INDUSTRIA 4.0 y los Profesionales de la Ingeniería

Madrid, diciembre 2016

Miguel Obradors Melcior

Comité de Ingeniería y Sociedad de la Información

En el último año cuando se debate sobre la situación y futuro de la industria el tema que siempre se lleva la mayor parte de la discusión es en qué modo la digitalización transforma o transformará los procesos industriales, las relaciones con proveedores y clientes o cómo el producto final evolucionará o se convertirá en un servicio.

Esta transformación es una constante en el desarrollo histórico de cualquier empresa industrial sometida al entorno competitivo con un mayor ámbito global, pero ahora la aceleración del cambio que se anuncia, es fruto de la convergencia de la Tecnología de la Operación (Operation Technology – OT) y la Tecnología de la Información (Information Technology- IT) en el entorno industrial.

Estos cambios vienen siendo expuestos por lo que en Europa, liderado por Alemania, se ha definido como Industrie 4.0 (Feria de Hannover 2011), y se les asocia la entrada en la cuarta revolución industrial, después de las que provocó la introducción de la máquina de vapor, seguida por la producida por la aplicación de la energía eléctrica y la producción masiva y, posteriormente, la introducción del microprocesador, la electrónica y la informática. Ahora esta cuarta revolución viene impulsada por los sistemas ciber-físicos – maridaje entre el mundo físico y el digital a través de los sistemas computacionales y de las redes de comunicación.

Se representan en el siguiente esquema

La robótica fue pionera en el entorno ciber-físico en la tercera revolución industrial y ahora los sistemas de robots al estar conectados entre ellos permitirán la colaboración en esta cuarta revolución.

Hay líderes de opinión, Jeremy Rifkin entre ellos, que sostienen que no estamos entrando en la cuarta revolución industrial, sino en la tercera pues aún las energías renovables no son dominantes.

También es verdad que en el mundo industrial el término revolución es objeto de debate, pues las denominadas revoluciones industriales se producen de forma incremental, aprovechando el conocimiento científico y la tecnología de etapas anteriores, y además no todos los procesos industriales están presionados a pasar a la nueva etapa, pues pueden estar totalmente automatizados con gran productividad y sin necesidad de mayor flexibilidad.

Se ha explicitado que la base de la cuarta revolución – industria conectada – son los sistemas ciber-físicos (Cyber-physical Systems – CPS) y con el llamado Internet de las Cosas (Internet of Things – IoT).

Los CPS integran los proceso de fabricación y el comportamiento de los materiales con la dimensión digital (cíber) mediante la incorporación de “embedded systems “(electrónica empotrada) y el intercambio de datos mediante las comunicaciones. La relación entre estos dos mundos se produce en tres ámbitos: el problema del identificador único, la simulación y la automatización.

En cuanto a la identificación, los estándares tradicionales como el ISO-29002 se han visto complementados con estándares abiertos provenientes del mundo del Internet gestionados por el IETF (Internet Engineering Task Force) tal como el caso de las URI (Uniform Resource Indentifier).

La relación entre el mundo físico y el ciber-físico es un dúo automatización / simulación. La automatización la definimos como el control de los objetos físicos a través de objetos de Software, y la simulación es el traslado de objetos reales al mundo virtual, donde se puede experimentar con ellos alterando las reglas de funcionamiento sin ningún riesgo físico. Estas definiciones que van en sentido contrario hacen que ellas formen un círculo virtuoso que se retroalimenta. Finalmente, la emulación va más allá que la simulación, ya que añade los elementos necesarios para poder sustituir físicamente el elemento emulado. Se podría decir que la emulación es una simulación ciber-física.

Posicionamientos institucionales

Europa

Si bien el término Industrie 4.0 se comenzó a utilizar en Alemania en el año 2011 en relación con la cuarta revolución industrial, fue en abril del 2013, durante la Feria de Hannover, cuando los representantes de la Acatech (Academia Ciencias Alemania ) y de la empresa Bosch presentaron el documento fundacional de la iniciativa gubernamental llamado “ Recommendations for implementing the strtegic initiative INDUSTRIE 4.0 “, en el que colaboró el DFKI (Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz – Centro de investigación alemán para la Inteligencia Artificial ) y también se presentó la “Platform Industrie 4.0 “. Posteriormente, en Hannover 2016, se ha presentado el “Standarization Council i4.0 “(https://sci40.com), que es un organismo que tiene como finalidad el impulso de estándares a nivel internacional.

En 2015 se presentó en Francia la alianza “ Industrie du Futur” formada por instituciones académicas, centros de investigación y asociaciones empresariales, entre las que se encuentra la empresa Gimélec – de equipos eléctricos y de control – que anteriormente ya había publicado un documento titulado “ Industrie 4.0. L´usine conectée “. Dicha alianza ha establecido un preacuerdo con la i4.0 para utilizar su arquitectura de referencia llamada RAMI 4.0, que está descrita en el documento “Status Report: Reference Architecture Model Industrie 4.0 – RAMI 4.0 “y parte del mundo de las operaciones industriales (Operation – Technology – OT).

En España, en julio del 2015 se presentó el documento “Industria conectada 4.0 La transformación digital de la industria española”, que adopta los conceptos teóricos planteados en el documento alemán.

Estados Unidos

En EEUU se ha seguido un proceso diferente, pues en el año 2014 las empresas General Electric (GE), IBM, Intel, Cisco y ATT, junto con una organización sin ánimo de lucro llamada OMG (Object Mangement Group), dedicada a la estandarización en el campo del software, fundaron el “Industrial Internet Consortium – IIC”. Se basaron en el documento titulado “Industrial Internet: Pushing de Boundaries of Minds and Machines “desarrollado por GE en el 2012. El documento contempla tres oleadas: la primera corresponde al mundo físico y la denominan “Revolución Industrial “que se pr