Del Vapor a las Fábricas Inteligentes: La Evolución de la Manufactura Industrial 1.0 a 4.0

Retrocediendo a los años 1800, la primera revolución industrial ocurrió cuando se desarrollaron máquinas impulsadas por vapor y agua. A medida que la producción aumentaba, también lo hacían los pequeños negocios convirtiéndose en organizaciones más grandes.

"Las revoluciones industriales son más que una secuencia de eventos de máquinas a manufactura", dice Maddie Walker, Industry X Lead en Accenture (UK&I). "El impacto de la primera revolución en el siglo XVIII es difícil de sobreestimar —la agricultura fue reemplazada por la manufactura de materiales clave, impulsada por agua y vapor como la principal fuente de producción económica del país, impulsando un auge poblacional y crecimiento económico. Fue un avance para la productividad y producción humana —particularmente en textiles y transporte impulsado por vapor— donde lo que se hilaba a mano, ahora podía hacerse por máquinas, y distribuirse mucho más fácilmente".

La segunda revolución industrial se desencadenó con el uso de electricidad a finales del siglo XIX —que se volvió más eficiente que las máquinas impulsadas por vapor y agua— y la aplicación de producción en masa y líneas de ensamblaje por Henry Ford en el sector automotriz aumentando la eficiencia y disminuyendo costos.

"Durante la segunda revolución, que tuvo lugar a finales del siglo XIX / principios del XX, surgieron nuevas fuentes de energía —gas, petróleo y electricidad. Su presencia en fábricas permitió la producción en masa y máquinas más sofisticadas, junto con nuevos procesos en la línea de ensamblaje", añade Walker.

Adentrándonos en los años 1970, la tercera revolución industrial comenzó con el uso de automatización parcial usando controles programables por memoria y computadoras.

"La tercera revolución desencadenada en los años 1970 introdujo la era de la computación. El auge de la electrónica y la tecnología de la información hizo posible la producción automatizada —en el frente, medio y oficina trasera. Se inventaron los semiconductores, dando paso a computadoras personales, mainframes, teléfonos móviles y, eventualmente, internet", dice Walker.

Trayéndonos al presente, la cuarta revolución industrial (Industria 4.0) ha sido impulsada por el desarrollo de tecnologías avanzadas como el internet de las cosas (IoT) e inteligencia artificial (IA) para mejorar la automatización, productividad y capacidades de auto-monitoreo.

"Si bien cada revolución fue distinta, cada una influyó fuertemente en la que siguió. Sus principios centrales de comunicación, conectividad y automatización culminaron en la fase por la que la mayoría de las empresas están pasando hoy —comúnmente conocida como Industria 4.0", dice ella.

¿Cuál es el panorama actual para la manufactura industrial?

Sucediendo ahora, la cuarta revolución industrial (Industria 4.0, la revolución digital), "se caracteriza por una confluencia de tendencias y tecnologías que están difuminando las líneas entre la esfera física y digital", dice Ruchir Budhwar, SVP y Head Regional —Europa, Manufactura, Infosys.

Única en muchos aspectos, "Industria 4.0 —a diferencia de revoluciones industriales anteriores— no se trata de reemplazar activos/tecnologías existentes con nuevos, sino de dominar los desafíos y oportunidades que plantean tecnologías disruptivas como IA, aprendizaje automático y métodos de procesamiento de big data", continúa Budhwar. "Por primera vez, una revolución industrial se predice con anticipación, y no se observa a posteriori. Esto brinda varias oportunidades para que empresas innovadoras moldeen activamente el futuro. Los dos impulsores clave detrás de este cambio son la evolución del comportamiento del consumidor y la rapidez de los avances tecnológicos".

"Este movimiento realmente ve la intersección de conectividad, datos e inteligencia, con tecnologías inteligentes como IA, gemelos digitales, robótica e IoT apoyando el crecimiento y aumentando la rentabilidad con modelos de negocio digital-first y sistemas de producción más ágiles. En general, esto ha tenido un efecto profundo en el proceso de manufactura, permitiendo que cada aspecto de la cadena —desde el abastecimiento, hasta la línea de producción, hasta la logística— colabore y comparta inteligencia. Como resultado, la productividad aumenta aún más, los negocios son más flexibles y resilientes, y los productos que fabrican están mejor adaptados a las necesidades del cliente", añade Walker.

COVID-19 y su efecto en la adopción de Industria 4.0

"El COVID-19 puso de relieve la necesidad de mayor inversión en tecnologías digitales y trajo a primer plano la importancia de las operaciones basadas en datos —basta ver cómo los datos impulsaron el descubrimiento, aprobación, adquisición y despliegue de la vacuna.

Si bien los beneficios de ser una organización basada en datos se conocen desde hace mucho tiempo, la pandemia catalizó muchas transformaciones digitales por necesidad, lo que significa que empresas de todas las industrias buscan aplicar las tecnologías y principios de Industria 4.0 a sus operaciones no solo para mantener la continuidad del negocio sino también para buscar mejorar su rendimiento en el mundo post-pandemia.

Ya fuera fabricantes re-arquitectando sus cadenas de suministro para aliviar déficits, o tiendas de comestibles escalando sus redes de entrega, los últimos 12 meses han demostrado verdaderamente cómo Industria 4.0 puede ayudar a las empresas a pivotar a velocidad récord" - Maddie Walker, Industry X Lead en Accenture (UK&I)

Realizando el valor de Industria 4.0

Siendo uno de los temas más prominentes en la agenda de la junta directiva para ejecutivos de manufactura hoy, adoptar Industria 4.0 puede ayudar a los fabricantes a lograr muchos beneficios, incluyendo optimizar operaciones, hacerlas más resilientes y sostenibles, impulsar eficiencias de costos o crear productos más inteligentes.

"Pero antes de tomar decisiones sobre las capacidades tecnológicas para lograr estos beneficios, las empresas siempre deben primero identificar cuáles son sus objetivos y qué desafíos y oportunidades de negocio buscan abordar. Siempre hay una tecnología que puede arreglar un problema, pero se trata de usar las correctas para entregar los máximos beneficios", explica Walker.

"En su núcleo, lo que Industria 4.0 ha traído a la manufactura es conectividad. El COVID-19 puso a prueba la conectividad al extremo y los fabricantes han aprendido el valor de las tecnologías digitales para mantener las luces encendidas en tiempos de crisis. La inteligencia de máquinas y el uso transparente de datos ayudan a las empresas a desbloquear información sobre sus operaciones —información que nunca antes pudo haber estado disponible. Estos hilos digitales inspirarán nuevas decisiones y procesos operacionales. Las estrategias de Industria 4.0 ahora deberían buscar incorporar estas lecciones y avanzar en tiempos de recuperación", añade Walker.

Sin embargo, para una adopción exitosa de tales estrategias, Walker añade que "requiere que todo el negocio —desde ingeniería, cadena de suministro, finanzas y tecnología— esté comprometido y trabaje para lograr su valor. Todos en el negocio necesitan estar comprometidos con la nueva tecnología y procesos para entregar beneficios sostenidos. Lo que a menudo vemos es que muchas empresas adoptan un enfoque de 'producto mínimo viable' para provocar el cambio y demostrar los beneficios de un nuevo producto o proceso. Esto permite a un negocio comenzar rápido, probar su valor y luego escalar —llevando a su gente y tecnología con ellos".

Sumándose a los comentarios de Walker, Budhwar añade que "en última instancia, adoptar Industria 4.0 no necesita ser un gasto de todo o nada, sino más bien un proceso que involucra pasos pequeños y medidos para mejorar la eficiencia de manufactura —particularmente de formas que sean correctas para su organización y sus necesidades específicas. Por eso en Infosys, consideramos 4.0 una evolución, en lugar de una revolución, y hemos desarrollado un Índice de Madurez de Industria 4.0 en asociación con acatech, la Academia Nacional de Ciencia e Ingeniería en Alemania, para proporcionar a las empresas un marco práctico para el progreso".

Manufactura industrial más allá de Industria 4.0...

Creyendo que la quinta revolución industrial (Industria 5.0) ya está en marcha, Walker explica que "mientras la cuarta revolución industrial ha traído tecnología avanzada y con ella, oportunidades a las empresas, no ha hecho lo suficiente para aprovechar realmente dicha oportunidad. La crisis del COVID-19 lo dejó muy claro, al igual que los crecientes movimientos y regulaciones que abordan comportamientos insostenibles, cambio climático y un número creciente de problemas sociales.

"Las empresas comenzarán a perseguir valor equilibrado —que va más allá de la eficiencia y el crecimiento para también maximizar la responsabilidad social y ambiental, y estar mejor preparadas en un mundo propenso a crisis.

"Las empresas aprovecharán las tecnologías digitales existentes de la cuarta revolución industrial para tejer un 'hilo digital' continuo a través de la ingeniería de producto, manufactura y toda la cadena de suministro. Este hilo les dará información sin precedentes basada en datos en tiempo real, lo que les permite siempre equilibrar ser relevantes para clientes y empleados, operacionalmente resilientes, y responsables con el medio ambiente y la sociedad".

Para que las organizaciones realicen el potencial de Industria 5.0, Rafi Billurcu, Socio y Head de Manufactura del Reino Unido en Infosys Consulting concluye que "actuar en Industria 5.0 requiere que los fabricantes ya hayan dado pasos clave para iniciar sus viajes de transformación digital. Esto incluye establecer una visión digital para la empresa, y alinearla para impulsar la estrategia corporativa. Configurar una base digital también es clave —los procesos digitales deben estar en el núcleo, junto con un modelo operativo totalmente integrado y alineado. Los fabricantes también deben adaptar principios ágiles, y luego SAFe ágiles de ejecución, para impulsar la innovación a velocidad".