La adopción de la Industria 4.0 ofrece muchas ventajas, pero también presenta muchos retos cuando las empresas intentan superar los obstáculos técnicos, organizativos y de gestión que puede conllevar la transición.

Personal y la organización

Uno de los principales retos iniciales en la adopción de la Industria 4.0 no es tanto la propia tecnología como el personal y los procesos necesarios. Los primeros retos son las fases de planificación y elaboración de estrategias. El primer requisito es adoptar una buena solución para gestionar el cambio de manera que defina expectativas claras para el proyecto y las comunicaciones claras a todos los niveles en toda la empresa.

También es importante que las diferentes sedes o departamentos tengan una idea coherente de cuáles son los planes, las expectativas y el resultado final para evitar confusiones y retrasos.

Massimiliano Cifalitti, ABB Smart Power’s Hub Division, Europa, coincide en que la mentalidad del personal de la empresa a todos los niveles es el mayor reto.

"Los líderes en general deben crear la visión y encabezar el cambio cultural en sus empresas. Existen tres valores principales que un directivo debe fomentar siempre. Curiosidad: porque el equipo necesita adoptar la innovación para cambiar el estado de las cosas. Valentía: porque el equipo y su jefe han de asumir riesgos conservando el control. Y competencia: porque se pondrán a prueba las habilidades existentes y se exigirán nuevas habilidades que será preciso aprender".

No es infrecuente que el personal de las plantas industriales carezca de algunos conocimientos necesarios para el diseño de redes y no siempre sea capaz de adoptar las últimas tecnologías, como la informática en nube. La seguridad de los datos es otra preocupación y puede disuadir a algunas empresas de adoptar soluciones de la Industria 4.0.

También está la cuestión de la lentitud a la hora de adoptar nuevas tecnologías, quizá por miedo a que afecten a la producción. La "esencia" de cualquier planta de fabricación es mantener la planta en funcionamiento y la producción a casi cualquier coste. Si una planta no funciona, no gana.

Además, existe el temor de adoptar una nueva tecnología demasiado pronto. Ser uno de los primeros en adoptarla conlleva demasiados riesgos para muchas empresas, que prefieren esperar mientras otros usuarios solucionan los primeros problemas y la tecnología madura.

Matt Dentino, de Farnell Advantech, comenta esta preocupación: "Hoy la ejecución inicial de una nueva tecnología es mucho más sólida y consciente de la seguridad a todos los niveles. Tomamos la tecnología y la dividimos en componentes manejables. Gartner Group realizó un estudio según el cual en 2025 habrá más de 50.000 millones de dispositivos conectados en el sector industrial. Eso sugiere que se está superando el miedo a la adopción temprana".

Identificar el problema

Otro reto crucial es identificar el problema que se pretende resolver con la Industria 4.0. Muchas empresas industriales no tienen una idea clara de cuál es su problema ni de cómo se puede usar la Industria 4.0 para ayudar a resolverlo.

¿Intentan resolver un problema con la entrega, los costes, la calidad, las herramientas utilizadas o el rendimiento obtenido? Muchas empresas carecen de una hoja de ruta y no tienen la experiencia interna necesaria para implementar la solución adecuada. Y lo que es más importante, la mayoría de las empresas no cuenta con alguien dispuesto a asumir esta función e impulsar la estrategia.

Según Alexandra Rangel, National PowerXpert Application Engineer de la división de componentes de potencia de Eaton: "La mayoría de las veces no se trata de que un cliente o un sector no puedan encontrar una solución sino de decidir cómo establecerse para poder pensar de forma estratégica, tal vez con proyectos pequeños y de evolución gradual, pero en los que la escalabilidad facilite lograr el máximo efecto".

"Se preguntan: ¿Cómo capturo los datos? ¿Cómo los visualizo? ¿Estoy encontrando algún patrón que optimice mi plan de hoy? Si han avanzado realmente en la Industria 4.0, se preguntarán: "¿Cómo integro la toma de decisiones inteligente y autónoma en ese proceso?".

"¿Qué puedo hacer en el diseño y el funcionamiento de mi fábrica que me ayude a ser más efectivo, no solo en la fase de planificación de capital sino en la fase operativa? Por ejemplo, ¿reducir los residuos?". "En general, prepararse para la transición a la Industria 4.0 exige respuestas a casi todas esas preguntas o a muchas otras".

Aspectos técnicos

Desde el punto de vista técnico, también se deben superar obstáculos. En especial en las aplicaciones en terrenos baldíos, donde a menudo no es fácil crear las redes de conectividad de datos e instalaciones de sensores en profundidad, fundamentales para los sistemas de la Industria 4.0.

En el pasado la integración ha sido a menudo un problema. ¿Cómo llevar los datos desde una máquina al lugar donde se necesitan? Anteriormente, el análisis de datos siempre se realizaba en un servidor, un taller o una nave de mantenimiento, pero llevar los datos al lugar de análisis era difícil cuando la recogida de los datos se basaba en registradores portátiles de datos que tomaban lecturas de los equipos sobre el terreno.

Matt Dentino, de Advantech, afirma: "Existen muchos tipos diferentes de tecnologías, como análisis de vibraciones, análisis acústico, análisis del aceite y análisis termográfico, y todos requieren diferentes equipos o dispositivos portátiles. Es probable que haya muchas instalaciones remotas o plantas de fabricación que abarquen grandes áreas bajo un mismo techo".

"En cualquier caso, reunir todos esos datos suponía un problema debido a las longitudes de cable necesarias porque hay que montar de forma permanente transductores en lugares remotos y luego instalar un cable hasta un depósito central siempre resultaba costoso. Los equipos miniaturizados permitían capturar datos in situ pero esos mismos dispositivos suponían un cierto coste y seguían necesitando el personal para utilizarlos y transferir los datos recogidos".

Esta situación ha mejorado con el auge de tecnologías de conectividad inalámbrica, como LoRaWAN y NB-IoT y el uso de 5G para redes privadas virtuales que pueden cubrir un centro de fabricación.

Falta de alineación entre TI y OT

Una de las áreas que se les dificultan a las empresas modernas es la integración de la tecnología operativa (OT) tradicional con la informática (TI) más moderna. La convergencia entre TI y OT pretende llevar los equipos y dispositivos físicos de la OT al ámbito digital de la TI. Esto es posible gracias a la comunicación entre las máquinas, así como al uso de avanzados sensores y actuadores para IoT que pueden instalarse en equipos físicos.

Cuando se implementa correctamente, esta convergencia de los dos dominios puede ayudar a que los procesos empresariales, la información y los controles se unan en un entorno tecnológico único y coherente, pero se debe planificar con cuidado para garantizar la interoperabilidad fluida, la escalabilidad potencial y, a menudo, los cambios futuros.

Barry Turner, Technical Business Development Manager de Red Lion Controls, afirma: "Yo diría que la falta de alineación entre TI y OT es uno de los problemas potenciales más habituales para quienes pretenden pasar a un entorno del tipo de la Industria 4.0. Al añadir un espacio informático o de Internet de las Cosas Industrial (IIoT) a su entorno o dentro de su empresa, en realidad se está intentando ampliar y mejorar un contexto existente de IoT. Eso se debe a que el departamento de informática ya tiene un IoT que utiliza para comunicar los dispositivos y los procesos entre sí".

"Lo que se intenta hacer en el paso a la Industria 4.0 es conectar los datos de la OT con el marco existente de IoT. Eso significa que los departamentos de TI y OT deben coordinar debidamente sus políticas y prioridades de seguridad. Estas cosas deben concretarse desde el principio para que ambos trabajen en conjunto con el fin de garantizar el éxito del proyecto".

Turner también subraya la necesidad de que los fabricantes tengan en mente un claro objetivo viable: "También observo a menudo unas expectativas poco claras de lo que intenta hacer la empresa. Limitarse a conectar los datos de OT con TI no funcionará necesariamente ni resolverá un problema. Desde el principio, las empresas deben identificar exactamente qué problema intentan resolver, qué ventajas esperan obtener y cómo medirán el éxito. Solo después de eso deberán iniciar el proceso de transformación".

Conclusión

Utilizar IoT y la Industria 4.0 en un entorno de fabricación tiene el potencial de aportar grandes beneficios, pero también plantea grandes retos. El primer paso es tener la mentalidad adecuada y decidir exactamente cómo se puede aprovechar la Industria 4.0 para resolver un problema percibido. Otros desafíos son la integración de los sensores de datos, conseguir la conectividad adecuada y llevar los datos donde deben estar. La convergencia de la tecnología operativa con la informática también es un reto.

Los fabricantes que quieren aprovechar las ventajas de la Industria 4.0 deben preguntarse si tienen los socios adecuados que puedan ayudarles en la transición y garantizarles el camino correcto hacia unas instalaciones optimizadas. Los principales proveedores de soluciones para la Industria 4.0, como Red Lion, Eaton y Schneider, cuyos productos están disponibles a través de Farnell, pueden ayudar a los fabricantes a superar estos retos y lograr que la Industria 4.0 funcione para ellos.

Artículo cedido por Farnell