Camins cap a la Indústria 4.0

El passat 24 de maig, a la seu del Col·legi d’Enginyers Industrials de Catalunya, el grup de treball sobre Software, Anàlisi i Integració de la Comissió Indústria 4.0 d’Enginyers de Catalunya (EngC – EIC, Col·legi d’Enginyers Agrònoms, Col·legi d’Enginyers de Camins, Canals i Ports, Col·legi d’Enginyers Informàtics, Associació Catalana d’Enginyers de Telecomunicació), va organitzar una sessió de debat sobre els camins que poden seguir les empreses per avançar cap a la Indústria 4.0

caminsI40
En aquesta sessió vam presentar un document, elaborat per uns quants membres d’aquest grup de treball, que vol ser una guia per a les empreses que volen avançar en aquesta direcció.
El document inclou una pauta de treball i quatre casos d’empreses que han començat a fer el seu camí i que han estat disposades a compartir els seus neguits i experiències.
El document ha estat coordinat per en Jordi Ayza, del grup de recerca GRESIT de Tecnocampus i el trobareu en aquest enllaç.

Espero que el trobeu útil.

Indústria 4.0: aplicació del Product Lifecycle Management en un fabricant de maquinària.

Comexi és un reconegut proveïdor mundial de maquinària i serveis a la indústria de l’envàs flexible que aposta per treure el màxim profit del paradigma Indústria 4.0. Entre les seves línies de productes s’inclouen impressores flexogràfiques, òfset i rotogravat.
Jordi Sahún
Fa poques setmanes, Jordi Sahun, Chief Innovation and Technology Officer de Comexi, en una entrevista publicada a infoPLC ++ ha destacat la importància del Product Lifecycle Management, PLM, com a eina de gestió de producte i que, al mateix temps, incideix en enginyeria, compres, fabricació, verificació , manteniment i servei postvenda.

L’entrevista, realitzada per Jordi Ayza del grup GRESIT de Tecnocampus, es pot trobar en el següent enllaç:

Comexi-F2-MP

Transformació del negoci per a l’era digital

El passat diumenge dia 4, a La Vanguardia han publicat un article de del Sr. Nacho de Pinedo titulat “La transformació del negoci per a l’era digital”.

Crec que el seu contingut és rellevant respecte al que coneixem com a Industria 4.0, o smart factory.

Tal com diu la Comissió Europea a la seva web (http://ec.europa.eu/growth/sectors/digital-economy/importance_en)  les tecnologies que impulsen la Industria 4.0 comporten canvis radicals en el mon dels negocis, en la forma de treballar i en les xarxes de col·laboració que faciliten i donen suport al negoci de les empreses. La tecnologia aporta eines i mitjans per a que les empreses portin a terme la seva pròpia “transformació digital”.

El Sr. Pinedo exposa que per dissenyar i gestionar el procés de transformació digital d’una empresa, per damunt de la tecnologia, ha d’explicitar: el perquè de la seva necessitat i importància, en què ha de consistir, com afrontar aquesta transformació , tot això, tenint en compte el quan i el quant.

A l’article queda clar que l’aspecte tecnològic hi és present però que no és el principal aspecte a considerar. Aquest plantejament és tan vàlid per a l’empresari com per al director tècnic o el responsable de les TICs a l’empresa.

A Tecnocampus volem que els nostres enginyers siguin persones claus en els equips de disseny i gestió d’aquesta transformació digital a les empreses i, per tan, és igualment important la seva formació tecnològica sinó també la seva capacitat per entendre els condicionants del negoci de l’empresa i per fer aportacions innovadores, tan en el disseny de productes i serveis, com en el dels seus processos de negoci.

Us recomano la lectura de l’article, de tot ell. I és especialment remarcable l’afirmació final: “Si creus que el cost de la transformació (de dur a terme el procés) és alt, espera a veure la factura de no fer-ho”

Jordi Ayza

El canvi de model productiu. Del paradigma de les TIC a la Indústria 4.0

A la dècada de 1970 apareix un nou paradigma tecnològic, el de les tecnologies de la informació i la comunicació (TIC), accelerat, canalitzat i perfilat per un factor històric decisiu: el procés de reestructuració capitalista endegat una dècada més tard. En aquest nou context el paper de les TIC és important com a instrument que fa possible la gestió de la informació i el coneixement en tots els àmbits de la nostra vida (feina, oci, relacions, aprenentatge …), impactant de forma significativa sobre la capacitat de competir d’empreses i territoris. Així les TIC varen possibilitar el pas de la producció en sèrie, basada en un principi d’integració vertical, a la producció flexible, transformant la cadena de muntatge en unitats productives fàcils de programar i sensibles a les variacions del mercat i als canvis dels inputs tecnològics. Aquest procés de transformació és un procés global, i d’aquesta manera la globalització i la revolució tecnològica de les TIC han afectat profundament les estructures socials, culturals i polítiques tradicionals, i han fet del coneixement un factor estratègic per al desenvolupament econòmic.

Tots aquests canvis han anat perfilant mercats cada cop més volàtils amb consumidors que demanden productes personalitzats, ràpids d’obtenir i amb major valor afegit, que exigeixen noves formes de producció, amb estratègies d’operacions, més enllà de la reducció de costos i la diferenciació, basades en la gestió del coneixement i la innovació continuada, creant valor a través de la informació i l’ús intensiu dels avenços tecnològics.

En aquest context apareixen nous requeriments per a la gestió, conseqüència del procés de digitalització dels processos de negoci de les empreses, arribant a la planta de producció, propiciant així la integració dels sistemes d’informació corporatius i els de planta. Es completa així el pas de l’economia industrial clàssica a l’economia el coneixement, procés de transformació caracteritzat per la incorporació massiva del coneixement a l’activitat econòmica. D’altra banda, innovació i tecnologia esdevenen elements centrals en el procés de transformació del sistema productiu, el primer com a element renovador d’avantatges competitius cada cop més efímers, i el segon fent possible l’esdevenir de la fàbrica intel·ligent. A continuació una petita reflexió sobre els aspectes centrals de la nova revolució industrial abans esmentats.

  • GLOBALITZACIÓ I COMPETITIVITAT INDUSTRIAL: NOUS REQUERIMENTS DE GESTIÓ

La globalització dels mercats, canvia els inputs sobre els que les empreses construeixen els seus avantatges competitius, cada cop de caràcter més intangible, i més difícils d’imitar. En aquest context els requeriments per a competir en els mercats globals canvien respecte als de l’economia industrial tradicional, s’intensifiquen els vincles entre el coneixement científic i la indústria, i s’accelera el procés de canvi tecnològic. Així, la progressiva implantació de les tecnologies digitals (TIC) en el conjunt de l’activitat econòmica, juntament amb el procés de globalització i els importants canvis en els patrons de consum, han determinat les bases d’un procés de transformació econòmica, en el que el coneixement es converteix en el principal recurs estratègic per a la competitivitat d’empreses i indústries. Si les institucions poden afavorir el procés de canvi tècnic, la difusió de la tecnologia requereix noves formes d’organització del treball i de la producció, amb canvis significatius en l’àmbit de la direcció estratègica, la tecnologia de producció, les relacions amb l’entorn  i els sistemes de gestió de l’empresa. La utilització de les TIC millora l’eficiència de gestió dels elements de valor de l’empresa, millora la flexibilitat de la funció de producció i propicia nous models de negoci i d’estructura organitzativa.

  • NOUS MODELS DE PRODUCCIÓ INDUSTRIAL: FABRICACIÓ INTEL·LIGENT

El procés de globalització de l’economia, amb la seva dinàmica d’internacionalitzacio dels mercats té importants conseqüències sobre la funció de producció, cada cop més lligada a la informació i a l’ús de les TIC, per a la millora de la seva flexibilitat i adaptabilitat. La incorporació del progrés tècnic a la funció de producció està possibilitant el pas de la producció en sèrie, basada en el principi de la integració vertical, a la producció flexible, transformant la cadena de muntatge en unitats de producció fàcils de programar i sensibles a les variacions del mercat (flexibilitat del producte) i als canvis dels inputs tecnològics (flexibilitat del procés). Es tracta del pas d’una organització jerarquitzada de producció en massa a una organització d’especialització flexible, amb una nova articulació de la cadena de valor afegit. Tanmateix, no n’hi ha prou amb la flexibilització de la funció de producció.  En l’entorn econòmic actual on la demanda, les preferències i les necessitats dels consumidors canvien a gran velocitat, un període de temps excessivament llarg entre la invenció del producte i la seva aparició en el mercat suposa un elevat risc per a l’empresa, i el seu objectiu ha de ser reduir-lo. Les noves tecnologies no només afecten el disseny del sistema productiu, sinó també el disseny del producte amb una clara orientació a la reducció el time-to-market i la generació de valor per al client.

  • GESTIÓ DE LA TECNOLOGIA AL SERVEI DE LA INDÚSTRIA 4.0

La tecnologia és un element central en la nova revolució industrial que fa possible models de fabricació intel·ligent i d’alt valor, que necessiten alta connectivitat i que gestionen grans volums d’informació. El full de ruta tecnològic de la fàbrica intel·ligent ha de combinar, entre d’altres, comunicacions segures, cloud computing i solucions de big data. Aquestes tecnologies faciliten la digitalització i la integració de la cadena de valor, l’aparició de nous models de negoci i la digitalització de la cartera de productes i serveis de l’empresa, en una transició cap a una indústria de solucions. Els actuals sistemes d’automatització industrial integren cada cop més sensors i capacitats de comunicació, la qual cosa estableix requeriments, cada cop més exigents, per a la monitorització de grans quantitats de dades i la interoperatibilitat entre processos, posant el focus en el costat del software i les comunicacions. L’explotació intel·ligent d’aquestes dades ha de permetre la millors gestió dels recursos disponibles, i la interconnexió de tots els equips, màquines, i sistemes de gestió i supervisió, juntament amb l’aparició del cloud conputing, obren noves perspectives per a la fabricació intel·ligent, alhora que estableixen nous reptes de ciberseguretat en la indústria 4.0.

  • OPORTUNITATS PER A LA INNOVACIÓ EN LA INDÚSTRIA 4.0

La globalització econòmica perfila un context d’elevada intensitat competitiva que obliga a les empreses a desenvolupar certes capacitats internes per a la innovació continuada que, dins l’actual context tecnològic, no sempre es poden assolir en solitari. L’entorn tecnològic en el que opera l’empresa es transforma com a conseqüència de l’augment de la complexitat de la tecnologia, la qual cosa dificulta la seva gestió individual, fent difícil el manteniment de posicions d’autosuficiència tecnològica fins i tot per a les grans corporacions.  El caràcter multidisciplinari, volàtil i complex de la innovació, la velocitat de canvi tecnològic, els costos i riscos d’accés al mercat, i la reducció del cicle de vida dels productes estan accentuant, cada cop més, el caràcter col·lectiu de l’activitat innovadora. Així, el caràcter interactiu i distribuït del procés d’innovació i les seves connexions amb la investigació poden ser motivacions per a la cooperació a través d’aliances estratègiques en tecnologia, acords de col·laboració en R+D, i xarxes d’innovació, que corregeixin els errors del mercat en referència al procés. Cada cop més, el procés d’innovació no és pas el resultat de l’acció d’agents aïllats, sinó de la interacció i el compromís entre múltiples actors. En aquest context el marc institucional regional o local és fonamental en l’estimulació i la implementació d’innovacions. En la darrera dècada s’ha posat un cert èmfasi en el caràcter obert del procés d’innovació, en el que les empreses utilitzen fonts d’idees i coneixement internes i externes desplegant nous models de negoci per a la millora del rendiment corporatiu.

 

Industria 4.0: característiques bàsiques

Industria 4.0 és el nou paradigma que es proposa al sector industrial, basat en els sistemes ciberfísics (CPS), internet de les coses (IoT), internet dels serveis (IoS) i la fàbrica intel·ligent (Smart Factory). L’adopció d’aquest paradigma suposa aplicar canvis tecnològics i canvis culturals en l’organització de les empreses.

Per aquesta raó m’ha semblat convenient començar aquest bloc dedicat a Innovació i Tecnologia recordant la seva definició i quines són les característiques bàsiques d’un entorn Industria 4.0.

Per fer-ho em recolzo en el treball de Mario Hertmann sobre aquest tema (1).

Industria 4.0 és un terme que agrupa tecnologies i conceptes corresponents a la cadena de valor. Dins de l’estructura modular de les Smart Factories de la Industria 4.0, els sistemes CPS (cyber-physical systems) monitoritzen els processos físics, creen una còpia virtual del mon físic i prenen decisions descentralitzades. Per mitjà del Internet de les coses (IoT), els CPS col·laboren entre ells i amb les persones en temps real oferint serveis que poden utilitzar el diferents participants de la cadena de valor.

Com podem veure, el concepte Industria 4.0  inclou els conceptes: Fàbrica Intel·ligent, sistemes Ciber-físics i Internet de les Coses.

Les característiques bàsiques d’un entorn Industria 4.0 són:

  • ­ Interoperabilitat: les dades obtingudes de diferents dispositius han de poder ser utilitzades per altres dispositius i aplicacions, per tan la informació ha de rebuda i interpretada sense perdre ni alterar el seu contingut i significat. Això comporta l’ús d’estàndards inequívocs per part de tots els elements de la xarxa.
  • ­ Treball en xarxa: sensors, controladors, bases de dades i operadors estan connectats a través d’una xarxa, proporcionant i rebent informació
  • ­ Treball en temps real: les dades es recullen en temps real i s’emmagatzemen de manera que els operadors puguin accedir o rebre avisos a partir de informació actualitzada i tractada en temps real.
  • ­ Descentralització: el treball d’adquisició, tractament, control i transmissió de les dades està distribuït entre els diferents nodes de la xarxa que poden actuar com a proveïdors i consumidors de dades i serveis.

És important entendre l’abast de l’estratègia implícita en el terme Industria 4.0. No ens pensem que sols te sentit quan ens referim a grans empreses, amb múltiples ubicacions i un nombre elevat de gestors. L’estratègia està destinada a qualsevol empresa que vulgui ser capaç de millorar la seva eficiència a partir de dades reals. I em sembla que aquí hi són totes.

(1). Hermann M, Pentek T, Otto B. Design Principles for Industrie 4.0 Scenarios: A Literature Review. Dortmund: Technische Universität Dortmund; 2015 p. 15.