Industria 4.0 Artículo terminado pdf

INDUSTRIA 4.0
INDUSTRY 4.0

Crespo-Lupercio, Nube1; Jerez-Palaguachi, Jeaneth2

1 Universidad Católica de Cuenca, [email protected], Av. de las Américas y Humboldt, +593
98 054 3788, ORCID

2 Universidad Católica de Cuenca, [email protected], Av. de las Américas y Humboldt, +593
99 265 7935, ORCID

INDUSTRIA 4.0
INDUSTRY 4.0

Resumen Abstract

La presente investigación tuvo como objetivo The main objective of this research was to analyze the
principal analizar la evolución, importancia y evolution, importance and fields of application of
campos de aplicación de la Industria 4.0 a Industry 4.0 through a theoretical review of digital
través de una revisión teórica en portales portals and search engines such as Redalyc,
digitales y motores de búsqueda como ReseachGate, Dialnet and academic Google. The results
Redalyc, ReseachGate, Dialnet y Google responded to the research objective by finding enough
académico. Los resultados dieron respuesta al information in a literature review to conceptualize terms
objetivo de la investigación al encontrar related to Industry 4.0. Likewise, obtain a better
suficiente información en una revisión de la understanding of the technologies involved in them and
literatura para conceptualizar términos the changes, effects, benefits and challenges that arise
relacionados con la Industria 4.0. Asimismo, from them, considering the importance of this
obtener una mejor comprensión de las technological advance not only in manufacturing, but
tecnologías involucradas en ellas y los also in the formation of human capital and new models
cambios, efectos, beneficios y desafíos que of business, information and knowledge about its
surgen de ellas, considerando la importancia progress and benefits are key elements to create a
de este avance tecnológico no solo en la knowledge and support base that allows business
manufactura, sino también en la formación de awareness and training in the importance of the
capital humano y nuevos modelos de negocio, organization for Industry 4.0 and smart manufacturing as
la información y el conocimiento sobre su a way to increase the productivity and competitiveness
avance y beneficios son elementos clave para of the organization, especially of SMEs.
crear una base de conocimiento y soporte que
permita la sensibilización y formación Keywords: Industry 4.0, fields of application,
empresarial en la importancia de la theoretical review, SMEs
organización para la Industria 4.0 y la
fabricación inteligente como forma de JEL Codes: O32, Management of Technological
incrementar la productividad y competitividad Innovation and R&D
de la organización, especialmente de las
PYMEs.

Palabras clave: Industria 4.0, campos de
aplicación, revisión teórica, PYMEs

1. Introducción
El desarrollo tecnológico a lo largo de la historia, ha tenido un impacto importante en los
sistemas de manufactura, primero con la máquina de vapor y la mecanización de los procesos, luego
con la producción en masa, la automatización y robótica; y más recientemente, con la que ha sido
llamada “industria 4.0” y es considerada ya como la “Cuarta Revolución Industrial”, debido a su
potencial y beneficios relacionados con la integración, innovación y autonomía de los procesos.
En este sentido, los conceptos de industria 4.0 y manufactura inteligente, son relativamente
nuevos y contemplan la introducción de las tecnologías digitales en la industria de la fabricación.
Es decir, la incorporación al ambiente de manufactura de tecnologías como el internet de las cosas,
cómputo móvil, la nube, el Big Data, redes de sensores inalámbricos, sistemas embebidos y
dispositivos móviles, entre otros.
El impacto de esta transformación tecnológica es tal, que está incidiendo en todos los
aspectos de la organización, desde la producción y organización hasta la investigación y desarrollo,
así también en el control de los inventarios, la gestión y el soporte al cliente, etc. Igualmente, está
cambiando la visión y actuación empresarial.
La industria 4.0, ya es considerada como un proceso de innovación sistémico que redefine
los modelos de negocio y provee una perspectiva global totalmente integrada del entorno y la
organización.
Las iniciativas de política industrial 4.0 más relevantes por su grado de avance son la
Industria 4.0 de Alemania y la Industria Internet of Things de Estados Unidos en un tercer lugar se
encuentra China, con su programa Made in China 2025. El caso de Italia Industria 4.0 también
merece destacarse, por su focalización en las pymes y su capilaridad territorial.
Alemania cuenta con una posición de liderazgo en las industrias de maquinaria e ingeniería
de plantas y como proveedor de equipamiento para las fábricas. Frente a la digitalización dominada
por grandes plataformas con origen en Estados Unidos, el gobierno alemán comenzó
tempranamente a crear iniciativas estratégicas y políticas para mantener su liderazgo en esas
actividades manufactureras. Dichas iniciativas se institucionalizaron en una acción estructurante,
la denominada “Plataforma Industria 4.0”, que se propuso coordinar distintas acciones en la
consolidación del liderazgo alemán en la ingeniería mecánica, maquinaria e ingeniería de planta.
Las acciones de política I4.0 se financiaron a partir de acuerdos público-privados e
incluyeron el apoyo a la infraestructura de I+D. La PI4.0 busca promover la adopción de las
tecnologías 4.0 entre las pequeñas y medianas empresas metalmecánicas.
A diferencia de Alemania, que concentra su ventaja competitiva en la manufactura, Estados
Unidos cuenta con ventajas en la denominada “economía de plataformas”, cuya expansión se
orienta a los sectores de servicios. La estrategia se basa en complementar su liderazgo en materia
de plataformas digitales con el desarrollo de un entramado industrial fuertemente estructurado en
el dominio de la computación en la nube, la inteligencia artificial y los grandes datos. La misma es
promovida desde una iniciativa pública para la denominada “manufactura avanzada” en un esquema
colaborativo con el sector privado (Advanced Manufacturing Partnership, AMP) y en el que se ha
creado una red de institutos tecnológicos también a partir de asociaciones público-privadas:
Manufacturing Centers of Excellence (MCE), National Network for Manufacturing Innovation
(NNMI) y Manufacturing Technology Testbeds (MTT).
En China la adopción de la I.4.0 debe comprenderse en el marco de una situación de liderazgo
emergente en el campo de las plataformas digitales, cierto rezago en materia de capacidades
tecnológicas en la manufactura, y una estrategia nacional de catching up tecnológico basada en la
adopción deliberada de tecnologías importadas. Se destacan dos planes del estado chino: Made in
China 2025 (MIC2025) y la Internet Plus Strategy. El MIC2025 es un plan estratégico orientado al
ascenso tecnológico en las cadenas globales de valor y a convertirse en un país con capacidades
manufactureras en industrias de media tecnología. En la segunda fase (2026 a 2035) dicha estrategia
apunta a continuar el ascenso en sectores manufactureros de alta tecnología, para convertirse en el
período 2036-2049 en uno de los países líderes en el diseño de nuevos productos, controlando la

totalidad de las fases de sus cadenas de valor.
Italia, en particular desde la perspectiva de la Provincia de Santa Fe, dada su focalización en

las pymes y el territorio. Si bien no cuenta con el apoyo presupuestario de los casos estadounidense
y alemán, su iniciativa la “Fabrica del Futuro”, que promueve actividades de vigilancia tecnológica
y el desarrollo de determinados proyectos de investigación público-privados, en combinación con
el programa “Clúster Tecnológico Nacional; Fabrica inteligente”5, se orientó a la identificación de
espacios de cooperación y especialización regional a partir de una predefinición de seis regiones.

De la revisión de estos cuatro casos se infiere que una de las principales acciones de política
I4.0 es la organización del esfuerzo de I+D alrededor de los desafíos que enfrenta la manufactura
frente a las nuevas tecnologías digitales. Las oportunidades que brindan las nuevas tecnologías
requieren la convergencia entre trayectorias tecnológicas previas basadas en modelos de aprendizaje
proveedor-usuario localizadas, con las nuevas tecnologías I4.0, e implican un nuevo tipo de
articulación con la infraestructura de CyT.

Debido a lo expuesto, la presente investigación tiene como objetivo principal analizar la
evolución, importancia y campos de aplicación de la Industria 4.0 a través de una revisión teórica.

Los objetivos específicos son:
✓ Revisar bibliotecas digitales y motores de búsqueda para encontrar literatura que
sustente la investigación.
✓ Analizar la información encontrada que se encuentre de acuerdo al objetivo de la
investigación.
✓ Exponer los criterios, ideas y opiniones de los autores de manera organizada.

2. Método
2.1. Participantes
Srta. Crespo Lupercio Nube Melissa
Srta. Jerez Palaguachi Jeaneth Mariela
2.2 Técnica e Instrumento
Técnica: búsqueda en bases de datos y motores de búsqueda como: Redalyc, ReseachGate, Dialnet
y Google académico. Instrumentos: Word
2.3 Procedimiento

La revisión efectuada es de tipo teórica, tiene un enfoque cualitativo, que tiene como objetivo la generación de
conocimiento, sin su aplicación práctica, con ello se recurre a la recolección de datos teóricos, para generar
nuevos criterios generales a través del proceso descrito en la Figura 1.

Figura 1
Proceso metodológico

Identificación y
selección de los

documentos

Extracción de
datos e

información

Recopilación,
resumen,
análisis y

trascripción de
datos

Nota: la Figura muestra los pasos a seguir para la estructuración de los resultados de la revisión
teórica.

3. Resultados
3.1. La Industria 4.0

El concepto “Industria 4.0” surge en los países desarrollados en Alemania a comienzos de la
década del año 2010, por un grupo multidisciplinario de especialistas convocados por el gobierno
alemán para diseñar un programa de mejora de la productividad de la industria manufacturera, como
respuesta de política industrial frente a una nueva fase en l revolución de las tecnologías de la
información y comunicación. Durante la Feria de Hannover, en el año 2011 el grupo de científicos
Acatech (Deutsche Akademie der Technikwissenschaften) presentó por primera vez el término
“Industria 4.0” símbolo del comienzo de la cuarta revolución industrial, esta puede describirse como
la introducción de las TIC modernas en la producción (Balkhausen, 1978).

A finales del siglo XVIII, se inició la primera revolución industrial al inventar la máquina y
así reemplazar la fuerza muscular. La segunda revolución industrial estuvo determinada por la
introducción de la división del trabajo y la producción en masa con la ayuda de la energía eléctrica
(Kagermann, 2013). La tercera revolución industrial se refirió a la multiplicación de la capacidad
intelectual humana en la misma medida en que la fuerza muscular humana se había multiplicado en
la primera y segunda revolución industrial (Balkhausen, 1978). La cuarta revolución industrial
describe un paso más adelante en el que las personas, las máquinas y los productos están directamente
conectados entre sí y con su entorno.

Así, el término “Industria 4.0” se convirtió en un eje central del Plan Estratégico de Alta
Tecnología 2020 del gobierno alemán, y se instaló mundialmente como una de las
referencias conceptuales de la Cuarta Revolución Industrial. Desde la irrupción del término “Industria
4.0”, las revoluciones anteriores fueron conceptualmente asociadas a estadios previos en la evolución
del sector industrial, dando lugar a los conceptos de Industria 1.0, Industria 2.0 e Industria 3.0
(Nayyar, 2018).

Figura 2
Evolución de las revoluciones industriales

Nota: La figura muestra la evolución de las revoluciones industriales, basado en (Nayyar, 2018).

Según Román (2016) el término industria 4.0 se refiere a un nuevo modelo de organización
y de control de la cadena de valor a través del ciclo de vida del producto y a lo largo de los sistemas
de fabricación apoyado y hecho posible por las tecnologías de la información. El término industria
4.0 se utiliza de manera generalizada en Europa, si bien se acuñó en Alemania. También es habitual
referirse a este concepto con términos como “Fábrica Inteligente” o "Internet industrial".

En definitiva, se trata de la aplicación a la industria del modelo "Internet de las cosas" (IoT).
Todos estos términos tienen en común el reconocimiento de que los procesos de fabricación se
encuentran en un proceso de transformación digital, una "revolución industrial" producida por el
avance de las tecnologías de la información y, particularmente, de la informática y el software (Arntz
& Gregory, 2016).

La competencia internacional y el desarrollo de nuevas tecnologías, han reestructurado la
industria y han alterado la forma en que los ingenieros practican la ingeniería. Con ello, han surgido
nuevas metodologías de enseñanza-aprendizaje, que permiten la formación de profesionales de
ingeniería con las competencias exigidas por entornos laborales y sociales cada vez más dinámicos
(Prince & Felder, 2006).

En este sentido, los ingenieros deben complementar el dominio técnico con habilidades
empresariales y de comunicación, y comprender el impacto ético y social de las soluciones de
ingeniería, en donde, en muchos programas de pregrado de ingeniería tradicionales, no están
configurados para manejar un componente hacia la educación de la Industria 4.0 (Nayyar, 2018).

Según el criterio de Luo y Störmer (2018), los nuevos requisitos de calificación en la era de la
Industria 4.0, tales como: pensamiento interdisciplinario, resolución de problemas, competencia
cultural e intercultural, y aprendizaje permanente. Por otra parte, Nayyar 2018), examina los
requisitos de la era de la Industria 4.0 para la educación en ingeniería desde la perspectiva del sistema
de educación superior, destacando una mayor necesidad de flexibilidad (colaboración
interdisciplinaria y habilidades sociales), cooperación de la industria universitaria y sistemas de
aprendizaje abierto, como plataformas de aprendizaje en línea y cursos de acceso gratuito en
universidades “abiertas”.

A nivel personal, la Industria 4.0 conducirá a una mayor automatización de las tareas
rutinarias, lo que implica que los trabajadores deben enfrentar el hecho de que sus tareas actuales ya
no existirán en el futuro. Tal perspectiva sobre el futuro de su propio trabajo requiere la capacidad de
ver el panorama general de la sociedad en su conjunto (desafíos, oportunidades, escasez de recursos
económicos y ambientales, entre otros), para el propio desarrollo y el compromiso con el aprendizaje
a lo largo de toda la vida (Prinz & Kreimeier, 2017).

El concepto de industria 4.0, surge en Alemania en 2011, para hacer referencia a una política
económica gubernamental basada en estrategias de alta tecnología. Mosconi (2015) caracterizada por
la automatización, la digitalización de los procesos y el uso de las tecnologías de la electrónica y de
la información en la manufactura.

El concepto industria 4.0 nace en Hannover Alemania hacia el 2011, con el objetivo de
promover la manufactura computarizada impulsada por el asombroso aumento de la capacidad
computacional y de conectividad, la aparición de nuevas capacidades analíticas y de inteligencia
empresarial, nuevas formas de interacción hombre-máquina, como las pantallas táctiles y sistemas de
realidad aumentada, además de notables mejoras en la transferencia de instrucciones digitales al
mundo físico como la robótica y la impresión 3D. (Kagermann, 2013)

Sommer (2015) expresa que la definición de la Comisión Europea, Industria 4.0 consta de
una serie de tecnologías nuevas e innovadoras:

• Tecnología de la información y la comunicación (TIC) para digitalizar la información e
integrar sistemas en todas las etapas de la creación y el uso del producto (incluida la logística
y el suministro), tanto dentro de las empresas como fuera de las fronteras de la empresa.

• Sistemas ciber físicos que usan ICTS para monitorear y controlar procesos y sistemas físicos.
Estos pueden involucrar sensores integrados, robots inteligentes que pueden configurarse
para adaptarse al producto inmediato que se creará o dispositivos de fabricación aditiva
(impresión 3D).

• Comunicaciones en red que incluyen tecnologías inalámbricas e Internet que sirven para
vincular máquinas, productos de trabajo, sistemas, tanto dentro de la planta de fabricación,
como con proveedores y distribuidores.

• Simulación, modelado y virtualización en el diseño de productos y establecimiento de
procesos de fabricación.

• Análisis y explotación de macrodatos, ya sea inmediatamente en la fábrica o mediante la
computación en la nube.

• Sistemas de asistencia digital para trabajadores humanos, incluidos robots, realidad
aumentada y sistemas de ayuda inteligentes.

Los principales objetivos de la Industria 4.0 incluyen la individualización de los requisitos
del cliente, la flexibilidad y adaptabilidad de los sistemas de fabricación y logística, la mejora de la
toma de decisiones, la integración de las TIC y los sistemas ciberfísicos (CPS), la introducción de
tecnologías de producción avanzadas, conceptos de automatización inteligente, negocio adaptado y
modelos organizacionales, así como conceptos para procesos productivos y logísticos más sostenibles
(Spath, 2013).

3.2. Pilares de la Industria 4.0
De acuerdo con Nayyar (2018) y Arntz y Gregory (2016), entre los pilares tecnológicos de la

Industria 4.0 se destacan:
• Sistemas de integración:
Permiten integrar las tecnologías operacionales con las tecnologías de la información y
la comunicación. Conectan máquinas con máquinas (M2M12), máquinas con productos, e
integran las distintas áreas de la unidad productiva, impactando sobre la gestión interna de la
empresa. Pero, además, permiten a través de plataformas digitales, la conexión entre la empresa
y otros actores de su cadena de valor como proveedores, actores del sistema de logística y
transporte, llegando hasta el cliente.
• Máquinas y sistemas autónomos (robots):
Máquinas inteligentes que automatizan tareas que antes estaban circunscritas
únicamente al dominio humano. En el mundo de la industria, la tendencia es avanzar sobre la
automatización de los procesos productivos, la navegación y el control, la integración de sensores
y actuadores, la comunicación de las interfaces. Se busca incrementar la robótica colaborativa
para ir hacia fábricas inteligentes donde todas las áreas de la empresa puedan trabajar en forma
conectada y con alto nivel de automatización en las tareas. Por ejemplo, una tendencia creciente
en las fábricas inteligentes es la adaptación de vehículos de guiado automático (AGV) que pueden
circular por la planta productiva, transportando productos intermedios y finales (de importante
peso) desde una estación a otra, compartiendo el espacio con otros AGV y colaborando con los
trabajadores.
• Internet de las cosas (IoT):
Permite una comunicación de forma multidireccional entre máquinas, personas y
productos, facilitando la toma de decisiones en base a la información que la tecnología recoge de
su entorno.
Utiliza nuevos sensores y actuadores que, en combinación con el análisis de big data y
de computación en la nube, permite máquinas autónomas y sistemas inteligentes IoT es una
tecnología clave para que la industria manufacturera avance hacia la fabricación de productos
inteligentes (incorporando servicios sobre los productos), genere una relación más estrecha con
los consumidores finales y capte información sobre el desempeño y el uso de sus productos,
incluso cuando estén en posesión del cliente.
✓ Por ejemplo, electrodomésticos con IoT que, mediante una conexión Wi-Fi, reportan
al fabricante información en tiempo real y precisa como fallas, consumo, horas de
uso, etcétera.
• Manufactura aditiva:
Permite fabricar piezas a partir de la superposición de capas de distintos materiales
tomando como referencia un diseño previo, sin moldes, directamente desde un modelo virtual.
Esta tecnología descentraliza las etapas de diseño y desarrollo de productos e introduce un mayor
componente de servicios y software a la manufactura.
En la industria aeronáutica, por ejemplo, es utilizada para la producción de piezas más
ligeras que las tradicionales, permitiendo ahorro de combustible debido al menor peso de los
aviones. La impresión 3D ofrece enormes ventajas para reproducir piezas y objetos cuya
fabricación conlleva cierta dificultad, ya sea por la especificidad y complejidad de su diseño
porque insume demasiadas horas de trabajo u obliga a reconfigurar máquinas y líneas, con
enormes pérdidas de productividad.

Por lo tanto, la manufactura aditiva se utiliza para prototipar y para producir
componentes individuales muy específicos en lotes pequeños o series cortas. La posibilidad de
fabricar localmente podría impactar sobre el comercio en las cadenas globales de valor.
• Big data y análisis de grandes datos:

Se refiere a datos caracterizados por su volumen (gran cantidad), velocidad (a la que se
generan, accede, procesan y analizan) y variedad de datos estructurados y no estructurados. Estos
datos pueden ser reportados por máquinas y equipos, sensores, cámaras, micrófonos, teléfonos
móviles, software de producción, y pueden provenir desde diversas fuentes, como empresas,
proveedores, clientes y redes sociales.

El análisis de estos datos mediante algoritmos avanzados es clave para la toma de
decisiones en tiempo real, permite alcanzar mejores estándares de calidad de producto y procesos,
y facilita el acceso a nuevos mercados.
• Computación en la nube:

Ofrece almacenamiento, acceso y uso de servicios informáticos en línea. Puede
expresarse en tres niveles diferentes, según el servicio provisto: infraestructura como servicio,
plataforma como servicio y software como servicio. Esta tecnología permite a las empresas
acceder a los recursos informáticos de una manera flexible con un bajo esfuerzo administrativo y
desde distintos dispositivos, ofreciendo agilidad, interoperabilidad y escalabilidad.

Muchas de las aplicaciones que hasta hace poco requerían de la instalación de un
programa en un servidor alojado en las empresas, ahora son ejecutadas de forma remota. Esto es
clave para aplicaciones industriales con elevados requerimientos informáticos.
• Simulación de entornos virtuales:

Permite ajustar y representar virtualmente el funcionamiento conjunto de máquinas,
procesos y personas en tiempo real antes de ser puestos en marcha, lo que ayuda a prevenir
averías, ahorrar tiempo y evaluar el resultado final en un entorno controlado. Es decir, permite
reducir los costos asociados a procesos de aprendizaje (de “prueba y error”) mediante una
representación virtual para el diseño de nuevos productos, o bien probar distintas configuraciones
en las operaciones de la planta productiva.

Por ejemplo, los operadores pueden probar (en el mundo virtual) distintas
configuraciones hasta lograr una “configuración virtual óptima” que será luego plasmada en la
línea física de producción. Además, las experiencias obtenidas en el mundo real servirán para
mejorar el entorno virtual, generando una suerte de colaboración entre la planta física y su
representación virtual.
• Inteligencia Artificial:

Se basa en el desarrollo de algoritmos que permiten a las computadoras procesar datos
a una velocidad inusual (tarea que antes requería de varias computadoras y personas), logrando
además aprendizaje automático. Los algoritmos se nutren de datos y experiencias recientes y se
van perfeccionando, habilitando a la máquina con capacidades cognitivas propias de los seres
humanos como visión, lenguaje, comprensión, planificación y decisión en base a los nuevos
datos.

En la industria, permite el desarrollo de modelos neuronales aplicados a procesar
imágenes reforzando la seguridad y el control de calidad; la predicción de series temporales de
consumo eléctrico, y el desarrollo de estrategias de control para la gestión optimizada de
estaciones de producción, entre otras.
• Ciberseguridad:

Es fundamental para que todas las demás tecnologías logren una adecuada penetración
en esta fase de digitalización. La evolución hacia una industria inteligente y la integración
creciente de los actores de las cadenas de valor a través de internet, la computación en la nube y
las plataformas digitales, obliga a desarrollar mecanismos de la ciberseguridad en los entornos
industriales.

En la medida en que sean más los dispositivos, máquinas y personas conectadas, se

valorará la oferta de herramientas preventivas que permitan detectar, anticipar y neutralizar
amenazas sobre los sistemas de información de las empresas.
• Realidad aumentada:

Permite complementar el entorno real con objetos digitales. Se trata de sistemas que
combinan la simulación, el modelado y la virtualización permitiendo nuevas fórmulas para el
diseño de productos y la organización de los procesos, otorgando flexibilidad y rapidez en la
cadena productiva. Estos sistemas tienen una variedad de aplicaciones, como la selección de
piezas en un depósito, el envío de instrucciones para la reparación de fallas a través de
dispositivos móviles o la capacitación de los recursos humanos en entornos virtuales que simulan
la realidad de la planta.

Si bien esta tecnología se encuentra en un estadio inicial de desarrollo, se espera que las
empresas hagan un uso mucho más amplio de ellas para proporcionar a los trabajadores
información en tiempo real, mejorar la toma de decisiones y optimizar los procesos productivos.
Figura 3
Pilares tecnológicos de la industria 4.0

Nota: la figura 2 muestra un esquema resumen de los principales pilares de la industria 4.0. Basado
en (Luo & Srormer, 2018)

3.3. Aplicaciones de la Industria 4.0
Según el criterio de Luo y Srormer (2018), las aplicaciones de la industria 4.0 son las

siguientes:
• Internet de las Cosas
La Industria 4.0 propone un mundo en el cual las máquinas están interconectadas todo el
tiempo y analizan enormes cantidades de datos en tiempo real. El objetivo de este análisis es que,
a través del mismo, sean capaces de diseñar nuevos modelos de producción y sistemas de
fabricación.
Sin duda, son presunciones que hasta hace poco tiempo hubieran resultado increíbles, sin
embargo, hoy son una tendencia real, hacia allá camina el futuro industrial y, por lo tanto, las
empresas en general, y en especial las empresas de desarrollo de software y de hardware, deben
estar en constante investigación, renovación y capacitación si quieren seguir vigentes.
Asimismo, la innovación tecnológica creciente, los dispositivos móviles, el diseño real y
virtual interconectados, la ingeniería de simulaciones, la auto programación mediante sistemas

pilotados en control remoto, la gestión de información y bases de datos, entre otros; dan cuenta
de que la Industria 4.0 se está haciendo realidad. En efecto, estas serían las claves que permitirán
a las empresas y a las industrias mantenerse competitivas en el mercado y sobrevivir ante lo que
se viene.
• La internet móvil y comunicación M2M

Son la base de internet de las cosas que permiten intercambiar información entre sistemas
y productos, capturar datos, coordinar sistemas y desplegar servicios remotos. Al mismo tiempo,
este aumento de conectividad lleva a la necesidad de proteger los sistemas industriales de las
amenazas a la seguridad.
• El análisis de datos (Big Data)

Permitirá identificar patrones e interdependencias, encontrar ineficiencias e incluso
predecir eventos futuros. Las aplicaciones e infraestructuras ofrecidas en la nube (Cloud
Computing) y pagadas por uso (as a service) harán posible el flujo masivo de datos y su análisis
con una flexibilidad sin precedentes.
• La impresión 3D (Fabricación Aditiva)

Permite producir objetos tridimensionales a partir de modelos virtuales facilitando crear
prototipos, fabricar productos personalizados y una producción descentralizada. Los sistemas
basados en la realidad aumentada permitirán proporcionar a los trabajadores información en
tiempo real para mejorar la toma de decisiones e incrementar la seguridad.
• Robots Colaborativos

Los robots colaborativos serán capaces de trabajarán con seguridad junto a los seres
humanos, aprendiendo de ellos y ofreciendo autonomía, flexibilidad y cooperación. Además de
la fábrica física, conectada e inteligente, puede construirse una réplica virtual para simular
procesos de fabricación completos.
• La fábrica inteligente:

La fábrica inteligente es el resultado de la fusión de los mundos virtual y físico. Las piezas
base son los productos inteligentes, caracterizados por disponer de electrónica, software
embebido y conectividad. Se denominan sistemas ciber-físicos (CPS) y tienen capacidad de
interactuar con otros sistemas (M2M) y con humanos. El software les permite autogestionarse y
tomar decisiones descentralizadas. Equipados con sensores captan información sobre su
entorno, su uso y estado que pueden proporcionar a quien lo fabricó o gestiona su servicio.
• Cadena de Suministro Inteligente:

La cadena de suministro inteligente y conectada es otra pieza central en la Industria
4.0. Los flujos físicos se replican en una imagen virtual a través de materiales y piezas
etiquetadas con RFID. A lo largo de la cadena de suministro, los CPS generan datos sobre su
posición y estado. La digitalización permite automatizar los procesos e identificar al producto a
lo largo del proceso. La visibilidad de los movimientos en la red de suministro permite reconocer
ineficiencias y riesgos, aumentar la robustez y la capacidad de respuesta a incidencias,
incrementar la fiabilidad y disminuir los costes.
3.4. Estudios empíricos de la Industria 4.0
Encuesta realizada por la consultora Boston Consulting Grup (BCG)

A nivel mundial, son cada vez más las empresas que implementan tecnologías de la industria
4.0 para lograr incrementos de productividad y conseguir una mejora en su posición competitiva,
aunque se observan importantes diferencias entre los países (Luo & Srormer, 2018).

Según una encuesta realizada por la consultora Boston Consulting Grup (BCG) a ejecutivos
de empresas industriales argentinas, el 76% de los entrevistados reconoce que la evolución de su
compañía hacia la industria 4.0 forma parte de los temas de discusión de la alta gerencia. Mientras
que el 34% de las firmas argentinas tiene planeado incorporar todas las tecnologías de la industria 4.0
en los próximos cinco años, en Alemania y Francia ese porcentaje supera al 70%. El mismo informe
destaca que esta diferencia podría explicarse por la falta de visión del empresariado local respecto de
la capacidad de las tecnologías de la industria 4.0 para incrementar los ingresos de las compañías.

Entre las principales limitantes para la implementación de estas tecnologías se reconoce:
1) La falta de personal capacitado (70% de respuestas).
2) La incertidumbre respecto al impacto de estas inversiones en el beneficio de la empresa

(65%).
3) La resistencia al cambio y a la innovación (64%).
Los resultados de la encuesta expresan sólo la situación para el promedio de las industrias de la
Argentina, ya que algunas compañías en particular están transitando una verdadera trasformación
digital.
Caso argentino para la industria de producción de Gas y petróleo -empresa Tenaris
Basco et al. (2018) describe el caso de la siguiente manera:
Adoptante de la gran mayoría de las tecnologías de la industria 4.0, la empresa brinda
soluciones especializadas al sector mediante la oferta de productos y servicios con alto contenido
tecnológico. La innovación y la colaboración con sus clientes forma parte del ADN. de la
organización.
Tenaris es una empresa siderúrgica multinacional del grupo argentino Techint. Se posiciona
como líder mundial en la provisión de tubos de acero y servicios para el segmento de energía y para
ciertas aplicaciones industriales, como por ejemplo el sector automotriz. La firma, que emplea 19.000
personas, tiene una red global de plantas productivas, centros de servicio y oficinas comerciales. Entre
sus clientes se encuentran las principales empresas petroleras internacionales, así como firmas de
ingeniería dedicadas a la construcción de instalaciones de extracción, transporte y procesamiento de
petróleo y gas. Sus principales productos incluyen tubería de revestimiento, tubería de producción,
tubería de conducción y tubos mecánicos y estructurales. Su capacidad de producción anual de tubos
sin costura es de 3,8 millones de toneladas, mientras que la de tubos con costura asciende a 2,6
millones de toneladas. Algunos de sus rasgos distintivos:
• Cerca del cliente: Las plantas de producción de Tenaris están ubicadas en los principales
mercados de petróleo y gas. Esta presencia le permite desarrollar vínculos sólidos con las
empresas de energía, mejorar continuamente su oferta de servicios técnicos y brindar a los
clientes herramientas para una gestión eficiente y ágil del negocio. Como proveedor integral
de productos y servicios tubulares, Tenaris diseña soluciones para los requerimientos de cada
operación de petróleo y gas, con el objetivo de apoyar a sus clientes en las operaciones de
diseño, construcción, finalización e intervención de pozo.
• Vocación por innovar: La empresa cuenta con Centros de I + D en la Argentina, México,
Italia y Japón. Estos centros están dedicados a explorar los límites de la ciencia de materiales
y el diseño mecánico para desarrollar productos que puedan ser utilizados de forma segura
en ambientes cada vez más complejos y en condiciones extremas de producción.
• Transformación digital de acero: Con el doble objetivo de lograr una mejora continua de su
proceso productivo, y ofrecer a los clientes productos y servicios con alto contenido
tecnológico, Tenaris emprendió el camino hacia la transformación digital. En muy poco
tiempo, la empresa encontró la forma de sacar el máximo provecho de las oportunidades que
le brindan las tecnologías de la industria 4.0.
Industria 4.0 en las PYMEs
García et al. (2016) expresa en su investigación titulada “Administración de inventarios en
Industria 4.0 un desafío para las pequeñas y medianas empresas- PYMEs” que el entorno industrial
ha experimentado un cambio radical con la introducción de nuevas tecnologías y conceptos basados
en la cuarta revolución industrial, también conocida como Industria 4.0, la Cuarta Revolución
Industrial o Fabricación Inteligente.
El significado básico de la industria 4.0 radica en conectar productos, máquinas y personas
con el medio ambiente y combinar producción, tecnología de la información e internet. La industria,
especialmente en los países con salarios altos, debe introducir este tipo de estrategias de producción
inteligente para mantener la ventaja competitiva actual en el largo plazo compitiendo en un mercado
global. Para seguir siendo competitivos, deben mejorar los tiempos de entrega, la flexibilidad y la

capacidad de producir muchos tipos individuales de productos en tamaños de lote pequeños o tamaños
de lote de uno solo.

Las empresas manufactureras, y especialmente las PYMEs, luchan con la introducción de la
industria 4.0 y se benefician de su potencial para aumentar la productividad en el piso de producción,
muchas veces no saben cómo afrontar el desafío de la industria 4.0 o cómo empezar a introducir e
implementar los conceptos.

De acuerdo con su revisión de la literatura, solo unos pocos estudios se enfocan
específicamente en apoyar el camino evolutivo de las PYMES y el cambio de paradigma hacia la
"Manufactura inteligente" o la "Industria 4.0". Las PYMEs a menudo enfrentan complicaciones en
tales procesos innovadores debido al continuo desarrollo de innovaciones y tecnologías.

Por lo tanto, se necesitan más investigaciones para proporcionar instrumentos y modelos para
PYMEs que introducen en la industria 4.0 en sus empresas y plantas de producción. Además, los
responsables de la formulación de políticas deberían proponer estrategias con el objetivo de ayudar a
las PYMEs a invertir en estas tecnologías y hacerlas más competitivas en el mercado.

4. Discusión
Analizar la información de la Industria 4.0 permite obtener una imagen más completa del alcance,
los beneficios, los impactos y desafíos para el futuro. Los resultados de la investigación son
consistentes con investigaciones previas que concluyen que Industria 4.0 abarca un conjunto de
tecnologías que permiten que los productos se integren en procesos físicos y digitales
interconectados. La industria inteligente es una nueva faceta de la gestión de la producción que
utiliza el arte y las herramientas informáticas más recientes para tener un impacto significativo en
las cadenas de suministro, los modelos comerciales y los procesos. Del mismo modo, tienen una
importancia similar para algunas de las tecnologías subyacentes que brindan acceso universal a los
servicios a través de servicios de Internet, como los sistemas físicos de red, IoT, la computación
móvil y la nube y Big Data.
Asimismo, existen similitudes en la arquitectura de soporte en la que existe la Industria 4.0, sus
beneficios e implicaciones. Estos se resumen en aspectos relacionados con la flexibilidad, la
productividad, la competitividad y el acceso al mercado global, así como la reducción de costos y
la rentabilidad. Con base en esta perspectiva, se espera que la industria 4.0 incremente la
digitalización de la manufactura, se creen redes de trabajo que permitirán una mayor interacción de
humanos y máquinas; e intercambio y análisis de información, apoyado en el avance de tecnologías
como el Big Data y el cómputo en la nube, lo que reconfigurará la manufactura para una producción
más flexible, eficiente, de menor costo y más sustentable, al igual que una cadena de valor mejor
integrada con beneficios importantes en la eficiencia operacional, productividad y competitividad y
por ende en la rentabilidad organizacional.
Por otro lado, el IoT también se está implementando en procesos de ingeniería y negocios utilizando
nuevas tecnologías de la información para proporcionar a las organizaciones mejores sistemas
altamente integrados, más flexibles y sostenibles. Sin embargo, hay otros aspectos a considerar, ya
que la implementación exitosa de estas tecnologías dependerá en gran medida de las capacidades de
integración de red que se puedan construir para facilitar la colaboración, la creación de sistemas de
producción, etcétera.
Los resultados dieron respuesta al objetivo de la investigación al encontrar suficiente información
en una revisión de la literatura para conceptualizar términos relacionados con la Industria 4.0.
Asimismo, obtener una mejor comprensión de las tecnologías involucradas en ellas y los cambios,
efectos, beneficios y desafíos que surgen de ellas, considerando la importancia de este avance
tecnológico no solo en la manufactura, sino también en la formación de capital humano y nuevos
modelos de negocio, la información y el conocimiento sobre su avance y beneficios son elementos
clave para crear una base de conocimiento y soporte que permita la sensibilización y formación
empresarial en la importancia de la organización para la Industria 4.0 y la fabricación inteligente
como forma de incrementar la productividad y competitividad de la organización, especialmente de
las PYMEs.

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