Según el modelo de madurez de la Acatech, en la Industria 4.0 existen 6 fases de implementación. Actualmente nos encontramos en la tercera. (GettyImages)
Los avances de los puertos hacia una Industria 4.0
Aunque el sector portuario no ha sido un gran pionero en la automatización y la digitalización, en los últimos años ha abrazado con fuerza estos conceptos. Si bien inicialmente el objetivo era la mejora productiva, no hay que ignorar un objetivo más amplio; el de la Industria 5.0, un concepto que implica pensar más allá de los resultados empresariales para maximizar el estado de salud del planeta.
Publicado el
20.10.2022
Según el modelo de madurez de la Acatech, en la Industria 4.0 existen 6 fases de implementación. Actualmente nos encontramos en la tercera. (GettyImages)
En el sector industrial, el proceso de transformación digital se denomina Industria 4.0. donde el numeral 4.0 alude a la cuarta revolución industrial.
- La primera revolución industrial tuvo lugar en el siglo XVIII. Se empezaron a utilizar equipos de producción mecánicos impulsados por agua o vapor.
- La segunda revolución industrial se inició a finales del siglo XIX. Se basaba en la producción en masa, la división del trabajo y el uso de la energía eléctrica para la propulsión de la maquinaria productiva.
- La tercera revolución industrial se basó, a partir de los años 70 del siglo XX, en el uso de la electrónica y la informática para automatizar la producción.
- La cuarta revolución industrial, o Industria 4.0, se basa en el uso de sistemas físicos y cibernéticos interconectados e integrados en red y la convergencia de numerosas tecnologías de la información y las comunicaciones.
“Cómo término, se oficializó en el 2011 y su implementación plena está prevista para el 2040, fecha en la que se calcula que la sociedad será completamente digital”, señala Xavier Pi, codirector del Máster Industria 4.0 de la Universitat Politècnica de Catalunya y miembro de la Comisión Industria 4.0.
El hecho que estemos hablando de revolución industrial no implica, únicamente, un conjunto de avances tecnológicos, sino una “revolución”, un cambio drástico en las formas de trabajo que tendrá un impacto global en toda la sociedad, de la misma manera que lo tuvieron en su momento la aparición de la máquina de vapor, la electrificación y las líneas de montaje o los ordenadores en las anteriores revoluciones industriales.
Los puertos y la Industria 4.0
Para Pi, el sector portuario es pionero, en muchos aspectos, en la incorporación de estas ideas. A finales del siglo XX, la aparición de los PCS (port community systems) resuelve las necesidades de los agentes del sector de interconectarse entre sí. Hoy en día, estos sistemas han madurado mucho y hablar de digitalización y automatización es habitual en la actividad portuaria.
A pesar de esta evolución natural, los puertos y las administraciones públicas de que dependen están apostando de forma decidida por acelerar estos procesos. Muestra de ello son las subvenciones que existen para digitalizar procesos y operaciones, como el Fondo Ports 4.0.
Los puertos están incorporando aspectos de la Industria 4.0 de manera natural. Por ejemplo, ya hace años que se implementó el Sistema de Identificación Automática para identificar la posición de los buques, pero ahora la tecnología nos permite ir mucho más allá.
"El piloto 5G Maritime, realizado en el Port de Barcelona es una evolución más sofisticada basada en tecnología de IBM, cámaras de alta resolución de Huawei y la red 5G de Vodafone, que permite una geolocalización de alta precisión empleando imágenes e inteligencia artificial”, menciona Pi, haciendo referencia al informe del citado piloto elaborado por la Mobile World Capital.
Gracias a su alta conectividad, baja latencia y su carácter inalámbrico, las redes 5G permitirán desplegar y conectar todo tipo de dispositivos y ejecutar modelos virtuales. “Los propios gemelos digitales son componentes conectables, igual que las máquinas, los sistemas o los sensores. El Internet de las Cosas nos conducirá a un escenario en el cual cualquier elemento podrá conectarse y esto es muy trascendente”, valora.
En otros campos como es el de la automatización, otros puertos también han iniciado proyectos vinculados con la Industria 4.0. El de Singapur lo hace bajo el proyecto Tuas Megaport, que será el mayor puerto del mundo totalmente automatizado una vez se extienda el modelo al resto de áreas portuarias en 2040.
Está automatización se producirá en varios niveles; desde grúas y contenedores de carga a vehículos autónomos gestionados por un sistema de control inteligente y remotamente. Así, gracias a la tecnología y los sistemas interconectados se mejorarán aspectos como la seguridad, la sostenibilidad o la productividad.
En 2019, el puerto de Rotterdam inició junto con IBM el desarrollo de un gemelo digital del mismo, y en 2020, el puerto de Los Ángeles e IBM llegaron a un acuerdo para crear un centro de ciberresiliencia para reducir los riesgos de ciberataques en la carga e intercambio de información. El puerto también está trabajando, en colaboración con General Electric, en la creación de una plataforma digital denominada Smart Port con el objetivo de mejorar la planificación y la eficiencia de la cadena de suministro.
Por último, el puerto de Hamburgo, que cuenta, entre otros, con un proyecto IoT para rastrear diferentes tipos de contaminación, incluida la acústica marina. También emplea soluciones inteligentes en operativas como la seguridad, la navegación en tiempo real y en operaciones de mantenimiento.
¿Por qué nos encaminamos hacia la digitalización?
Entre finales del siglo XIX hasta la década de 1960, los sistemas de producción fabricaban grandes volúmenes de lotes de productos estandarizados. A partir de 1970 y 1980 se produce un cambio, las cadenas productivas empiezan a producir gamas de productos personalizados y adaptados, lo cual exige una mayor flexibilidad que solo puede conseguirse, en palabras de Pi, con la digitalización. Hoy en día, con el auge del comercio electrónico, los consumidores exigen productos únicos o altamente customizados y entrega inmediata o personalizada.
“Gracias a los gemelos digitales, ya no existe un muro entre lo analógico y lo digital. Es posible digitalizar activos físicos creando una interfaz digital, que podríamos describir como una “campana digital”, que permite integrar la realidad con la modelización, y probar, desarrollar y simular procesos con un menor riesgo y mayor precisión. Después, este activo digital regresa al mundo físico, a la materialización, con la experiencia aprendida en la interfaz digital”, expone.
Ventajas de la industria 4.0
Además de facilitar la simulación de productos, servicios y procesos en entornos seguros, la Industria 4.0 permite:
- Un mantenimiento predictivo. La combinación de tecnologías como el Internet de las Cosas, la nube y la inteligencia artificial permite monitorizar el funcionamiento continuo y en tiempo real de la maquinaria industrial. Así, es posible anticiparse a un mal funcionamiento y evitar paradas productivas.
- Automatización: Las mencionadas tecnologías permiten también automatizar procesos, con la ventaja de reducir errores e incrementar la eficiencia.
- Sostenibilidad. La posibilidad de realizar modelos predictivos futuros y la recopilación de información pasada permite sincronizar y monitorear todos estos datos para optimizar recursos ambientales y económicos y reducir el desperdicio.
- Transparencia. Otra tecnología capital en la Industria 4.0, en este caso el blockchain, permite la trazabilidad y descentralización en la transacción de datos y operaciones.
¿En qué momento se encuentra la Industria 4.0?
Xavier Pi explica que existen varias fases de implementación. “En estos momentos, las empresas están en la tercera fase del modelo de madurez de la Acatech (de un total de seis), creando repositorios de datos digitales, las llamadas ‘sombras digitales’. Están colocando sensores, capturando y acumulando datos”.
La cuarta fase consiste en identificar qué datos tienen o no valor, “separar el grano de la paja”. La siguiente es entender con claridad las conclusiones que arrojan estos datos. Esto, afirma Pi, significa “comprender los procesos”.
En una etapa más avanzada empiezan a generarse modelos de simulación predictivos para probar y equivocarse en entornos digitales. La última fase es la plena automatización.
El modelo de madurez de la Acatech
“Con mayor frecuencia van apareciendo en el mercado más productos relacionados con estas tecnologías y soluciones para los gemelos digitales. En inteligencia artificial, por ejemplo, ahora se habla de ‘IA explicable’, y por tanto interpretable y juzgable. Los algoritmos de IA son como una caja negra y existen técnicas, análisis para comprobar si su diagnóstico está sesgado”, explica.
El experto añade que todavía falta camino por recorrer y para encajar esta serie de soluciones de forma integrada.
Boston Consulting Group, por ejemplo, lanzó en 2015 un modelo con los nueve pilares tecnológicos de la Industria 4.0.
LOS NUEVE PILARES TECNOLÓGICOS DE LA INDUSTRIA 4.0
Un cambio de mentalidad e Industria 5.0
Xavier Pi desliza dos conceptos derivados de la Industria 4.0 que conviene tener en cuenta:
- El metaverso: “que es llevar esta idea al límite. Crear un mundo virtual donde puedas probar y equivocarte, a un coste mucho menor, con la finalidad de aplicar estos cambios en el mundo real. Esta es una revolución muy profunda”, afirma.
- La Industria 5.0: “un concepto surgido en Japón que aplica la misma tecnología que la Industria 4.0 pero con propósito diferente. Mientras que 4.0 se centra en el sector empresarial, este nuevo concepto tiene un discurso planetario, maximizar el estado de salud del planeta”, expone.
A diferencia de unos años atrás, la tecnología que posibilita la Industria 4.0 ya está aquí. La principal barrera a superar, señala Pi, y que es el primer obstáculo que a menudo se identifica, es la falta de mentalidad digital.
Cuando en un par de décadas una parte mayoritaria de la sociedad sea completamente nativa digitalmente hablando se alcanzará la plenitud de una Industria 4.0 que ya ha empezado a andar. Y, sobre todo, a navegar.
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