La Industria 4.0, la Cuarta Revolución Industrial, describe una transformación en la forma en que producimos y gestionamos bienes impulsada por la integración de las tecnologías digitales en el núcleo del proceso de producción industrial. Este proceso de producción está cambiando, regulado por la interconexión de máquinas y sistemas, la automatización de la producción, el aprendizaje de las máquinas y la recopilación de datos en tiempo real. Facilitar la Industria 4.0 es el Internet de los objetos (IO), una tecnología fundamental que conecta máquinas, sistemas y personas para mejorar la producción, reducir los residuos y promover la eficiencia en la industria.

En esencia, la Industria 4.0 es un sistema interconectado y totalmente digitalizado en el que objetos inanimados como máquinas, dispositivos, sensores y personas vivas y que respiran están en perpetua interacción. Basado en intercambios basados ​​en datos, autoajuste generalizado y facilidad de acceso, este sistema en continua evolución promete grados de flexibilidad antes inimaginables. Wireless y cooperación con un enorme potencial para aumentar la eficiencia. También está diseñado para ser la piedra angular de la fábrica inteligente: una red alimentada por datos que permite organizar y operar la fábrica "real" sobre la base de la automatización y la autooptimización.

• Automatizacion y robotica

Uno de los pilares de la Industria 4.0 es la automatización. La robótica avanzada y la inteligencia artificial están ayudando a las máquinas a realizar tareas cada vez más flexibles y precisas de forma autónoma o bajo supervisión humana. Las máquinas pueden asumir tareas repetitivas y peligrosas, creando oportunidades para rediseñar los lugares de trabajo para mejorar la productividad y la salud. Los robots también pueden complementar a los trabajadores humanos, logrando niveles de flexibilidad y autonomía que podrían ser imposibles para los humanos solos, o fomentando la cooperación para crear una eficiencia sobrehumana.

• Aprendizaje automático e IA

Aprendizaje automático y inteligencia artificial (AI) Podemos identificar qué debemos hacer con los datos que estamos recopilando, como realizar mantenimiento en una máquina que probablemente falle o hacer ajustes en el proceso de producción antes de que un defecto se convierta en una discrepancia costosa. El análisis de los datos recopilados en la planta de producción mediante algoritmos de IA comienza a hacer predicciones sobre cuándo se averiará una máquina o puede determinar el mejor curso de acción antes de que ocurra una falla de calidad. Esta capacidad predictiva ayuda a reducir el tiempo de inactividad y garantiza una producción consistente de alto valor.

La columna vertebral de la industria 4.0: la integración de IoT

La tecnología IoT, piedra angular de la Industria 4.0, implica conectar dispositivos y máquinas para crear una red que pueda compartir datos entre máquinas y con repositorios de datos centralizados. Estos dispositivos, que van desde sensores relativamente simples hasta robots complejos, están destinados a proporcionarse información entre sí en tiempo real, lo que permite a los fabricantes comprender mejor lo que sucede en sus procesos de producción, hacer predicciones sobre el mantenimiento y optimizar la producción proporcionando retroalimentación del proceso en tiempo real a las máquinas.

La base de la Industria 4.0:

• Dispositivos y máquinas en red: La tecnología IoT, esencial para la Industria 4.0, conecta una amplia gama de dispositivos, desde sensores simples hasta robots avanzados. Esta interconectividad permite el intercambio de datos en tiempo real, mejorando la comprensión del proceso, el mantenimiento predictivo y la optimización de la producción.
• Fabricación basada en datos: Los datos en tiempo real generados y compartidos entre dispositivos de IoT revolucionan los procesos de fabricación. Esta conectividad permite el mantenimiento predictivo, reduce el tiempo de inactividad y garantiza una calidad de producción constante al monitorear el rendimiento del equipo en tiempo real.

Transforme la fabricación con conectividad y datos en tiempo real

Los datos en tiempo real y la conectividad asociados con los dispositivos de IoT también modifican la forma en que se hacen las cosas. Con sensores de IoT ubicados en maquinaria y equipos, los fabricantes pueden monitorear el uso, el rendimiento y la condición de estos equipos en tiempo real, lo que permite un mantenimiento predictivo y reduce el tiempo de inactividad, y extiende la vida útil de la maquinaria al tiempo que garantiza una calidad de producción constante.

Además, la conectividad IoT permite incorporar cada etapa del proceso al producto, de modo que la cadena de suministro, la fábrica y el consumidor final estén conectados en un proceso de fabricación más integrado, más ágil y que responda mejor a los cambios de la demanda y requisitos de producción.

Mejorar la eficiencia operativa y la productividad

Una de las aplicaciones emergentes más destacables del IoT se encuentra en la Industria 4.0 y tiene como objetivo mejorar la eficiencia y la productividad. Normalmente, las fábricas o instalaciones de producción inteligentes habilitadas para IoT están equipadas con un sistema de automatización y optimización. Al aplicar tecnologías de IoT, gran parte del trabajo manual podría reemplazarse por operaciones mecánicas, eliminando así los errores humanos en el proceso de producción y moviendo el producto a lo largo de la línea de producción más rápidamente. Esto también permite un perfeccionamiento futuro en la medida en que, a largo plazo, la productividad pueda mejorarse sin agregar costos laborales.

Además, habilitado para IoT análisis de datos permitirá a los fabricantes optimizar sus operaciones de principio a fin. Por ejemplo, las redes de producción podrían estudiar los datos de flujo e identificar sin esfuerzo ineficiencias y desperdicios, generando así ahorros para la empresa y el medio ambiente.

En resumen, IoT y la Industria 4.0 aumentan la eficiencia y la productividad al permitir:

• Automatización y optimización: IoT permite la transformación de fábricas en instalaciones de producción inteligentes, donde las tareas manuales se automatizan, lo que reduce el error humano y mejora la velocidad de producción.
• Análisis de datos para la optimización operativa: El uso de IoT para el análisis de datos permite a los fabricantes identificar ineficiencias y desperdicios, impulsando mejoras operativas y beneficios ambientales.

Innovación y personalización pioneras

Quizás el área de potencial más innovadora en las tecnologías de IoT esté justo al lado de las puertas de la fábrica. Los fabricantes ahora pueden profundizar en montañas de datos de los consumidores para comprender cómo y por qué los clientes usan los productos, lo que lleva a nuevos tipos de uso y expectativas de los consumidores. Armadas con ese valioso conocimiento, las empresas pueden fabricar productos adaptados a las personas, a una escala de fabricación nunca antes disponible. Y eso, a su vez, está impulsando mayores niveles de personalización de los productos y de su uso.

Pero IoT industrial También sugiere la necesidad de una mayor coordinación entre las máquinas, de ahí la Industria 4.0. La transformación que plantea la incorporación del IoT a la fabricación abarca un conjunto importante de desafíos. Estos desafíos giran en torno a la seguridad y privacidad de los datos; desarrollo de habilidades; y construir la infraestructura adecuada, tanto en hardware como en software, para aprovechar al máximo los datos de IoT. Si estos desafíos se pueden abordar desde el principio, los fabricantes podrían aprovechar rápidamente los beneficios de IoT y la Industria 4.0.

Dado que el IoT está cambiando el panorama de la fabricación, la sinergia entre este y la Industria 4.0 seguramente podría ser el comienzo de una nueva era de la fabricación moderna. La confluencia de estas tecnologías no sólo aumentará la eficiencia del proceso de fabricación, sino que también ayudará a la innovación y satisfará las demandas de la fuerza laboral y de los consumidores en todo el mundo. A medida que la Cuarta Revolución Industrial desarrolla sus complejidades, no hay duda de que la integración de IoT en la Industria 4.0 estará entre los impulsores de la revolución de la industria manufacturera.

Artículo de Magda Dąbrowska, redactora técnica de WeKnow Media

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• Fuente: https://www.iot-now.com/2024/03/14/143182-iot-and-industry-4-0-create-a-transformed-manufacturing-landscape/