IoT en la Industria 4.0
Cada día nos encontramos con aplicaciones cada vez más sorprendentes del Internet de las Cosas (IoT). Una de sus grandes aplicaciones es la industria. Su aplicación en este ámbito, cada vez mayor, ha empujado a un crecimiento de la productividad, optimización de los recursos y mejoras en la fabricación. Al concepto surgido tras la aplicación del IoT a la industria se le conoce de variase maneras: Internet de las Cosas Industriales (IIOT), IoT industrial o Industria 4.0.
Esta transformación radical de la Industria ha originado una nueva era: La Cuarta Revolución Industrial.
Industria 4.0: La Industria conectada
En 2021, Farnell publicó el informe sobre las tendencias globales del IoT, encontrando que el principal sector que adoptará el Internet de las Cosas en los próximos 5 años será el industrial. Lo que hoy en día conocemos como la Industria 4.0. El 25% de los encuestados (seguido de la domótica con un 18% y la Inteligencia Artificial con un 12%) indicaron el impacto positivo de esta tecnología en el control y automatización industrial. En los dos primeros (domótica y control y automatización industrial), las comunicaciones entre máquinas (M2M) y la monitorización remota se consideran las implementaciones con mayor ritmo de crecimiento.
Además, el principal objetivo por el que las empresas deciden implantar el Internet de las Cosas hace referencia a las mejoras en la productividad y fabricación (48% de los encuestados lo afirmaron). A este motivo le sigue la Inteligencia de negocios y análisis de datos (35%).
Por otro lado, existe otro informe realizado por Microsoft, «IoT Signals: Manufacturing Spotlights«, donde se recoge que, actualmente, el 72% de las empresas industriales ya implementan estrategias IoT. Por tanto, cada vez es más habitual ver cómo los fabricantes están impulsando el camino hacia la conectividad.
En el primer párrafo hemos hablado de un concepto clave en el campo del IoT industrial: la Comunicación Máquina a Máquina (M2M). El concepto M2M se refiere a la capacidad de dispositivos y sistemas automatizados para intercambiar información y realizar acciones entre de forma totalmente autónoma. En este tipo de comunicación, las máquinas actúan como entidades autónomas que pueden interactuar entre sí, compartir datos, tomar decisiones y realizar acciones sin la necesidad de intervención humana. Intentando así, conseguir, un máximo nivel de automatización.
En este sentido, el IIoT puede considerarse un movimiento hacia las «máquinas inteligentes», en el que los niveles de precisión de las operaciones que intervienen en los respectivos sistemas se elevan a un nivel que no puede lograrse mediante intervenciones humanas.
El objetivo del Internet Industrial de las Cosas no es sustituir totalmente el trabajo humano, sino mejorarlo y optimizarlo, por ejemplo, creando nuevas corrientes de ingresos y modelos empresariales con un gran enfoque en el análisis datos.
¿Qué es el IoT en la industria?
El IoT en la industria, hace referencia al uso de sensores inteligentes y mecanismos de automatización que permiten mejorar la eficiencia de los procesos industriales en diferentes niveles. Consiste en conectar a Internet máquinas, dispositivos y otros sistemas a aplicaciones industriales. De esta manera, la red interconectada creada permite que éstos puedan comunicarse, recopilar información y analizar esos datos en tiempo real. Con la aplicación del IoT en la industria, personas, máquinas y datos trabajan de manera sincronizada para ofrecer un valor añadido.
¿Cuál es la diferencia entre IoT y el IIOT?
La diferencia entre el Internet de las Cosas (IoT) y el Internet Industrial de las Cosas (IIOT) radican principalmente en los contextos en los que se utilizan y los tipos de aplicaciones. De manera que:
- El IoT se refiere a la red de dispositivos físicos conectados a internet que recopilan y comparten datos entre sí y con sistemas externos. El enfoque principal del IoT suele estar en aplicaciones de consumo y comerciales, como el hogar inteligente, la salud personal, la gestión de energía, el transporte personal, entre otros. Sus aplicaciones suelen centrarse en mejorar la comodidad, la eficiencia y la conveniencia para los usuarios finales.
- Por su parte, el IIOT es una extensión de IoT que se enfoca específicamente en la automatización industrial y la optimización de procesos en entornos industriales. Sus aplicaciones principales en entornos industriales sirven monitorizar y controlar procesos de fabricación, gestionar activos, optimizar la cadena de suministro, mejorar la eficiencia energética, entre otros. Los dispositivos utilizados en el IoT industrial son componentes de maquinaria, sensores, actuadores y otros dispositivos industriales que se conectan a redes de datos para recopilar y compartir datos relacionados con la producción y los procesos industriales.
¿Cuáles son las aplicaciones del IoT en la industria?
A continuación, mencionamos algunas aplicaciones comunes de IoT en la Industria 4.0:
Mantenimiento predictivo
Las paradas y averías repentinas de la maquinaria y sistemas son una de las principales preocupaciones de los responsables de producción. Gracias a la integración de sensores IoT y el uso de la Inteligencia Artificial, se pueden predecir fallos para prevenirlos y, por tanto, actuar antes de que ocurran. Los sensores IoT recopilan datos sobre el estado y rendimiento de la maquinaria y sistemas, mientras que la Inteligencia Artificial analiza los datos para realizar predicciones sobre los sistemas que tienen más probabilidades de fallar próximamente.
Eficiencia energética
Los dispositivos IoT se utilizan para monitorizar y controlar el consumo de energía en las instalaciones industriales y los equipos. De esta manera, se pueden identificar las áreas de mayor derroche y trazar planes para optimizar y reducir el gasto energético y sus costes.
Seguridad laboral
Los dispositivos IoT se utilizan para monitorizar el ambiente laboral. Así, se pueden obtener datos objetivos sobre temperatura, humedad, presión, además de detectar gases tóxicos y sustancias peligrosas. La tecnología IoT también se puede incorporar en los Equipos de Protección Individual (EPIs) para supervisar las condiciones de trabajo de los operarios.
Optimización de la cadena de suministro
Los dispositivos IoT permiten hacer un seguimiento preciso de la cadena de suministro, desde la producción hasta la entrega final. Esto permite una gestión más eficiente del inventario, una mejor planificación de la producción y una optimización de las rutas de entrega.
Gestión y control remoto de equipos
Los sensores IoT pueden monitorizar la maquinaria y permitir que los operadores controlen el equipo desde cualquier ubicación (activación, apagado, cambio de configuración,…). Esta aplicación resulta aún más útil cuando la maquinaria está situada en lugares de difícil acceso.
Monitorización del inventario
Gracias a la tecnología IoT, se puede hacer un seguimiento en tiempo real del estado del inventario. Esto permite conocer el estado de las materias y productos, reorganizar el inventario, conocer los niveles de stock, evitar roturas o excesos de stock, etc.
Calefacción industrial, ventilación y aire acondicionado
Con los sistemas equipados con IoT se acabó eso de controlar la temperatura o ventilación de forma manual. Los dispositivos conectados se encargarán en todo momento de mantener las instalaciones en óptimas condiciones ambientales.
Beneficios de implementar IoT en la industria
Los principales ventajas del IoT industrial son las siguientes:
- · Mejora la productividad y el rendimiento de la maquinaria.
- · Permite maximizar la eficiencia energética y el aprovechamiento óptimo de los recursos.
- · Mejora la eficacia de las labores de logística y gestión de almacenes.
- · Facilita el mantenimiento predictivo de la maquinaria, disminuyendo los fallos operativos y los riesgos para la seguridad.
- · Genera nuevas oportunidades de negocio. Gracias a la recogida y análisis constante de datos se pueden detectar nuevas tendencias de mercado.
- · Minimiza los riesgos para la seguridad. Los aparatos conectados permiten supervisar en todo momento la condiciones de trabajo y los riesgos en el entorno laboral.
- · Proporciona ventajas competitivas con respecto a la competencia que aún no ha apostado por este tipo de tecnología.
- · Promueve una imagen innovadora de la empresa de cara a proveedores, clientes, socios o inversores.
- · Es aplicable a todo tipo de industrias y a diferentes áreas de la empresa: producción, logística, transporte, mantenimiento, seguridad, I+D, etc.
Desafíos a los que se enfrenta el IoT Industrial
El IIOT tiene un enorme potencial. Sin embargo, no todo son ventajas. Esta tecnología también se enfrenta a una serie de retos:
- · Se requiere una inversión elevada. Está demostrado que es una tecnología rentable a medio plazo, pero hay empresas que no están dispuestas a realizar el desembolso que requiere adaptar toda su operativa. Aunque, tarde o temprano, lo tendrán que hacer.
- · Es necesario adaptarse a los cambios propiciados por esta tecnología. El IoT industrial supone una evolución en la forma de trabajar y la manera en que se llevan a cabo los procesos, por lo que es necesario renovarse para adaptarse a este nuevo paradigma laboral.
- · Mantener la seguridad de los datos. A medida que se agrega y almacena más información, mayor es riesgo de ciberataques. Por ello, es importante contar con las medidas de seguridad adecuadas desde el principio, incluso antes de implementar la plataforma de IIOT. Tras ello, las revisiones de seguridad frecuentes deben ser una máxima prioridad.
- · No existen unos estándares tecnológicos comunes ni una normativa clara respecto al uso de los datos obtenidos por el IoT. Lo normativo suele ser contar con sistemas cerrados cuyas opciones de conectividad se limitan a los dispositivos de la propia empresa. Por tanto, las compañías se enfrentan al reto de tener que estandarizar protocolos generales para que la información recogida se analice bajo el mismo proceso.
- · Capacidad de almacenamiento de la información. Existen tantos dispositivos IoT conectados, que las demandas físicas de alojamiento se han incrementado. La información recogida por los dispositivos se procesa durante un segundo, pero se necesita un elevado ancho de banda para que pueda estar almacenada durante más tiempo.
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