Industry 4.0 es el vocablo internacional usado para marcar el inicio de la Cuarta Revolución Industrial, atribuida a la República Federal de Alemania, a partir del año 2013. Cabe establecer la relación directa que existe entre el mencionado vocablo y el concepto de digitalización del proceso de producción industrial. Se puede inferir entonces que, para llegar a este nivel de “revolución industrial”, se debió pasar por etapas previas, de similar importancia e impacto para la humanidad.
Antes de expresar las características fundamentales de la Industry 4.0 se expone de manera muy sucinta lo ocurrido en las etapas previas, con base en datos generalmente aceptados.
La Revolución Industrial
Desde 1784 hasta 1869
Inicia en Inglaterra con la mecanización de la producción industrial, facilitada por el avance y perfeccionamiento que el ingeniero James Watt realizó en la máquina de vapor. El telar mecánico, la locomotora y el barco de vapor, son símbolos del desarrollo de esa época; se sustituye la destreza humana, la fuerza de los animales y la energía del viento por la energía proveniente del vapor de agua. El carbón mineral se constituye en el combustible para la naciente industria. Para las obras de infraestructura se usan materiales tales como la madera, el hierro pudelado, las fundiciones de bronce y de plomo con estaño, el caucho.
Las materias primas industrializables provienen de fibras vegetales derivadas del algodón y la celulosa que se utiliza para fabricar el papel; nace la industria de los alimentos; se potencia el comercio internacional; en 1824 el constructor Joseph Aspdin inventa el cemento Portland; en 1836 sale a luz el telégrafo. Se debe considerar que la revolución industrial fue también el origen de grandes cambios en la sociedad, el derecho y la economía del mundo entero; temas de gran importancia para la evolución de la especie humana, no abordados en el presente artículo.
Segunda Revolución Industrial
Desde 1870 hasta 1968
No existe un hito que marque específicamente el inicio de este período; no obstante, existe un elemento tecnológico que sirve para identificarlo: el uso de la energía eléctrica. Asimismo, se inicia la explotación del petróleo y el gas natural, como fuentes alternas de energía. Se facilitan las comunicaciones con el perfeccionamiento y patente del teléfono, por parte del científico e inventor escocés Alexander Graham Bell, en 1876. Posteriormente se desarrollan los sistemas de radiocomunicación, la televisión y las cintas para audio y video.
En la industria automotriz se inicia la producción en masa con la invención de la cadena de montaje de Henry Ford. Se perfecciona la industria de producción del acero y el aluminio, se crea nuevos materiales, entre ellos el acero inoxidable, los polímeros y las fibras sintéticas. Nace la electrónica, se elaboran los automatismos electromecánicos, se inventa el computador digital. Vuela el primer aeroplano, se perfecciona la industria aeronáutica, navegan los primeros submarinos, se desarrollan las armas atómicas y la energía nuclear con fines pacíficos, inicia la era espacial, se desarrollan tecnologías para aprovechar las energías solar y eólica.
El mundo se contamina con radiación, basura inorgánica y residuos de la industria petroquímica. La industria militar se convierte en el pilar para el desarrollo tecnológico; la sociedad sufre el efecto de dos guerras mundiales y clama por vivir en un mundo pacífico. La economía de los países industrializados se dispara a un ritmo sin precedentes.
Tercera Revolución Industrial
Desde 1969 hasta 2012
Este período se diferencia del anterior por el uso dinámico de la información y el desarrollo de sistemas globalizados para las comunicaciones; surgen las denominadas TIC o Tecnologías de la Información y Comunicación e inicia la era de la informática con la aparición de la internet.
Se desarrolla nanomateriales, semiconductores y superconductores; con ellos se fabrica circuitos integrados, microprocesadores, controladores de lógica programable o PLC, pantallas de cristal líquido o LCD; utilizados en el desarrollo de la mecatrónica, robótica, teléfonos celulares, teléfonos inteligentes, súper computadoras y demás grandes avances tecnológicos, entre los cuales se debe mencionar los dispositivos para emisión controlada y filtro de radiación láser, dentro del espectro de luz visible y fuera de este: rayos gamma, ultravioleta, infrarrojos, etc.
El petróleo es el combustible de uso general pero también se incursiona en el uso de tecnologías basadas en las energías recuperables: electricidad que proviene de la energía solar, del viento y de las fuentes geotérmicas; combustión con base en el hidrógeno del agua y en combustibles de origen vegetal. Se debe mencionar que en 1968, Garrett Hardin advierte del peligro generado por el acelerado desarrollo industrial; pues en su libro “La tragedia de los comunes” enuncia lo que hoy se resume como los elementos y principios de la economía para el desarrollo sustentable. La sociedad exige equidad y al mismo tiempo se vuelve presa del consumismo derivado de la obsolescencia programada; el mundo se llena de basura inorgánica.
Industry 4.0
Desde 2013
Representa el origen de la era de la transformación digital que se materializa en sistemas autónomos que funcionan con el intercambio y procesamiento de datos a velocidades nunca antes imaginadas, en tiempo real; con el propósito de conseguir la fabricación inteligente.
Industry 4.0 representa también la optimización industrial, en todo el sentido de la palabra; para ello se requiere de elementos tales como: una nueva cultura organizacional, optimización de procesos, personas preparadas y herramientas con tecnología digital; con enfoque en el cliente y en la calidad integral del producto o servicio.
Las herramientas tecnológicas que sirven de apoyo para la transformación digital son:
Computación en la nube.
Conectividad, basada en sistemas para integración horizontal y vertical.
Ciberseguridad.
Big data y análisis de datos.
Sistemas para simulación.
Internet industrial de las cosas, denominado IIoT.
Fabricación aditiva (impresoras 3D).
Robots autónomos e inteligencia artificial.
Realidad aumentada.
Los entornos de aplicación de la Industry 4.0 suelen ser descritos como sistemas inteligentes; entre otros se tiene los que se usa para prolongar la vida de las personas, el control de la movilidad social, el comercio y la logística, los edificios y las obras de infraestructura, las redes eléctricas, localización de personas, autentificación de datos, fabricación digital (Fab Labs). Los proyectos de este nivel deben ser gestionados con metodología Agile, con crecimiento orgánico planificado, y con el debido respaldado de equipos humanos de alto rendimiento; en los que prevalecen los principios de autonomía, interacción, interfuncionalidad y trascendencia; en otras palabras, pese al gran nivel de desarrollo que posee la tecnología actual, todavía resulta indispensable la acción del ser humano en cualquier proceso industrial.
Desde la Revolución Industrial de 1784 hasta hoy, han transcurrido doscientos treinta y seis años; durante ese tiempo, el ser humano ha desarrollado la ciencia y la tecnología hasta niveles de orden superior al progreso social y al estándar de equidad que cada individuo quisiera alcanzar.
Con base en lo expresado, cabe preguntar al lector si cree en un futuro estable, a mediano plazo; o estima que el entorno tiende a ser cada vez más volátil, incierto, complejo y ambiguo. También le invito a imaginar el impacto de la Industry 4.0 en la naturaleza, las ciudades, las fuentes de energía, el trabajo, la salud, la educación, el orden social, la alimentación, etc.
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