Evolución de la automatización en la industria de las smart factories

Desde el agua y la energía que llega a nuestras casas, hasta los transportes que utilizamos, pasando por los alimentos que consumimos o los objetos de uso cotidiano, todo tiene origen en la industria.

Fueron las fábricas las que, en búsqueda de la optimización de sus procesos, empezaron a introducir la automatización a finales de los años sesenta, fenómeno que asociamos a la tercera revolución industrial o Industria 3.0.

Desde entonces han pasado más de 50 años en los que la industria ha seguido evolucionando, aunque ni mucho menos a la velocidad que lo ha hecho la tecnología; sobre todo, si nos centramos en los últimos 20 años, cuando se produce la cuarta revolución industrial con la irrupción de internet en las plantas de producción.

En busca de la máxima eficiencia

Si durante la primera época el objetivo era automatizar los procesos de producción, ahora, por medio de la tecnología, podemos ser más ambiciosos y automatizar el negocio completo en búsqueda de la máxima eficiencia de las industrias.

La tecnología es el principal catalizador de esta transformación, pero no es el único factor clave

Para ello, las fábricas deben sacar el máximo provecho de los datos que generan. Esta es la forma más simple de definir el principio de una smart factories.

En contra de lo que pueda parecer, no es la aparición de internet la que da origen a estos datos, aunque es cierto que los hace crecer de forma exponencial a través del IIoT (internet de las cosas industrial).

Es a partir de los noventa cuando se empiezan a generar datos de forma masiva con la interconexión de los PLCs que están a pie de las líneas de producción de las fábricas. Pero entonces no se sabía cómo explotarlos, entre otras cosas porque no se podían almacenar, transportar, procesar y visualizar como la tecnología nos permite hoy en día en la era de la Industria 4.0, por lo que hoy podemos hacer planteamientos que hace unos años eran impensables.

Estamos siendo testigos de cómo las típicas arquitecturas de automatización, basadas en el estándar ISA 95, más conocido como la pirámide de automatización, han empezado a evolucionar incluyendo elementos como Cloud Computing, Edge Computing, IIoT, ciberseguridad, etcétera que buscan por un lado, paliar las limitaciones de comunicación, estandarización y velocidad entre los diferentes niveles de la tradicional pirámide y, por otro, poner los datos a disposición de quien los necesita, cuando los necesita, consiguiendo que las diferentes funciones del negocio (Dirección, Finanzas, Operaciones, I+D, RRHH, etc.) puedan tomar decisiones basadas en esta información.

La ciberseguridad debe ser uno de los principios fundamentales de las nuevas arquitecturas de automatización para evitar que el uso de la tecnología en búsqueda de la conectividad se nos vuelva en contra en forma de ciberataques. Este apartado que en tiempos de la Industria 3.0 recaía principalmente en los departamentos de IT, ahora ha de formar parte de los básicos en el mundo de las operaciones (OT).

El objetivo es hacer un planteamiento en el que nos beneficiemos de los datos con una visión global de la empresa

También son cada vez más habituales las soluciones Cloud Computing en sus diferentes modalidades, que proporcionan elasticidad y escalabilidad a los usuarios, así como la modalidad de Edge Computing en aquellas aplicaciones que requieren mayor privacidad, autonomía o menor latencia como pueden ser los procesos productivos que demandan respuestas en tiempo real.

Y para terminar con este enfoque relacionado con la tecnología, no podemos dejar de hablar de otros habilitadores que también están presentes en la automatización de las smart factories, como son las soluciones de realidad extendida (aumentada y virtual), fabricación aditiva, robótica, conectividad 5G y especialmente IIoT e Inteligencia Artificial. 

Esta última será la que nos permitirá una vez normalizados y contextualizados los datos, identificar patrones para convertirlos en información útil, no solo para el proceso de producción, sino para el negocio desde un punto de vista global.

No se trata solo de tecnología

Como hemos visto, la tecnología es el principal catalizador de esta transformación, pero no es el único factor clave. Las personas juegan un papel determinante, por lo que también está siendo necesaria la evolución de las propias organizaciones y de los ecosistemas que se han creado durante todo este tiempo en torno a la automatización en la industria.

A nivel interno, el primer paso es asumir que la separación que existía entre el mundo de la fábrica (operaciones) y el resto de las funciones de la empresa ya no tiene sentido. De ahí la importancia de enfocar esta evolución de forma proactiva a través de una estrategia que involucre desde la Dirección hasta los operarios que se encuentran a pie de máquina.

El objetivo es hacer un planteamiento en el que nos beneficiemos de los datos con una visión global de la empresa, a través de arquitecturas con elementos comunes en las que herramientas como los sistemas MES o ERP, pertenecientes al mundo IT, interactúen en tiempo real con los datos de la planta (OT).

Para consensuar esa estrategia basada en tecnología y garantizar la integración de todas las fuentes de información, independientemente de dónde se encuentren, la convergencia de los mundos OT e IT es una de las claves, aunque en lugar de insistir en converger perfiles diferentes con intereses históricos distintos, quizás fuera más eficiente evolucionar la organización, creando un área común de trabajo en el que la fábrica (OT) tenga mayor protagonismo que el actual.

Tampoco podemos pasar por alto la necesidad de las organizaciones de captar a los empleados del futuro, perfiles especializados que escasean y que solo se sentirán atraídos por empresas cuya estrategia les permita desarrollarse con planteamientos a la altura de sus conocimientos.

Desde un punto de vista externo a la empresa, también los ecosistemas que surgieron hace años de la mano de la Industria 3.0 se han visto en la necesidad de evolucionar. Hablamos de actores como los grandes fabricantes de equipamiento (sensores, PLC, SCADA, etc.), distribuidores, integradores de sistemas y otros que han emergido con fuerza en los últimos tiempos

Desintermediación

La digitalización está favoreciendo la desintermediación. Ahora la comunicación fluye mucho más rápido y la logística funciona mucho mejor, por lo que aquellos intermediarios (distribuidores) que solo se dediquen a revender acabarán teniendo un papel cada vez menos importante.

Los grandes fabricantes de equipamiento de automatización (Siemens, Rockwell, Schneider…) continúan adquiriendo empresas que complementan su oferta para estar presentes en cuantos más frentes mejor. Para la fábrica esto podría tener sentido en tiempos de la Industria 3.0, donde lo que primaba era la integración entre los niveles de la pirámide (campo, control, supervisión…) y el intercambio de información no era tan importante como ahora. 

Actualmente, los usuarios entienden que la mejor estrategia de automatización ha de estar basada en la tecnología que facilite la interoperabilidad y no en soluciones verticales de un solo fabricante.

Los grandes fabricantes de equipamiento de automatización continúan adquiriendo empresas que complementan su oferta para estar presentes en cuantos más frentes mejor

Además, la falta de agilidad de los grandes fabricantes para integrar estas adquisiciones, en una época en la que la velocidad de innovación es clave, hace que otros fabricantes más ágiles se estén posicionando con fuerza.

Los integradores de sistemas son y serán cada vez más importantes, porque no dejan de ser una extensión de los departamentos de Ingeniería en las fábricas y muchos de ellos acompañan a las industrias, desde los primeros pasos en el mundo de la automatización. 

Su gran reto es reciclarse y especializarse en soluciones de Industria 4.0 y su principal amenaza son empresas especializadas en la Ingeniería de Datos que, con conocimientos de IT y OT, son capaces de sacar partido a la tecnología y ofrecer lo que la fábrica necesita.

También hay que tener en cuenta a nuevos actores que aparecen en escena, como los proveedores de servicios Cloud, como AWS, Microsoft Azure o Google Cloud entre otros, que no solo ofrecen la infraestructura de almacenamiento o procesado, sino que ofrecen servicios cada vez más potentes que les permiten convertirse en piezas clave del panorama de la automatización.

Y para concluir, mencionar la aparición de ecosistemas muy interesantes como, por ejemplo, operadores de comunicaciones que quieren hacerse un hueco en la industria y lo hacen a través de alianzas con startups u otras empresas con las que cierran el círculo para dar el contexto necesario y ofrecer sus soluciones de conectividad o 5G, formando sociedades que tiene el respaldo de una gran empresa, con la agilidad de una startup.

En resumen, no se puede entender la evolución de la automatización industrial sin tener en cuenta sus dos principales componentes: la tecnología que se abre paso a una velocidad de vértigo y las personas a través de las organizaciones que intentan alcanzarla para aprovechar al máximo sus beneficios.