Industria 4.0 en la era del COVID-19

Escrito por:

- Cristian Gómez Lázaro - Alonso Corvera Díaz

- Franco Arteaga Celedonio


1. Introducción.


Desde la invención de las máquinas tejedoras hace aproximadamente tres siglos, hasta la digitalización de los sistemas documentarios y de gestión en el actual contexto del COVID-19, la tecnología ha estado siempre presente en nuestras vidas. A medida que hemos evolucionado como sociedad, se fue desarrollando para adaptarse a nuestras necesidades.


La transformación generada a través de su implementación en el aspecto económico y social es lo que denominamos “Revolución industrial”. Al hacer un breve recordatorio de nuestras clases de historia, nos queda claro que hemos pasado por tres importantes revoluciones industriales: la primera en 1784; la segunda en 1870; y la tercera en 1969. Pero esto no termina allí, el siglo XXI nos ha traído muchas sorpresas, una de las cuales es la cuarta revolución industrial (Industria 4.0), la cual ha integrado sistemas ciber físicos y tecnologías emergentes para incrementar la productividad de los diferentes sectores económicos en diversos países del mundo.


Este artículo define de manera práctica la Industria 4.0 y muestra los avances tecnológicos que esta involucra, los cuales son fundamentales para lograr los Objetivos de Desarrollo Sostenible planteados por la ONU (Organización de las Naciones Unidas). Además, se mencionan algunas aplicaciones de la Industria 4.0 en la era del COVID-19; así como algunos retos y desafíos en el actual contexto socio-económico generado por la pandemia. Finalmente, este artículo debe servir a profesionales de todo sector: ingenieros, científicos, investigadores y público en general, en primer lugar, a comprender fácilmente cómo la cuarta revolución industrial ha impactado en nuestras vidas; y en segundo lugar, cómo podemos beneficiarnos de las tecnologías que esta nos brinda en nuestra área de trabajo o hasta en nuestra vida cotidiana, en un contexto de pandemia, donde lo único constante es el cambio.


2. Origen, definición y beneficios de la Industria 4.0


Siendo el año 2021, nos encontramos viviendo una revolución tecnológica permanente, la cual fue denominada hace más de 10 años como la cuarta revolución industrial o “Industria 4.0”. Originada inicialmente en Alemania durante un proyecto gubernamental, “Industrie 4.0” (denominación en alemán) tenía como objetivo desarrollar a plenitud la industria manufacturera alemana a través de la digitalización integral para que pudiera afrontar los desafíos tecnológicos futuros. Por su lado, en el continente americano, Estados Unidos también estaba pasando por un proceso de transformación de la industria local al que denominaron “Smart Manufacturing” o “Manufactura Inteligente”. Con cierta similitud en los conceptos y métodos que estructuraban ambas revoluciones, y potenciados por el apoyo de instituciones nacionales e internacionales de investigación y tecnología, surgió la “Industria 4.0”.


Como se mencionó anteriormente, en un principio, la Industria 4.0 fue conceptualizada como una revolución que repercutiría solo en el sector de manufactura; sin embargo, su impacto fue tal que esta idea ha ido evolucionando con el transcurso de los años. Actualmente, diversos profesionales con perspectivas y enfoques diferentes han definido a la Industria 4.0 [1]. Luego de un profundo análisis, los autores del presente artículo formularon la siguiente definición: la cuarta revolución industrial representa una transformación tecnológica total del mercado industrial y de consumo con el objetivo central de satisfacer las necesidades de la sociedad en una era de constante cambio. Asimismo, la Industria 4.0 involucra un conjunto de tecnologías emergentes o de vanguardia las cuales impulsan el desarrollo socio-económico a niveles inimaginables (ver sección 3), generando un impacto positivo en distintas áreas del conocimiento, siendo las más relevantes: Producción y fabricación, Energía, Transporte, Educación, Salud y medicina, y Negocios e innovación empresarial. Algunos beneficios de la aplicación de la Industria 4.0 en las áreas mencionadas se indican a continuación [2, 3]:


  • Capacidad de innovación mejorada

  • Alta productividad con productos eco-amigables

  • Capacidad de mantenimiento de sistemas y equipos mejorada

  • Reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero

  • Toma de decisiones empresariales imparciales, basadas en datos y en tiempo real

  • Contribución empresarial en la economía nacional

  • Incremento de negocios digitales con acceso a mercados globales

  • Mayor acceso a servicios públicos (servicios locales, educación, salud, etc)

  • Productos y servicios cada vez más personalizados

  • Desarrollo de nuevos métodos de manufactura y materiales avanzados

  • Digitalización e integración de procesos de producción y cadenas de suministros

  • Residencias, fábricas y ciudades inteligentes

3. Tecnologías de la Industria 4.0 aplicadas al COVID-19


La pandemia del COVID-19 ha puesto en jaque al sistema sanitario y de salud en todos los países en el mundo. Como respuesta a ello, la Industria 4.0 -- con el soporte de sus tecnologías disponibles — ha ofrecido múltiples soluciones para combatir este virus y sus efectos en la vida de las personas.


De hecho, a diferencia de otras emergencias sanitarias a lo largo de la historia, el COVID-19 ha sido abordado usando tecnologías de la Industria 4.0 (“tecnologías 4.0”) de tal manera que ha permitido una respuesta más rápida y eficiente por parte del personal de salud a través del uso de cadenas de abastecimiento inteligentes, tratamiento de pacientes infectados con el uso de robots, la flexibilidad para apostar por el trabajo remoto; así como, la tecnología e información disponible para la elaboración de reportes de valor, siendo una herramienta vital en la toma de decisiones por parte de las entidades de salud a nivel global. El resultado de la aplicación de las tecnologías 4.0 ha permitido minimizar los efectos del COVID-19, destacando principalmente a las siguientes:


4. Impacto de la pandemia del COVID-19 en la Industria 4.0


El impacto generado por el brote del nuevo coronavirus ha generado un ambiente de inestabilidad global, afectando los sectores más importantes de la economía mundial como lo son el comercio, la industria, las telecomunicaciones, la salud, por mencionar algunos. Es aquí donde surge la gran interrogante relacionada al proceso de transformación tecnológica que nuestra sociedad ya estaba experimentado en tiempos pre-pandemia. Angel Melguizo, vicepresidente de Asuntos Externos y Regulatorios de AT&T para América Latina, durante el desarrollo de la Conferencia Anual de CAF del año 2020, nos menciona que a pesar de la crisis económica sin precedentes que está afectando negativamente a América Latina, el proceso de innovación de nuevas tecnologías para los diversos sectores mencionados no se ha detenido [5]. Dichos avances pueden verse de manera notoria en las áreas de la telemedicina y educación a distancia, e-commerce y teletrabajo; asimismo, es indudable resaltar que uno de los principales motores de estos desarrollos tiene que ver explícitamente con el proceso de transformación digital que ya se venía desarrollado.


Un tema en mención a ser desarrollado dada la gran importancia que ha cobrado en estos tiempos es la forma de cómo se ha adaptado el comportamiento de los consumidores, dadas las nuevas medidas impuestas por los diferentes gobiernos y organismos de la salud para frenar el avance del nuevo coronavirus. Hoy en día, hablamos de un nuevo tipo de consumidor ”digital”; aquel que emplea múltiples plataformas virtuales para adquirir productos sin necesidad de tener un primer acercamiento físico con respecto al bien a ser adquirido. Este cambio de paradigmas en la forma de como normalmente se ha venido desarrollando el comercio, ha generado un cambio radical en las cadenas de suministro a nivel global. Sumado a esto, se recalca el ambiente de volatilidad generado por la presente pandemia: muchos negocios han sufrido caídas abruptas de la demanda y se han visto en la necesidad de realizar recortes de personal.


Ante ello, muchas compañías han optado por transformar sus operaciones, volviéndose más flexibles y reactivas. Agrawal et al. (2020) muestran los resultados de una encuesta realizada por McKinsey a empresarios industriales de Asia, en la cual lograron determinar que el 30% ha implementado una torre de control para optimizar el manejo remoto de toda la cadena de suministros. Asimismo, mencionan que el 25% del grupo encuestado se encuentra actualmente desarrollando programas de automatización ante la falta de personal y las medidas sanitarias impuestas. Estos avances tecnológicos están apoyados por el uso de la inteligencia artificial y el aprendizaje autónomo, junto al manejo de grandes cantidades de información bajo un contexto holístico (Big Data) [6].


En el Perú, han aparecido diversas iniciativas relacionadas al uso de tecnologías de la Industria 4.0 para combatir el avance del nuevo coronavirus. Los Fab Labs (talleres de fabricación digital) se han convertido en aliados importantes para cumplir tal objetivo. Cuentan con un sistema de producción distribuida que permite abastecer de forma eficaz los equipos de protección personal al personal médico que se encuentra en la primera línea, el cual es capaz de elaborar hasta 2000 protectores faciales al día, este trabajo integrado es llamado SimbioCreación [7]. De igual manera, a mediados del año 2020, la empresa “Hytera” realizó una donación de material médico y equipos de radiocomunicación profesional, los cuales cuentan con un sistema de tecnología inteligente avanzado capaz de integrarse a la red de seguridad pública para un mayor control de las comunicaciones entre el equipo médico y personal a cargo de las labores de atención, monitoreo y cuidado de pacientes con Covid-19 [8].


5. Retos y perspectivas futuras de la Industria 4.0 en la era del COVID-19


Luego de haber obtenido un panorama general de la Industria 4.0, sus tecnologías y su impacto en el COVID-19, es necesario mencionar algunos retos y perspectivas futuras de la Industria 4.0 en esta “nueva normalidad” tanto a nivel nacional como internacional.


Falta de confianza


La confianza es un factor invaluable y necesario en toda negociación y transacción. Debido a la actual pandemia, ninguna de las partes en un proceso puede interactuar físicamente; es más, ya que todo se está digitalizando, las reuniones y hasta negociaciones se llevan a cabo en una videoconferencia, algo que hasta ahora no habíamos vivido. Una carencia de visibilidad y exceso de información son las principales causas de la falta de confianza en cualquier proceso según Katunzi [9]. Por ello, es necesario que se implementen sistemas integrados con una adecuada trazabilidad para reducir los problemas de confianza y asegurar la calidad del producto o servicio a través de toda la cadena de valor. Es así que surgió la tecnología 4.0 Blockchain (Cadena de bloques), la cual permite a las partes en un proceso intercambiar valor sin necesidad de intermediarios o “terceros de confianza”, aquellas instituciones que regulan y fiscalizan transacciones de manera “segura” como bancos, notarías, aseguradoras, entre otros. De esta forma, se brindaría la confianza a la propia red, o en otras palabras a la tecnología que subyace: una red interconectada y descentralizada de certificadores (que funcionan en base a Inteligencia Artificial) que validarán cada operación realizada [10]. Aún en fase de investigación y desarrollo, Blockchain tiene el potencial para verificar y supervisar las transacciones y procesos desde la cadena de suministro hasta la entrega del producto al consumidor final de manera transparente y justa. Todo suena muy prometedor, pero ¿por qué ningún país aún lo ha aplicado a gran escala? Blockchain representa no solo un desafío económico, sino también un cambio de 360° en diversos paradigmas laborales (desafío social); por ello, para diversos países del primer mundo, es una tecnología escalable con proyección a futuro; y al mismo tiempo, un reto en el presente que podría contribuir con nuestra principal esperanza durante esta pandemia: la distribución adecuada de las vacunas contra el COVID-19.


Falta de flexibilidad de las cadenas de suministro globales


Hoy en día la incertidumbre es uno de los factores más disruptivos que ha afectado el desarrollo empresarial de todas las compañías involucradas en la cadena de suministro a nivel global. Producto de ello, muchas de estas organizaciones han comenzado a elaborar estrategias que les permitan flexibilizar sus operaciones con el objetivo de poder abastecer la demanda volátil actual mediante el desarrollo de un trabajo más colaborativo , integral y adaptativo [11]; todo ello bajo un entorno caracterizado por el aumento de la tasa del nivel de desempleo, limitadas fuentes de financiamiento, así como de nuevas restricciones de movilización por los corredores viales, terrestres y marítimos.


A consecuencia de lo anteriormente mencionado, la logística 4.0 surge como un medio de comunicación directa entre la industria, los productos, logística, personas y máquinas, basado en la automatización de la producción a través de la digitalización de los procesos [12]; ello involucra de manera más avanzada el campo de la hiperconectividad entre sensores y dispositivos, uso de algoritmos inteligentes, alojamiento de bases de datos en la nube y procesamiento de grandes cantidades de datos en tiempo real; siendo estos elementos característicos de la Industria 4.0 [13]. Sin embargo, la implementación de estas tecnologías requiere de un esfuerzo arduo y en conjunto; esto únicamente podrá lograrse mediante la integración de todos los partícipes involucrados en la lucha contra el nuevo coronavirus.


REFERENCIAS


[1] Lu, Y. (2017). Industry 4.0: A survey on technologies, applications and open research issues. Journal of Industrial Information Integration, 6, 1–10. https://doi.org/10.1016/j.jii.2017.04.005


[2] Oztemel, E., & Gursev, S. (2020). Literature review of Industry 4.0 and related technologies. Journal of Intelligent Manufacturing, 31(1), 127–182. https://doi.org/10.1007/s10845-018-1433-8


[3] Ghobakhloo, M. (2020). Industry 4.0, digitization, and opportunities for sustainability. Journal of Cleaner Production, 252, 119869. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.119869


[4] Javaid, M., Haleem, A., Vaishya, R., Bahl, S., Suman, R., & Vaish, A. (2020). Industry 4.0 technologies and their applications in fighting COVID-19 pandemic. Diabetes and Metabolic Syndrome: Clinical Research and Reviews, 14(4), 419–422. https://doi.org/10.1016/j.dsx.2020.04.032


[5] Banco de Desarrollo de América Latina. (n.d.). Salud, digitalización y cambio climático, entre los sectores más afectados por la Covid-19|CAF. Recuperado de: https://www.caf.com/es/actualidad/noticias/2020/09/salud-digitalizacion-y-cambio-climatico-entre-los-sectores-mas-afectados-por-la-covid-19/


[6] Agrawal, M., Eloot, K., Mancini, M., & Patel, A. (n.d.). Industria 4.0: Reimaginar las operaciones de fabricación después del COVID-19 | McKinsey. Recuperado de: https://www.mckinsey.com/business-functions/operations/our-insights/industry-40-reimagining-manufacturing-operations-after-covid-19/es-es#


[7] Fernández, M. (n.d.). Laboratorios de fabricación digital ofrecen tecnología solidaria en tiempos de covid-19 | Agencia Peruana de Noticias Andina. Recuperado de: https://andina.pe/agencia/noticia-laboratorios-fabricacion-digital-ofrecen-tecnologia-solidaria-tiempos-covid19-813782.aspx


[8] Hytera. (n.d.). Apoyo a Perú durante pandemia | Hytera Latinoamérica. Recuperado de: https://www.hytera.la/noticias/donacion-peru-covid


[9] Mujuni Katunzi, T. (2011). Obstacles to Process Integration along the Supply Chain: Manufacturing Firms Perspective. International Journal of Business and Management, 6(5), 105–113. https://doi.org/10.5539/ijbm.v6n5p105


[10] Biurrun Abad, F. (2017). Con ‘blockchain’ la confianza no está en un tercero, está en la propia Red | LegalToday. Recuperado de: https://www.legaltoday.com/legaltech/nuevas-tecnologias/con-blockchain-la-confianza-no-esta-en-un-tercero-esta-en-la-propia-red-2017-08-08/


[11] Fornos, G. (2020). COVID-19: Un desafío para las compras y la gestión del riesgo en la cadena de suministro | KPMG. Recuperado de: https://www.tendencias.kpmg.es/2020/03/covid-19-cadenas-de-suministro/


[12] IMF Business School. (2019). ¿Qué es la logística 4.0? Recuperado de: https://blogs.imf-formacion.com/blog/logistica/logistica/logistica-4-0/


[13] EKON. (2020). Logística 4.0: ¿qué es y cómo se implementa? Recuperado de: https://www.ekon.es/blog/logistica-4-0-como-se-implementa/