viernes, 25 de agosto de 2017

Lo Esencial de la Cuarta Revolución Industrial (I4.0).

El objetivo fundamental de la I4.0 es el de mejorar la empresa industrial utilizando el progreso en las tecnologías de información y comunicación que se ha alcanzado y se espera alcanzar en un futuro cercano.
Mientras que de una forma u otra, las grandes empresas vigilan el mundo de las conexiones a internet, para el responsable de una PYME resulta difícil saber de qué se está hablando y lo que el paradigma significa –o significará- para su empresa, cuándo y cómo debe reaccionar y a quién puede pedir ayuda.

Definiciones

Antes de analizar, interpretar o evaluar un tema es esencial definir la naturaleza del mismo. Veamos la definición de Internet de las Cosas y de la Industria 4.0 que se basa en ellas.

Internet de las cosas, Internet of Things  (IoT)

IoT es una red que conecta los mundos físicos (dispositivos) y virtuales (sistemas), en los que tales  dispositivos y sistemas colaboran entre ellos y con los de otras redes para proveer de servicios inteligentes (Smart) a los usuarios. Se habla de la IoT desde 1997.
El concepto de la conexión de “cosas” a internet se empezó a utilizar en las instalaciones domóticas, inmóticas, hogares digitales y “SmartHouses”, instalaciones que se normalizaron finalmente como “Sistemas Electrónicos para Edificios y Viviendas” (SEEV o HBES en inglés). Este es el nombre que reciben en la normativa tales instalaciones. Otras aplicaciones son los “Wereables” y el automóvil conectado.
Vale la pena señalar que ya en 2007 la empresa Whirlpool presentó un frigorífico conectable a internet bajo la marca registrada “Centralpark”. Poco antes, en noviembre de 2005, CENELEC publicaba el documento “SmartHouse Code of Practice” que incluía la conexión a internet de la SmartHouse, entendiendo como tal una amplia gama de servicios, aplicaciones, equipos, redes y sistemas que actúan conjuntamente. El objetivo es suministrar a una casa “inteligente” o “conectada”, seguridad, control, comunicaciones, entretenimiento y confort, integración con el entorno y accesibilidad. Todo ello mediante sistemas de comunicación en el que los elementos y entidades de varias aplicaciones se distribuyen y están conectados lógicamente a través de una o más redes.

Industria 4.0; I4.0

La I4.0 es una iniciativa industrial que se propone utilizar el potencial del uso extensivo de internet, la integración de los procesos técnicos y los procesos de negocio, así como la capacidad de representar en modo digital –virtual- el mundo real y crear medios de producción y productos “inteligentes”. Es una aplicación de la IoT (Internet de las cosas).
Se está hablando de este tema desde alrededor de 2011 pero fue en 2015 cuando se definió como un tema central para potenciar la mejora de la economía en Europa. No se trata de prescindir de los sistemas de automatización en uso y reemplazarlos por otros nuevos. Su potencial consiste en la habilidad para ligar esos sistemas con la planificación de la empresa y los sistemas de previsión a lo largo de la vida de un producto. Este ligamen puede ser implantado a lo largo de toda la cadena de valor de la empresa consiguiendo un mejor control del negocio.
Los objetivos son ambiciosos. En 2016 la consultora llevó a cabo una encuesta entre más de 2000 empresas (no se indica el tamaño pero se supone grandes) en 26 países y nueve sectores industriales. Los participantes preveían cada año en los próximos cinco años un incremento promedio de ventas del 2,9% y reducciones de costo del 3,9%, siendo necesaria una inversión del 5% de las ventas. Evidentemente, sólo podrán beneficiarse las empresas que ya hayan superado el estadio I3.0,  tengan muy clara, entre otras cosas, la arquitectura y funcionamiento de sus procesos ya digitalizados y hayan incorporado la idea de la innovación en todos sus niveles.
La iniciativa I4.0 se considera la cuarta revolución industrial.

Hay iniciativas con otros nombres, como “Internet Industrial de las cosas” (IIoT) “Fábrica del futuro” (FoF) “Fábrica Inteligente” y “e-Fábrica” pero la idea de base es muy similar.   


 

El paradigma I4.0

Situación

Si uno recoge todas las informaciones que se publican acerca de la I4.0 (9.200.000 resultados en Google) éste puede parecer un paradigma ya implantado que signifique a medio plazo la vida o la muerte para una empresa. En efecto, si hacemos caso a la encuesta de pwc mencionada 71 de las 2000 compañías consultadas afirman haber conseguido ya ventajas sobre sus competidores que resultarán insuperables,
En mi opinión, cuando empresas serias como pwc hacen previsiones sobre estos temas, esas previsiones  suelen verificarse sin demasiados errores en el que; los errores suelen estar en el cuándo sobre todo si no se sabe bien cómo.
Las dificultades se encontrarán en el tema financiero, en la estructura actual de los procesos, en las personas (se le suele llamar resistencia al cambio) en la elaboración de la normativa y en la gestión necesaria para convertir “Big Data” en conocimientos. Esto es lo que ha ocurrido durante la etapa I3.0 y en dos de sus fases,
·         A principio de los años 70 del siglo pasado al introducir los ordenadores en la gestión de las fábricas sin tener estructuradas las operaciones; por ejemplo unas estructuras de producto bien construidas y fiables.
·         A mediados de los años 90 cuando apareció el PC y muchas personas no fueron capaces de usarlo, sobre todo por temor al fracaso.
Quisiera llamar la atención en la enorme dificultad que se encontró en la fase I3.0 de la evolución de la industria para decidir si la compra de PCs y aplicaciones informáticas era o no rentable; no había forma de calcularlo. Sólo algunos líderes carismáticos tomaron la decisión correcta guiados por su instinto.

Características que caracterizan la I4.0

Sistemas cyber-fisicos (CPS)

Sistemas inteligentes que hermanan “hardware” y “software” de los ordenadores y los aparatos o componentes físicos. Actúan  integrados como un todo e interactúan para interpretar los cambios de estado del mundo real.

Internet de las cosas

Infraestructuras, tecnologías i aplicaciones que constituyen un puente entre el mundo virtual (de los ordenadores) y el mundo real.

Fabricación aditiva.

Producir un producto desde el modelo virtual y de forma completamente automatizada mediante la utilización de una impresora 3D o tecnologías similares.

Integración horizontal.

La integración horizontal se alarga más allá de las operaciones internas abarcando desde suministradores hasta clientes incluyendo todos los participantes clave en la cadena de valor.

Integración vertical.

La I4.0 digitaliza e integra los procesos verticalmente atravesando toda la organización, desde el desarrollo de los productos y las compras hasta la producción, la logística y el servicio al cliente.

Big data

Tanto la IoT como las tecnologías basadas en la “nube” aumentan la generación de datos y la posibilidad de disponer de los mismos en las fábricas. Estos datos permiten a las fábricas vigilar y controlar los procesos con un alto nivel de sofisticación pero es necesario almacenarlos, poderlos recuperar cuando son necesarios y convertirlos en información y después en conocimiento. 

Problemas financieros

Como ha sucedido en el pasado hay incertidumbre[1] en los verdaderos beneficios que se obtendrán de la implantación de la I4.0. Para estar seguros de que la futura fábrica, con las nuevas aplicaciones, será capaz de cumplir los requerimientos del entorno en el que se va a trabajar, es necesario evaluar lo más pronto posible sus prestaciones actuales antes de tomar una decisión para la elección de las nuevas soluciones I4.0. Hecho esto nos podremos dedicar a integrar las nuevas actividades en los objetivos estratégicos de la empresa. Para reducir los riesgos habrá que evaluar de nuevo el modelo de negocio por lo que hace a costos y beneficios. Todo esto requiere disponer de las herramientas y dominar los procedimientos necesarios para apoyar las decisiones.
Incluso si se demostraran los beneficios del modelo de negocio habría que estudiar la estrategia financiera de la empresa y cómo afrontar las inversiones necesarias.
Todas estas evaluaciones tomarían mucho tiempo y, como ocurrió al introducir los PCs, sería difícil que fueran útiles para calcular el retorno de las inversiones “a priori”.

Las personas

Es crucial que por parte de los que han de dar el paso de la I3.0 a la I4.0 haya una aceptación total de la necesidad de llevarlo a cabo. Lo que he leído hasta ahora concentra la falta de aceptación o resistencia al cambio en el temor de las personas a perder su puesto actual por no ser capaces de llevar adelante el nuevo trabajo y/o por los incrementos de la eficiencia generados por el nuevo modelo de negocio. Esta situación ya se dio –como he comentado- durante el siglo pasado. Es de notar que para implantar cambios semejantes a los que ahora se pretende tengan lugar en cinco años se han necesitado 45 años y aún no están totalmente establecidos.
Estos temores no son infundados. Nadie es capaz de decir “a priori” si se necesitarán más o menos puestos de trabajo, aunque, si se habla de eficiencias del 3,9% es muy posible que también se piense en la reducción de personal. Lo que es seguro es que muchas de las competencias necesarias hoy día cambiarán o serán sustituidas por otras diferentes. La aceptación de la nueva situación y la capacidad del personal para la formación en las nuevas tecnologías dependerán en gran manera del grado de profesionalidad[2] a todos los niveles y el tiempo de que se disponga. Y muchas competencias “sociales” también serán nuevas o cambiarán.
·         El personal incompetente, probablemente perderá su puesto a medio plazo.
·         Del personal competente, algunos tendrán la base suficiente para asimilar a tiempo la formación en nuevas tecnologías y sistemas y otros no; estos perderán también su puesto.
·         Habrá que contratar personal nuevo que posea las competencias necesarias. Hay muy pocos y son caros. Aparte de otros criterios de selección, el candidato tendrá que ser muy versátil y para ello es necesario que posea una gran amplitud de conocimientos. ¡Aún no sabemos con exactitud muchas de las competencias que serán necesarias para pasar de la I3.0 a la I4.0!
·         El “Ingles nivel medio” no es suficiente; se necesitará el dominio del idioma.
·         En cuanto al papel de los robots en la eliminación de puestos de trabajo, habrá que verlo. España es uno de los países con más paro y que tiene menos robots. Por otra parte, llevan ya con nosotros más de 40 años.

Todas estas acciones llevaran tiempo; mucho tiempo. Hay que empezar ya. Solemos sobreestimar la capacidad de las personas para, comprender, aprender y –sobre todo- aplicar aquello para lo que han sido formadas. El proceso que lleva de los datos a la información y de ésta al conocimiento, esté o no digitalizado, no es fácil, puesto que, en primer lugar, depende de las personas.
Las incertidumbres económicas también crearán temores y resistencia al cambio en los responsables de tomar decisiones y en quienes tengan intereses relacionados con la empresa (“stakeholders”).
En todo proceso, la palabra “esperar” está prohibida. En todo caso, habrá que hacer otras actividades en paralelo.

La normativa.[3]

El objetivo final de la I4.0 es conectar todas las fases del proceso de producción, horizontal y verticalmente. La integración será un éxito siempre y cuando la tecnología necesaria esté soportada por normas elaboradas por consenso. Ya hay muchas iniciativas en elaboración por lo que hace a la IoT.
Las normas ayudarán a mejorar la seguridad y la preparación en las fábricas y son los cimientos para mejorar la calidad y fiabilidad de los productos. Ponen a disposición de las empresas, industrias y gobiernos plataformas para reunirse, discutir y elaborar la normativa internacional que se requiere. Con la normativa se asegura que componentes y sistemas de diferentes suministradores y con diferentes tecnologías pueden interactuar formando un solo conjunto. El continuo desarrollo de normativas comunes asegurará que los datos puedan fluir de forma automática entre diferentes sistemas de automatización sin requerir una conversión o interpretación de su significado puesto que su lógica es entendida por todos ellos.
Una situación parecida se vivió durante la elaboración de las normas de los sistemas electrónicos para edificios y viviendas –como he dicho una de las primeras aplicaciones de la IoT- y su elaboración tomó entre cinco y diez años. No fue fácil llegar a sistemas como LON o Konnex
Como las normas se elaboran por consenso, para evitar quedar fuera del mercado hay que seguir y/o participar en su elaboración.

Cuándo empezar.

El propósito de la I4.0 es disponer de sistemas de sistemas que estén interconectados y sean  interoperables. Conectividad e interoperabilidad se definen como la capacidad de un sistema para interactuar con otros sistemas sin necesidad de esfuerzos especiales. En este contexto, sistema incluye varios aspectos, desde componentes mecánicos y aplicaciones hasta objetivos estratégicos y procesos de negocio.
Tal como se decía más arriba, el paradigma I4.0 se impondrá en la gestión de la Industria. La cuestión es cuándo.
Hay que tener en cuenta la advertencia de Mc. Arthur; “Todos los fracasos de la Humanidad se resumen en dos palabras: Demasiado Tarde”. Seas PYME o gran empresa, puesto que el trabajo a realizar es ingente y en gran parte desconocido sería muy prudente empezar ya a trabajar para
Implantar sistemas I4.0.

Cómo empezar.

·         Formar en lo más esencial a todo el personal que se va a ver involucrado. Al final del “post” propongo una serie de páginas web que pueden ayudar.
·         Participar en foros, ferias y congresos dedicados a tratar estos temas. Sobre todo acudir a las conferencias paralelas o hacerse con la información. Los próximos días 3, 4 y 5 de octubre hay un congreso mundial en Barcelona. [4]
·         Contactar con colegios[5] e instituciones profesionales y empresariales. Pueden ser de gran ayuda.
·         Contactar con los fabricantes de aparatos, componentes y sistemas para la I4.0.
·         Analizar la cadena de valor de la empresa y evaluar las prestaciones que se consiguen actualmente.
·         Afrontar los problemas financieros y el criterio que se seguirá para el cálculo de las amortizaciones.
·         Revisar y optimizar los procesos de negocio (incluido el proceso de las relaciones con proveedores y clientes). “Poner la casa en orden”. Este punto es esencial.
·         Evaluar la profesionalidad de todo el personal que se verá involucrado en el nuevo paradigma. También del personal directivo. Ir preparando la contratación de las nuevas incorporaciones con la ayuda de algún “Head Hunter”.
·         Evaluar el estado de la aplicación actual de las tecnologías de la información y comunicación a la gestión de la empresa Son los cimientos de la I4.0.
·         Buscar un consultor externo que pueda llenar el bache de conocimientos hasta que se disponga del personal necesario y esté preparado.
·         Participar, en un modo u otro, en el consenso para la redacción de las normas relativas a la I4.0. No hacerlo puede significar quedar fuera del mercado.
·         De la misma forma que en el tema de los SEEV se empezó por sistemas “aislados”, como regular y distribuir la iluminación, también sería útil en la I4.0 empezar lo antes posible por un proyecto piloto sencillo y útil. Esto lo han hecho ya varias PYMEs en España, con buen éxito. Dado que es muy difícil conseguir un consenso en cómo calcular el retorno de las inversiones, el éxito de un proyecto piloto sencillo y útil puede ayudar a resolver los problemas financieros. Es importante empezar bien.

 

Conclusiones.

La cuarta revolución industrial aplica la Internet de las Cosas a la Industria. En España se conoce como la I4.0 (como en Alemania). En varios países e instituciones recibe otros nombres, prácticamente equivalentes.
Es seguro que este paradigma es el futuro de la Industria; lo que no se sabe es cuando.
Una buena organización de las fábricas, disponer de personal profesional con dominio del idioma ingles y que acepte el nuevo paradigma es crucial. El seguimiento de la normativa y disponer de recursos económicos resulta esencial.
Probablemente para iniciar la implantación –siempre con un proyecto sencillo y seguro- será necesario contar con consultores externos reconocidos.
Puesto que no se sabe cuándo el paradigma I4.0 creará ventajas competitivas imposibles de superar hay que empezar a trabajar ya.

Apéndice: Algunas informaciones que pueden ayudar.


             
   
http://www.iec.ch/whitepaper/pdf/iecWP-futurefactory-LR-en.pdf
http://www.eic.cat/promocio/e_coneixement/docu/2017_Guia_PIMES_I40.pdf
http://download.schneider-electric.com/files?p_enDocType=White+Paper&p_File_Id=3498420376&p_File_Name=998-2095-10-16-15BR0_EN.pdf&p_Reference=998-2095-10-16-15BR0_EN





















[1] Existe incertidumbre cuando no es posible estimar los riesgos.
[2] Profesional es la persona competente y motivada para el logro; aquella que quiere y sabe.
[3] En el mundo empresarial, se entiende por NORMATIVA el conjunto de reglamentos, leyes y directivas que fijan los requisitos esenciales que debe cumplir un producto. Las normas son obligatorios si figuran en los documentos mencionados.
[4] “IoT Solutions World Congress” 2017.
[5] En el Colegio Oficial de Ingenieros Industriales de Cataluña, trabaja la “Comisión I4.0”