Rol de la industria 4.0 en la economía

Europa es líder mundial en muchos sectores estratégicos, como el automovilístico, el aeronáutico, el de la ingeniería, el espacial, el químico y el farmacéutico. La industria sigue representando cuatro quintas partes de las exportaciones europeas y un 80% de la inversión en I+D del sector privado procede de la industria manufacturera1.

El Tejido Industrial está muy caracterizado por la presencia de Pymes, que deben superar los obstáculos que limitan su crecimiento para ser más competitivas. La Pyme promedio es más pequeña en Europa que en EEUU. Esto tiene consecuencias significativas: cuanto más pequeña es la empresa, mayores son las dificultades para invertir en innovación, exportar e integrarse en cadenas de valor mundiales, lo que dificulta su competitividad.

La contribución del sector manufacturero al valor añadido de la UE descendió de aproximadamente un 18% en el año 2000 a un 14% aproximadamente en 2009 para finalmente mostrar una ligera recuperación en 2011 al incrementarse hasta el 16%2.

El gran objetivo es alcanzar el 20% del PIB en 2020.

 

Casi uno de cada cuatro puestos de trabajo del sector privado se encuentra en la industria y suele requerir una alta cualificación, además, cada empleo adicional en el sector manufacturero genera entre 0,5 y 2 empleos en otros sectores.

El modelo industrial de la Galicia del futuro

En relación a la transformación que se está produciendo hacia la Fábrica 4.0, uno de los tres grandes retos busca el incremento de la competitividad de las industrias con más peso en la economía gallega, y fija como vías para lograrlo el aumento de la intensidad tecnológica, la diversificación, la especialización y la innovación de los procesos y productos, y destaca el papel determinante que para ello tendrán las tecnologías facilitadoras, especialmente las TICs y la hibridación, es decir, la búsqueda de sinergias y conocimiento compartido entre sectores interrelacionados.

neuronas

Principales características de la industria 4.0

Interoperabilidad

los sistemas cyberfísicos (portadores de piezas de trabajo, estaciones de ensamblaje y productos) permiten a los seres humanos y a las fábricas inteligentes conectarse y comunicarse entre sí.

Virtualización

se crea una copia virtual de la Fábrica Inteligente vinculando datos de sensores con modelos de plantas virtuales y modelos de simulación

Capacidad en tiempo real

la capacidad de recopilar y analizar datos y proporcionar la información derivada inmediatamente.

Descentralización

capacidad de los sistemas cyberfísicos de tomar decisiones propias y producir localmente gracias a tecnologías como la impresión en 3D.

Modularidad

adaptación flexible de fábricas inteligentes a requerimientos cambiantes mediante a sustitución o expansión de módulos individuales.

¿Qué tecnologías se asocian a la industria 4.0 según el Gobierno de Alemania?

La aplicación de las tecnologías de la información y la comunicación (TICs) para digitalizar la información e integrar los sistemas en todas las etapas de la creación y el uso del producto (incluida la logística y el suministro).

Sistemas cyberfísicos que utilizan las TIC para monitorizar y controlar procesos y sistemas físicos. Estos pueden involucrar sensores integrados, robots inteligentes que pueden configurarse para adaptarse al producto en tiempo real a medida que se va creando, o fabricación aditiva

Comunicaciones de red incluyendo tecnologías inalámbricas wireless e Internet que sirven para la comunicación entre dispositivos (pj. impresión 3D).

Simulación, modelado y virtualización en el diseño de productos y la planta, y con proveedores y distribuidores.Recopilación de grandes cantidades de datos y su análisis y explotación.  Un mayor apoyo basado en las TIC para los trabajadores, incluidos los robots, la realidad aumentada, o mediante análisis Big Data y Cloud Computing.

Beneficios
para la industria

Simulación y optimización de procesos-Generación del gemelo virtual
  • Desarrollo de herramientas de simulación que predecirán el comportamiento de la planta de fabricación a partir de toda la información generada y procesada bajo diferentes suposiciones para obtener estadísticas de utilidad del comportamiento y el uso de los recursos (tiempos de servicio, utilización de máquinas y personal, etc.) con el objetivo de mejorar y optimizar la gestión y planificación de la producción, con modos fundamentales de operación de los simuladores de eventos discretos:
Optimización

El simulador de eventos permite probar diferentes configuraciones en los procesos o bloques que integran e interactúan en el sistema de fabricación, pudiendo detectar de esta manera posibles optimizaciones en la asignación de recursos o en los tiempos de servicio a los usuarios.

Realidad virtual 3D

Permite la sobreimpresión de información virtual –planos, modelos, instrucciones— en un entorno real. Es una tecnología que ha experimentado un crecimiento muy rápido en los últimos años. A nivel industrial, durante los últimos años, varios proyectos han estudiado el uso de realidad virtual 3D en tareas de visualización, mantenimiento, medición e información sobre la ejecución de tareas en un entorno industrial.

El uso de sistemas de realidad virtual, centrados en las habilidades del operario, permitirá mejorar la flexibilidad, competitividad y agilidad en la fabricación. Se busca equipar a los trabajadores de nuevas interfaces multimodales, intuitivas, con flujos de trabajo basados en la experiencia de los usuarios, con el objetivo de planificar, programar y operar, de forma segura, el flujo de producción. En este contexto, el uso de tecnologías TIC móviles y ubicuas permitirá a los trabajadores controlar remotamente y supervisar las operaciones de fabricación, mejorando la productividad y compensando limitaciones derivadas del envejecimiento o de la inexperiencia de los operarios.

El dominio de la aplicación para la simulación. La simulación es una herramienta que se utiliza en gran medida en la fase de diseño de un sistema, como se utiliza en la industria. Una forma en que podría ampliarse el uso de la simulación es con la búsqueda de nuevos dominios de aplicación en los sectores en los que ya se está utilizando. Hay potencial para que la simulación pueda ser aplicada en áreas como:

  •  Emulación para ayudar al diseño de sistemas de control. 
  •  Programación. 
  •  Predicción de futuros resultados. 
  •  Control en tiempo real. 
  •  Entrenamiento. 
  • El modelado del comportamiento humano y la interacción con un sistema de operaciones. El propósito debe ser entender mejor cómo la interacción humana con un sistema de operaciones afecta el desempeño de ese sistema y buscar maneras de mejorar las acciones, comportamientos y decisiones de los actores humanos. El requisito aquí es poder construir y usar rápidamente simulaciones (muy aproximadas), posiblemente en un entorno de toma de decisiones de grupo.