Máquinas que detectan de forma autónoma cuándo necesitan repuestos. Sistemas de producción que realizan su propio control de calidad durante el funcionamiento, reduciendo los gastos de inspección. Robots que reconocen y desplazan componentes de forma autónoma. Escenarios como estos se están convirtiendo gradualmente en una realidad en la producción industrial.
Se basan en tecnologías futuras como la inteligencia artificial (IA) y la computación en el borde. Ofrecen oportunidades inmensas para las industrias discretas y de procesos, porque abren nuevos modelos de negocio y un potencial de productividad. Esto los hace indispensables para garantizar la competitividad de las empresas industriales en el mundo del mañana.
Los datos como base de las nuevas tecnologías
Las tecnologías del futuro se fundamentarán en la disponibilidad de datos. Y esos datos están empezando a estar disponibles en abundancia, gracias a la transformación digital de la industria. Soluciones digitales como la cartera Digital Enterprise de Siemens ya reflejan cada paso de la producción industrial –desde el diseño de un producto, pasando por su fabricación, hasta su uso– en forma virtual, mediante lo que se conoce como gemelo digital.
Además, estos pasos están cada vez más interconectados digitalmente, lo que genera amplias reservas de datos. Las tecnologías futuras ya permiten analizar y explotar estas reservas de datos de formas totalmente nuevas.
El ejemplo de la IA muestra claramente lo que eso significa. En sí misma, la IA no es especialmente nueva. Siemens, por ejemplo, instaló redes neuronales en acerías ya en la década de 1990. Pero la tecnología ha progresado enormemente desde entonces.
La potencia de cálculo se ha multiplicado varias veces. Los algoritmos han mejorado notablemente. El hardware de las naves industriales funciona mejor. Y la transferencia de datos se ha acelerado enormemente. Eso significa que el creciente volumen de datos disponibles puede recopilarse y analizarse muchas veces más rápido y de forma más exhaustiva que antes, y el análisis de datos se ha vuelto mucho más sofisticado.
Para ello necesitamos plataformas como MindSphere, el sistema operativo abierto y basado en la nube de Siemens para el Internet de las Cosas (IoT).
Preparar a la industria para las tecnologías futuras
En una plataforma como esta, los usuarios pueden hacer más que recopilar y visualizar datos: también pueden analizarlos mediante algoritmos de IA y, sobre esa base, hacer que sus procesos de producción sean más eficientes.
Por ejemplo, los algoritmos de IA de la planta de Siemens en Amberg utilizan datos de las fresadoras para detectar cuándo los husillos de las máquinas están llegando al final de su vida útil y necesitan ser sustituidos. Así se reduce al mínimo el tiempo de inactividad no programado, lo que supone un ahorro de costes de alrededor de 10.000 € por máquina cada año.
Y la IA no tiene por qué funcionar exclusivamente en plataformas IoT en la nube. Gracias a ordenadores más potentes y hardware de mayor rendimiento, cada vez puede operar también en la propia nave industrial, es decir, directamente en la máquina.
Esta tecnología se conoce como computación en el borde. Su ventaja: las aplicaciones inteligentes pueden ejecutarse in situ, con trayectos de transferencia cortos y un procesamiento de datos casi en tiempo real. Además, los datos relevantes para las operaciones permanecen protegidos dentro del entorno local; la conexión con la nube solo es necesaria para actualizar las aplicaciones de IA.
La computación en el borde ya se utiliza en la planta de Siemens en Amberg, por ejemplo, en el control de calidad de placas de circuitos. Los algoritmos de IA pueden determinar a partir de los datos de producción qué placas de circuitos podrían estar defectuosas, de modo que solo esos componentes identificados deben inspeccionarse con rayos X. Esto ha reducido los costes de inspección en torno a un 30 %.
La IA también abre posibilidades totalmente nuevas para los sistemas de manipulación autónomos. Por citar solo un ejemplo: antes era necesario dedicar mucho tiempo a entrenar a los robots con objetos conocidos, definiendo cada movimiento y programándolo con gran detalle.
Sin embargo, la IA permite que los sistemas de manipulación reconozcan incluso objetos desconocidos y calculen los mejores puntos de agarre para ellos. Esta capacidad encuentra aplicación en líneas de montaje totalmente automatizadas para productos complejos, como los automóviles, líneas que deben ser lo más flexibles posible. Para ello, los robots también deben ser capaces de localizar y desplazar distintos componentes.
Estas tecnologías futuras ya son una realidad. Pero aún tienen un potencial mucho mayor para hacer la producción más fiable, más eficiente y, lo más importante, más flexible. Es la única forma de satisfacer la demanda de productos cada vez más personalizados en pequeñas cantidades, hasta un tamaño de lote de uno, y, además, hacerlo con rapidez, con alta calidad y a un precio atractivo.
El éxito futuro depende de la colaboración de muchos actores
Un aspecto es importante en este contexto: las tecnologías futuras requieren siempre nuevos caminos en la investigación y el desarrollo. Solo pueden implantarse con éxito cuando empresas de todos los tamaños y de todos los sectores colaboran en igualdad de condiciones.
La clave aquí es combinar la experiencia digital con la industrial. Determinados sectores han acumulado durante décadas un profundo conocimiento de sus aplicaciones industriales, y esa comprensión es indispensable para aplicar soluciones digitales e inteligencia artificial, computación en el borde y sistemas de manipulación autónomos en entornos industriales. Además, este tema complejo requiere las competencias de un grupo muy diverso de actores del mundo empresarial, científico y gubernamental.
El Gobierno debe impulsar la investigación, la infraestructura, la seguridad informática y la educación
Es importante contar con el impulso regulador adecuado por parte del Gobierno, de forma coordinada y a través de las fronteras nacionales. Aquí son especialmente cruciales cuatro aspectos:
1. Se necesita un ecosistema en el que las innovaciones puedan crecer, mediante el apoyo a la investigación aplicada y a las inversiones. Esa es la única forma de convertir rápidamente las tecnologías futuras en productos utilizables.
2. Una infraestructura informática en toda la zona y un acceso rápido a internet son requisitos básicos. La Industria 4.0 necesita, no solo más ancho de banda, sino también tiempos de transferencia muy rápidos, combinados con una disponibilidad máxima. Esto es indispensable para el futuro de la industria. ¿Cómo podría una pequeña o mediana empresa, por ejemplo, acceder al futuro digital si su región no dispone de un acceso adecuado a internet? Aquí es donde el Gobierno debe actuar.
3. La seguridad informática es esencial para el éxito de la Industria 4.0. La digitalización y la ciberseguridad deben ir de la mano. Por eso, a principios de este año, Siemens y varios socios desarrollaron lo que se conoce como una Carta de Confianza para la ciberseguridad. El objetivo es establecer normas mínimas generales de ciberseguridad que estén a la vanguardia de la técnica. En la actualidad, la Carta de Confianza cuenta con el respaldo de 16 empresas y organizaciones.
4. Todos los niveles educativos deben reorientarse hacia los nuevos avances digitales. La ampliación de competencias en TI, software, programación, tecnología de comunicaciones, seguridad informática y análisis de datos será indispensable para las futuras aplicaciones industriales. Esto no se puede adquirir de la noche a la mañana. Debemos acompañar a los empleados de hoy y de mañana en este camino hacia el futuro. Solo así podremos aprovechar las enormes oportunidades que ofrecen estas tecnologías futuras.
Las tecnologías futuras deben cumplir una finalidad social
En todo esto, las tecnologías nunca deben considerarse de forma aislada. Por supuesto, deben contribuir al éxito económico de las empresas. Pero también deben cumplir una finalidad social, contribuyendo a mejorar la vida de las personas.
En última instancia, las personas deben ser siempre el centro de atención. Las nuevas tecnologías, como la inteligencia artificial y la computación en el borde, pueden hacer que el trabajo de las personas sea menos propenso a errores y crear más espacio para tareas creativas. Pero, contrariamente a una opinión que se expresa con frecuencia, no sustituirán a las personas. Más bien, son simplemente tecnologías que nos permitirán seguir teniendo éxito, especialmente en el sector B2B, y así fortalecer nuestras ubicaciones empresariales.
