El internet industrial de las cosas (IIoT) y la nueva industria inteligente

La industria inteligente y los habilitadores digitales

El concepto Industria 4.0 o Cuarta Revolución Industrial se utilizó por primera vez en 2011 en la Feria de Hannover, la muestra industrial más grande del mundo, cuando el gobierno alemán presentó su estrategia de alta tecnología para explicar un sistema de producción en la que los procesos y las máquinas estaban conectados gracias a la digitalización y el internet de las cosas (IoT).

La industria comenzó desde entonces a aplicar tecnologías habilitadoras a sus procesos de fabricación, como la inteligencia artificial y los algoritmos del machine learning para empresas, el IoT, el análisis big data o los sistemas ciberfísicos. Hoy en día ya podemos hablar de la industria inteligente y el internet industrial de las cosas (IIoT).

Los habilitadores digitales son estas tecnologías y herramientas que utiliza la Industria 4.0 en su proceso de digitalización hacia la actual industria inteligente. Conectan el ámbito físico y el digital de las instalaciones, captando la información digital de la infraestructura y maquinaria a través de sensores y robótica industrial avanzada; permiten este gran flujo de datos gracias a la conectividad, internet y el cloud computing; y procesan de manera inteligente esta información a través de software industrial y sistemas PLM para poder sacar beneficio de este proceso digital y de captura del dato.

El poder del dato en la industria inteligente

José Ramón Sierra, experto en tecnologías habilitadoras, habla del poder del dato. La utilización de los habilitadores digitales y esa captura del dato es lo que permite saber en todo momento qué está pasando durante el desarrollo de la producción, cómo se está operando y analizarlo para poder mejorar los procesos.

Para Gonzalo Valle, director de Preventa en IFS Ibérica, no solo es muy importante la captura del dato, sino su gestión. “Hay un amplio abanico de tecnologías que buscan mejorar la gestión del dato en varios aspectos. Uno es la interacción, cómo interactuamos con el software que usamos a través de sistemas de realidad aumentada, reconocimiento de voz, lenguaje natural o procesamiento de imágenes. Otros son la optimización de los procesos, los datos se usan muchas de las veces para optimizar; la predicción en base a esta información; y, todo ello, mejorando la adaptabilidad, de hecho las herramientas de machine learning lo que buscan es usar esos datos para adaptarse. Por eso hablamos de industria inteligente”.

Pero no todo son datos; ya hemos visto cómo la industria necesita unos habilitadores tecnológicos para su digitalización. Software y hardware convergen, y hay que tener en cuenta que es necesario realizar una inversión en esta evolución hacia la industria inteligente.

Internet industrial de las cosas (IIoT)

“El internet de las cosas lo vemos como algo lejano, pero en nuestro día a día ya llevamos un móvil con el que podemos conectar la calefacción a través de internet. El IIoT es una consecuencia de llevarlo al entorno industrial”, comenta José Ramón Sierra.

Un reloj capaz de mandar avisos a los operarios, sensores en los activos de planta, un vehículo de guiado automático (AGV) para transportar cargas… Tecnologías del IIoT que ya son una realidad.

“El IIoT es una revolución que empezó por el año 68 con los primeros PLC o controladores lógicos programables. Ahora tienen una cantidad de funcionalidades a un precio que no se había visto jamás, y por eso se está adoptando en la industria. En 2016, en la fábrica de Toyota del Reino Unido, habían introducido el internet industrial de las cosas a través de robots de fabricación, sobre todo en los de pintura, para controlar el proceso y predecir su calidad. A partir de su PLC, superpusieron otras tecnologías, dispositivos IIoT, para tomar los datos de los robots”, indica Gonzalo Valle.

El directivo de IFS también señala como impulsor del internet industrial de las cosas, además de esta posibilidad de integrar diferentes tecnologías y protocolos, la expansión del edge computing o computación de borde, gracias al cual ya no hace falta enviar los datos que recogen los dispositivos a la nube para gestionarlos, sino que los sensores y terminales IIoT dejan de ser pasivos para analizar y procesar esa información sin tener que enviarla a centros de datos externos.

Ventajas de aplicar el IIoT

La supervisión remota y en tiempo real, la servitización y la capacidad analítica. Guillermo Fernández de Bobadilla no tiene dudas a la hora de señalar las ventajas que supone integrar el IIoT. 

“La posibilidad de monitorizar activos de la industria de manera remota es muy interesante y una funcionalidad cada vez más demandada. Ya se está poniendo en práctica el hecho de asistir a equipos humanos de intervención a través de realidad aumentada, consiguiendo que personas no tan cualificadas desde un punto de vista técnico puedan ser asistidas en remoto durante una intervención de mantenimiento de un activo”.

Con servitización el experto en operaciones se refiere a la posibilidad que surge de crear nuevas corrientes de negocio, añadiendo nuevos servicios basados en el conocimiento a los productos tradicionales.

En cuanto a su ventaja a la hora de analizar en tiempo real y predecir imprevistos, Fernández de Bobadilla pone especial énfasis en su aplicación en el área del mantenimiento de activos, donde permite iniciar medidas preventivas para no basarnos solo en las correctivas.

También lo relaciona con el control de consumo energético y la calidad de lo que se va a comercializar. “A través de algoritmos de inteligencia artificial y herramientas Business Intelligence podemos predecir la calidad de un producto en base a históricos, parámetros y variables que ha relacionado”.

Cómo abordar la Industria Inteligente

En cuanto al nivel de implantación de la Industria Inteligente en nuestro país, encontramos diferentes niveles de aceleración en función del tamaño de la empresa y el sector. Las organizaciones pertenecientes a grandes multinacionales están bastante más avanzadas en su digitalización. Pymes e industrias del ámbito de la alimentación o del metal, por ejemplo, están más rezagadas.

“Hicimos un estudio hace un año con 37 empresas bastante representativas. De ellas, el 50% no tenían capturado el dato desde su PLC. Si ni siquiera se está recogiendo el dato, poco se va a poder avanzar hacia la industria inteligente”, subraya José Ramón Sierra.

Gonzalo Valle, como directivo de una compañía especializada en el desarrollo e implantación de software para empresas industriales, explica que hay dos maneras de abordar la Industria Inteligene y el IIoT: mediante programas de innovación o de estandarización de activos. “Los primeros buscan formas de incorporar las novedades a sus sistemas actuales. En el otro extremo están los que tienen integrados diferentes sistemas y ven la Industria 4.0 como una oportunidad de estandarizar y trabajar de una manera normalizada, que además garantice que el dato que se registre sea bueno”.

Pero el director de Preventa en IFS también señala un aspecto que no debe pasarse por alto en la evolución hacia la industria inteligente y que ya hemos mencionado, y es la inversión que es necesaria hacer y el ROI que ofrecerá. “A la hora de abordar estos proyectos hay que plantearse cómo se van a monetizar y qué se quiere optimizar. He visto empresas con proyectos muy efectistas pero ¿de dónde se va a sacar el dinero para justificar esa inversión?”.

Tendencias de la industria inteligente: mayor autonomía y gemelos digitales

Respecto a las nuevas tendencias de gestión que veremos en el ámbito industrial, Gonzalo Valle ve no solo un aumento tecnológico en las infraestructuras, sino un aumento en la autonomía. “Todo esto que estamos hablando de mejorar predicciones, de controlar o de monitorizar, lo que va implícito en ello es que aumenta la autonomía de ciertos procesos. Va a haber cada vez más procesos que no necesitan tanta intervención y van a ser más rápidos y productivos”.

En la industria inteligente veremos una mayor apuesta por la computación de borde y el 5G, la presencia de bots y motores de reglas para automatizar procesos con inteligencia artificial, el blockchain (sobre todo en la cadena de suministro), la realidad aumentada y los gemelos digitales.

Si en la industria inteligente procesos y maquinarias se encuentran conectados gracias al IIoT y otras tecnologías habilitadoras, el gemelo digital es fruto de las oportunidades que ofrece esta digitalización.

El gemelo digital (digital twin en inglés) es una réplica digital del mundo real, ya sea de activos físicos, procesos y procedimientos, dispositivos, productos, espacios de trabajo, etc.

Esto nos permite hacer simulaciones, probar variaciones, nuevos procesos, etc. sin afectar al modelo original pero sabiendo cómo funcionará y cómo se comportará en la realidad.