Tras una década de productividad estancada, se espera que la llegada de la Cuarta Revolución Industrial (4IR) genere hasta 3,7 billones de dólares de valor para la industria manufacturera mundial. Hace unos años, los expertos señalaron que los cambios asociados a la 4IR se producirían a un ritmo sin precedentes y darían resultados increíbles para quienes los adoptaran de verdad.
Aun así, la curva de beneficios en forma de palo de hockey todavía no ha despegado: aunque todas las empresas se esfuerzan por adoptar tecnología, la mayor parte del sector de producción (alrededor del 70 %) sigue atrapada en el purgatorio de los proyectos piloto (donde los proyectos piloto tecnológicos se prolongan durante mucho tiempo y las empresas no dan el paso final de ampliar las tecnologías viables). Menos del 30 % de las empresas manufactureras están desplegando activamente tecnologías de la Cuarta Revolución Industrial a gran escala.
El Foro Económico Mundial, en colaboración con McKinsey, ha llevado a cabo una búsqueda y evaluación a escala mundial de «faros de producción de la 4IR»: centros que representan el subconjunto más avanzado de empresas que despliegan activamente tecnologías de la 4IR a gran escala. A partir de estos centros faro, crearemos una plataforma de aprendizaje inclusiva que aspire a convertirse en el próximo sistema de referencia para la fabricación avanzada y acerque al mundo a captar la mayor parte de los beneficios.
La Cuarta Revolución Industrial transforma radicalmente la producción
La mayoría de las líneas de producción siguen teniendo un aspecto muy parecido al de hace 10, 20 o incluso 30 años. Los operarios fichan, conversan brevemente con su equipo y con el supervisor del turno y, después, manejan una máquina o herramienta durante 8-12 horas antes de volver a casa. Según el día, la máquina puede averiarse y necesitar mantenimiento o ajustes, quizá haya que modificar la configuración de la línea para un producto o una serie concretos, o el operario tenga que alejarse para reabastecer la línea o recibir formación sobre un nuevo procedimiento.
En los centros de fabricación transformados por la 4IR —los faros de producción—, esto ya no ocurre.
La fabricación ha cambiado en los centros que lideran la adopción de tecnologías de la 4IR y están dispuestos a emprender la transformación organizativa, operativa y financiera necesaria. En esos centros, las cosas se ven y se sienten un poco distintas. Allí:
• Aprovechan cámaras y dispositivos ponibles para facilitar el acceso a los edificios, pagar las compras en la tienda de la empresa e incluso recibir mensajes urgentes
• Mantienen conversaciones sobre el rendimiento de las líneas y los turnos basadas en pizarras digitales inteligentes que muestran métricas en tiempo real y respaldadas por el aprendizaje automático para resolver problemas e identificar sus causas raíz
• Supervisan el estado de la maquinaria tanto en tiempo real como digitalmente, predicen posibles puntos de fallo y alertan a las partes pertinentes
• Permiten que las máquinas de producción aprendan de sus propios errores y ajusten su configuración cada pocos segundos para mejorar la calidad de su producción a largo plazo
• Utilizan herramientas de realidad mixta para diagnosticar averías —literalmente, «radiografían» las máquinas para identificar el origen del problema, ajustar la configuración de forma estandarizada y recibir formación
La mayoría de las herramientas mencionadas ya se han implementado a gran escala en determinadas fábricas, y nuestra misión es encontrarlas, aprender de ellas y mejorar la adopción y difusión de las tecnologías de la 4IR. El objetivo a largo plazo es reproducir, mediante una plataforma mundial de centros faro de la 4IR, el fenómeno que se vivió hace unas décadas con el Sistema de Producción de Toyota. Empresas de todos los sectores y de todo el mundo viajaban a Japón para aprender sobre el Sistema de Producción de Toyota (TPS) y luego volvían a sus países para implantar esas mejores prácticas.
Estamos creando algo parecido. Imaginemos una nueva plataforma mundial de aprendizaje cuyo objetivo sea compartir, en toda la comunidad manufacturera, las mejores prácticas de adopción y difusión de tecnologías de la 4IR.
Hasta ahora, unos 30 centros han respondido al llamamiento mundial a la acción:
El estudio de los principales centros de producción y fabricación ha revelado dos verdades fundamentales: 1) el impacto financiero y operativo que se logra al desplegar simultáneamente varias tecnologías a gran escala es considerable; y 2) los factores de éxito para desplegar estas tecnologías varían según el caso, pero suelen depender tanto de factores técnicos como organizativos. Cada uno de los tres ejemplos destacados abordó de forma radical e innovadora problemas bien conocidos del sector manufacturero.
Estudios de caso de los faros de la 4IR
A continuación, destacamos tres ejemplos que sobresalieron en nuestra búsqueda de los centros faro de fabricación más avanzados. Aunque en cada caso presentamos un escenario concreto, en todos los principales centros de producción de la 4IR que identificamos y visitamos, la 4IR se ha integrado verdaderamente en la esencia del centro. Estos centros han definido una visión de futuro, establecido una hoja de ruta para alcanzarla y ya han desplegado múltiples (>5) casos de uso de la 4IR.
1. Cómo afrontar el miedo a lo desconocido: una lección de gestión del cambio en la 4IR
Una empresa internacional especializada en gestión de la energía y automatización, con sede en Francia, se encuentra en las primeras etapas de una transformación digital a gran escala en sus aproximadamente 200 centros de todo el mundo. Para respaldar esta iniciativa, comenzó su recorrido en 2017 en un número selecto de centros, cada uno con equipos de proyecto propios, con el propósito de probar, realizar proyectos piloto y desplegar tecnologías a gran escala, a la vez que se elaboraba la hoja de ruta para el resto de la organización. Aproximadamente un año después del inicio, un centro en Francia ya está cosechando los beneficios de 14 casos de uso maduros de la 4IR, como la realidad aumentada para los operarios y el mantenimiento, el análisis de datos para mejorar el rendimiento y prevenir averías, y el uso de vehículos autónomos para reabastecer automáticamente la línea de producción cuando se agotan los componentes.
Atribuyen su éxito a su capacidad para afrontar el «miedo a lo desconocido». El centro de Francia lo consiguió creando primero un modelo digital de la fábrica del futuro: una copia digital, pieza por pieza, de la fábrica actual —creada conjuntamente con los operarios— sobre la que se superpusieron las tecnologías de la 4IR. A lo largo de varias sesiones, los operarios se pusieron las gafas de realidad virtual y los mandos de mano y observaron, reflexionaron y conversaron sobre la transformación de la fábrica y de sus funciones. De repente, resultaba fácil y aceptable expresar preguntas e inquietudes: lo que no se podía conocer ya era conocido.
Cuando llegó el momento de implementar físicamente las tecnologías en la planta de producción, ya habían superado el mayor obstáculo: la mentalidad.
2. Corregir la calidad «sobre la marcha»: cómo usar la inspección con cámaras y el aprendizaje automático
Una empresa de soluciones digitales con sede en Suiza se ha centrado en mantener su competitividad mediante la aplicación inteligente de tecnologías con visión de futuro. En un proceso que comenzó hace varios años, una de sus plantas en Alemania está obteniendo mejores resultados operativos y financieros gracias a la implementación de 18 casos de uso maduros de la 4IR. Lo ha logrado: 1) aprovechando el ecosistema tecnológico interno de la empresa, 2) recurriendo a un equipo de proyecto específico y a un grupo de expertos, y 3) implementando únicamente tecnologías viables desde el punto de vista financiero que cumplen protocolos estrictos para los proyectos piloto. La fábrica, un centro en gran medida automatizado que ya utiliza robots desarrollados internamente, se enfrentaba a importantes limitaciones de costes y capacidad ante un mercado cambiante. Antes producía lotes de millones de unidades con poca variación, pero la demanda del mercado empezó a exigir cada vez más lo contrario: lotes más pequeños y mayor variación. El producto, un interruptor magnetotérmico miniatura, es algo que los consumidores usan y con lo que cuentan en su vida cotidiana, pero en lo que rara vez piensan, salvo que falle. Presente en los hogares, evita cortocircuitos, sobrecorrientes y sobrecargas sin molestar nunca al usuario final. La calidad es primordial.
El equipo de la 4IR del centro se propuso identificar e implementar una tecnología rentable que respaldara una línea de producción que exigía la perfección. Encontraron la solución en la instalación de cámaras estándar a lo largo de la línea de producción, que inspeccionan la calidad de los componentes en toda la línea. Dadas las características de la producción (se termina un componente nuevo cada seis segundos), la velocidad es esencial. Después de cada inspección, los datos se incorporan a algoritmos de aprendizaje automático diseñados a partir de las capacidades corporativas más amplias de la empresa y enriquecidos con los conocimientos del centro en materia de pruebas, para ajustar la configuración de las líneas de producción durante la serie. Esto significa que la calidad mejora con cada artículo producido. En la práctica, la calidad del centro mejoró un 4 % al final de cada jornada. Todo ello sin perder el ritmo y permitiendo que los operarios pasaran a tareas de mayor valor añadido.
3. Ahorrar espacio (y dinero): los beneficios de los gemelos digitales
La Cuarta Revolución Industrial puede mejorar la propuesta de valor de la industria tradicional y también crear modelos de negocio y oportunidades completamente nuevos. Esto es especialmente cierto en el caso de una gran empresa logística con sede en Estados Unidos que ha implementado seis casos de uso maduros de la 4IR (y tiene otros 15 en desarrollo). Mediante una inversión en una empresa emergente que aprovecha varias tecnologías coordinadas de la 4IR en un entorno de nueva creación, busca ofrecer capacidades de fabricación bajo demanda, cerca del consumidor final y a partir de lotes de una sola unidad. Este nuevo modelo de negocio responde a megatendencias como la personalización en masa, así como a la demanda de plazos de entrega más cortos.
Este nuevo modelo de negocio se está implementando en un centro de Chicago que empezó alojando copias digitales de piezas de repuesto de alto valor. Se trata del tipo de piezas que las grandes empresas industriales suelen mantener en inventario, ocupando espacio y consumiendo dinero y recursos con escaso beneficio, «por si acaso». Ahora, el centro de fabricación puede imprimir la pieza bajo demanda y cerca del consumidor final, de modo que los largos plazos de entrega, el capital inmovilizado y la discontinuación de piezas o fabricantes de equipos originales (OEM) sean cosa del pasado. El objetivo a largo plazo es reducir los 1,8 billones de dólares en inventario que se mantienen en Estados Unidos solamente.
Impulsar la adopción y difusión de la tecnología
Estamos lejos de aprovechar plenamente los beneficios de la 4IR de forma inclusiva y holística. Para lograrlo, es necesario mejorar drásticamente la adopción y difusión de tecnología en todo el ecosistema. La principal lección aprendida es que cada uno de los centros faro identificados ha alcanzado ese estatus mediante la implementación de varias tecnologías simultáneas
Organizaciones de los sectores público y privado han destacado la necesidad de una plataforma de aprendizaje neutral que permita recorrer el complejo camino de la Cuarta Revolución Industrial en la fabricación. Nuestro objetivo es crear esa plataforma neutral, que ofrezca los mejores conocimientos técnicos y organizativos sobre las tecnologías de la 4IR en la fabricación para acelerar la obtención de sus beneficios. La plataforma también facilitará la acción colaborativa y nuevas alianzas entre empresas y gobiernos.
En la actualidad, se están estudiando centros candidatos a convertirse en faros para elaborar un repertorio de mejores prácticas que puedan aprovechar los miembros del Foro. Se prevé que el reconocimiento oficial de los centros faro tenga lugar en la Reunión Anual de los Nuevos Campeones del Foro, que se celebrará del 18 al 20 de septiembre en Tianjin (China).
Nuestra búsqueda continuará hasta Davos 2019 y durante ese encuentro, mientras seguimos tratando de responder a estas preguntas:
• ¿Cuáles son los centros de fabricación más avanzados del mundo?
• ¿Qué otros ejemplos de tecnologías de la 4IR se utilizan ampliamente hoy en día?
• ¿Qué estructuras y procesos respaldan eficazmente la adopción y difusión de tecnologías de la 4IR?
