísicos". Y luego surgió todo el concepto de gemelo digital ", dijo Josefsson. “Pero en realidad, ahora estamos llevando a los gemelos digitales al siguiente nivel. Así que la definición de gemelo digital ha cambiado ". Lo mismo se aplica a las llamadas fábricas del futuro, que, en un sentido literal, siempre quedarán fuera de su alcance. Josefsson agregó:"Estamos aumentando nuestras expectativas y preguntando:'¿Cuándo sucederá esa revolución?'"