Cuarta revolución industrial

La cuarta revolución industrial sucede actualmente trayendo así nueva tecnología y mayor facilidad en ciertos procesos industriales.

facultad de informática · inteligencia artificial
viernes, 29 de julio de 2022
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La Cuarta Revolución Industrial surge de la mano de una tecnología que cambia el modo de entender la industria y sus procesos conocidos hasta ese momento, como es el Internet de las cosas o Internet of Things (IoT). Es decir, la capacidad que comienzan a tener las máquinas y los sistemas para interconectarse y comunicarse entre sí y emitir datos de su comportamiento.

Esta tecnología, que da comienzo a una nueva revolución industrial (en la cual se está viviendo), se complementa con otras tecnologías emergentes (inteligencia artificial, impresión aditiva, big data, realidad virtual y realidad aumentada) que conforman un ecosistema tecnológico que representa una fuerza transformadora de procesos y modelos de negocio. Existen varias opiniones sobre los distintos principios rectores de esta Cuarta Revolución Industria, siendo algunos de ellos los siguientes:

  • Instantaneidad: conocer datos e información, realizar seguimiento y análisis en tiempo real de dichos datos o información. Esto representa ayuda para garantizar una adecuada toma de decisiones. Además, permite saber todas las etapas del proceso y el momento en que se produzcan.
  • Virtualización: se relaciona con la monitorización remota y virtual de los procesos de producción, con el fin de evitar posibles fallos y hacer la red de la producción más eficiente y predecible.
  • Descentralización en la toma de decisiones: con el fin de mejorar la producción en la industria, sistemas cyber-físicos toman decisiones basadas en el análisis de datos, sin depender de la acción exterior, tornando la decisión más segura y precisa.
  • Modularización: en este concepto el sistema se divide en módulos, o sea, en diferentes partes.

Factores clave de la cuarta revolución industrial

Al igual que se hizo anteriormente, se analizarán, a continuación, los factores clave que marcan y definen la Cuarta Revolución Industrial que se está viviendo.

Materias primas

En esta Cuarta Revolución Industrial, aparte de las materias primas conocidas, aparece un desarrollo e investigación en nuevos materiales. Se puede decir que se comienza, también, una nueva industria de los materiales. De hecho, ocho de cada diez innovaciones que aparecen en el mercado tiene detrás un material funcional, ya sea nuevo o con nuevas propiedades o con prestaciones mejoradas. Este impulso de nuevos materiales es debido al empuje de la nanotecnología y la economía circular de esta Cuarta Revolución Industrial.

Uno de estos supermateriales es el grafeno, que permite obtener cualidades inalcanzables con otros materiales. El grafeno es una sustancia compuesta por carbono puro, con átomos dispuestos en un patrón regular hexagonal, similar al grafito. Una lámina de un átomo de espesor es unas 200 veces más resistente que el acero actual más fuerte, siendo su densidad más o menos la misma que la de la fibra de carbono, y unas cinco veces más ligero que el aluminio. Por poner un ejemplo de aplicación, los catalizadores de los coches o de células de combustible necesitan platino, un material escaso.

Con algunos tipos de grafeno se reducirá mucho la cantidad necesario de platino. Nano materiales funcionales se están empleando también en el sector de la biomedicina para el diagnóstico y seguimiento de tratamientos a través de biosensores, ópticos o electroquímicos, capaces de detectar bacterias y virus. Se está ante el inicio de la medicina personalizada, en la que las nuevas nanopartículas desempeñarán un gran papel, tanto en el ámbito de los diagnósticos como en las terapias y tratamientos. En el campo de la generación de energía, se está investigando en disrupciones que permitan tecnologías libres de carbono y generación de CO².

Fuentes de energía

En esta revolución industrial, las energías renovables, la movilidad eléctrica (la manera en la que las personas se mueven por las ciudades) y el cambio de mentalidad, con una mayor racionalidad del uso de la energía, juegan el papel disruptor. La Revolución Energética 4.0 se presenta con tres características:

  1. La descarbonización
  2. La descentralización
  3. La digitalización

Para la descarbonización, se busca la expansión y utilización de energías renovables que, evidentemente, son las fuentes de energía más respetuosas con el medio ambiente, y se están convirtiendo en fuentes cada vez más baratas. Con la descentralización aparecerán nuevos consumidores y, también, nuevos productores de energía, ligados al punto de demanda. En cuanto a la digitalización, el desarrollo de control de software y de soluciones eléctricas de hardware para energías renovables, y la distribución de producción eléctrica, son dos grandes desafíos de cara a mejoras potenciales en eficiencia energética de la industria eléctrica.

Por último, la innovación a partir de las nuevas tecnologías disruptivas en el campo de la energía está produciendo, por ejemplo, soluciones combinadas. Ejemplo son las centrales eléctricas virtuales (Virtual Power Plants), que pueden ser utilizadas para favorecer la transición de la producción eléctrica tradicional a las renovables. Así, compensando algunas limitaciones y la variabilidad características de fuentes de energía verde.

O como, por ejemplo, la utilización de la tecnología de la cadena de bloques que tiene el potencial de contribuir, enormemente, a la transición del sector energético de un sistema convencional de control centralizado a una matriz de energía distribuida y, sin embargo, segura. Dado que en una cadena de bloques no hay una ubicación central de almacenamiento y procesamiento de datos, no hay copias; hay una sola entidad de un bloque específico de datos que se distribuye entre los diferentes nodos participantes.

Máquinas

Se continúa con el desarrollo de la automatización y la robotización. La maquinaria de esta revolución se convierte en sistemas inteligentes con sensores y con capacidad de conectividad en red. Esto permite la posibilidad de generación de datos propios de su estado y funcionalidad en tiempo real; así como el tratamiento de información proveniente de otros sistemas o máquinas conectadas en su misma red.

Esto posibilita la aplicación de estrategias de mantenimiento predictivo, basado en su condición real de estado y funcionamiento. A través de la aplicación de la inteligencia artificial y el machine learning, las máquinas puedan comenzar a aprender de sus propias acciones.

En cuanto a la aparición de nuevos tipos de máquinas orientadas a la fabricación, emergen las impresoras 3D y, por lo tanto, los procesos de impresión 3D, cada vez más utilizados y extendidos, por ejemplo, para la creación rápida de prototipos, o la fabricación y suministro de cierto tipo de piezas de repuestos. La robotización también comienza a experimentar cambios, orientándose hacia el desarrollo e implantación de robots colaborativos, también llamados Cobots. Robots que interactúan con el hombre, colaborando junto a él en ciertas actividades de los procesos productivos.

La industria y su aplicación

La llegada de lo que se conoce como internet de las cosas, es uno de los factores clave de la Cuarta Revolución Industrial. Su llegada y evolución ha sido uno de los grandes catalizadores para el desarrollo de la industria, dando origen, también, al concepto de Smart Industry. Es allí donde aparecen, directamente por su aplicación, nuevos tipos de sensores, con capacidad de captación de datos; todo tipo de hardware con funcionalidades de conectividad; y todo ello cada vez a menores precios y con necesidades energéticas más bajas.

Evolución industrial en la humanidad

Desde el inicio de los tiempos, el ser humano ha buscado constantemente mejorar su estilo de vida. Esto ha sido logrado mediante el uso de herramientas, el diseño de nuevos sistemas y tecnologías que han permitido una menor carga laboral en muchos aspectos. Actualmente, atravesamos un era de cambio, automatizando diversidad de procesos, y aun así, manteniendo un flujo laboral adecuado, asegurando empleo para cada persona que lo necesite. Sin embargo, la situación ha cambiado, y hoy en día la mano de obra requerida es escasa en comparación a la cantidad de profesionales que son una necesidad constante.

En TECH Universidad Tecnológica actualmente se desarrolla un amplio portafolio educativo enfocado en las necesidades de la sociedad y el profesional moderno. Caso ejemplo de ello sucede en su Facultad de Informática, donde se desarrollan programas enfocados en las nuevas tecnologías con vista al futuro como lo son el Máster en Ingeniería de Software y Sistemas de Información y el Máster en Tecnología Específica de Telecomunicación. Sin embargo, para aquellos profesionales que buscan complementar su educación en el campo de las nuevas tecnologías, no cabe duda que su mejor decisión será optar por tomar el Máster en Industria 4.0 y Transformación Digital.

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