¿QUÉ ES LA INDUSTRIA 4.0?

El término “Industria 4.0” se extendió en las industrias de automatización y fabricación industrial. Pero, ¿qué significa y cómo se lo aplica?

El ministro de educación e investigación de Alemania inventó el término en 2006, es decir, antes del iPhone. Sin embargo, no fue sino hasta 2011, cuando la idea se presentó de manera más formal que el término obtuvo tracción como palabra de moda. El 4.0 significa la idea de la cuarta ola de la revolución industrial: la primera hola fue el motor a vapor y la mecanización; la segunda fue la producción en masa y los equipos eléctricos; la tercera fueron las computadoras y la automatización; y la cuarta son los sistemas cibernéticos-físicos.

Hay cuatro principios en la industria 4.0:

1.     Interoperabilidad: Hombre y máquina conectándose y comunicándose entre sí

2.     Transparencia de la información: Virtualización/simulación del mundo real mediante información

3.     Asistencia técnica: Automatizar tareas a través de recopilación de datos importantes

4.     Decisiones descentralizadas: Toma de decisiones, relevantes al trabajo, en el nivel del sistema con la habilidad de delegar cualquier decisión externa a un nivel más alto de control

La interoperabilidad se presenta a través de robots colaborativos, realidad aumentada, escáneres de seguridad o fabricación just-in-time. Los robots colaborativos, o cobots, están a la vanguardia de este principio. La interacción entre robots y humanos ayuda a reducir la grieta entre la automatización completa y las tareas que dependen de la destreza y flexibilidad de un operador humano. Los cobots a veces se pueden ver como la única tecnología de la industria 4.0, cuando en realidad, solo proporcionan una pequeña ventaja en comparación al resto de la tecnología que impulsa la cuarta revolución industrial.

La transparencia de la información se suele ver como los sistemas SCADA (control de supervisión y adquisición de datos) y MES. Los sistemas SCADA existen hace años, bastante antes de nombrar a la industria 4.0 como tal. A través de la Internet de las Cosas y protocolos nuevos como IO Link, los sistemas SCADA tienen un rol importante en la industria 4.0, debido a la cantidad de datos que recopilan el sistema y los sensores inteligentes.

Los sensores inteligentes producen muchos datos, la mayoría de los cuales serían inútiles cuando se los observa de forma discreta, pero con el tiempo los datos se pueden usar de muchas maneras. Los cálculos de efectividad general del equipo (OEE) y control estadístico de procesos (SPC) son los usos típicos de estos datos, pero el mantenimiento predictivo y la producción just in time son maneras clave en las que se utilizan estos datos en la industria 4.0. Al recopilar datos puros de un servo, un algoritmo de mantenimiento preventivo puede anticipar cuándo el servo puede fallar, incluso antes de que lo haga. Esto reduce el tiempo de inactividad no planificado e incluso puede reducir el inventario de las piezas de repuesto, ya que se puede pedir un servo cuando los datos especifican que fallará pronto.

La asistencia técnica automatiza tareas repetitivas o inseguras, tales como generación de informes o manipulación de materiales pesados. En lugar de que una persona escriba los datos a mano, o usar Excel para crear un informe, el sistema SCADA se puede usar para imprimir informes de control de calidad después de pasar cada pieza por una estación de control de calidad. Además, los robots colaborativos se pueden usar para transferir una pieza que se considere demasiado pesada para una persona o incluso sostener herramientas mientras una persona mueve el robot a donde se requieren las herramientas.

Las decisiones descentralizadas asignan el procesamiento a la máquina. Al permitir que una máquina tome decisiones en su entorno inmediato, la autonomía se puede utilizar para ayudar a reducir el tiempo del ciclo. Por ejemplo, un vehículo guiado automatizado (AGV) programado con decisiones descentralizadas puede tomar sus propias decisiones sobre cómo evitar un obstáculo. Hacer que el AGV sea inteligente ayuda a evitar el tiempo de inactividad debido a que las personas interrumpen su camino, ya que en lugar de detenerse y esperar, el AGV sigue moviéndose de forma segura.

Hay muchas tecnologías nuevas, pero a través de la investigación, sociedades con proveedores y compañías de tecnología, y colaboración con nuestros clientes, JR Automation ha estado creando equipos en el espectro de la industria 4.0 por años. Tenemos la capacidad de integrar sistemas SCADA y MES con nuestro equipo personalizado o máquinas preexistentes. Nuestra práctica estándar es proporcionar equipo que notifique a nuestro cliente sobre la eficiencia de la máquina y, si surge un problema, dónde sucede el problema. El equipo de integración de software de JR Automation también puede proporcionar soluciones para equipos que permitan a nuestro cliente programar nuevos tipos de piezas sin conexión o introducir automáticamente secuencias nuevas en función de un archivo CAD cargado, creando equipos adaptables y flexibles. Mientras que la industria en general todavía está explorando el número de casos de uso asociados con este nivel de conectividad y recopilación de datos, JR está comprometido a invertir en tecnologías de la industria 4.0 y prácticas recomendadas. 

Esta es un vistazo rápido de la tecnología disponible y cómo encaja con los principios de la industria 4.0:

 "Industrie 4.0: Mit dem Internet der Dinge auf dem Weg zur 4. industriellen Revolution". Vdi-nachrichten.com (en alemán). 2011-04-01.

Hermann, Pentek, Otto, 2016: Design Principles for Industrie 4.0 Scenarios, último acceso el 4 de mayo de 2016