Indústria 4.0: tecnologies, beneficis i convergència OT-IT

Quarta revolució industrial (Indústria 4.0)

Quarta revolució industrial cap al 2011, anomenada Indústria 4.0.

Augment de dades i connectivitat

Augment de les dades i connectivitat

Anàlisi i millores en la robòtica (per automatitzar tasques).

Elements clau

Elements: IoT (per captar informació d’interès i traslladar-la al sistema perquè la processi), núvol, coordinació digital, sistemes ciberfísics, robòtica.

Tecnologies principals

Tecnologies:

• IA (per analitzar dades mitjançant algoritmes), aprenentatge automàtic.
• VR, AR, robòtica i vehicles guiats autònoms.
• Enginyeria avançada, fabricació additiva (impressió 3D), energia renovable, nanopartícules.

Realitat virtual (VR)

VR: dispositius més comuns inclouen cascos i ulleres (Oculus Rift, HTC Vive, PlayStation VR).

Aquests dispositius es connecten a l'ordinador i utilitzen sensors i controls per rastrejar moviments de l'usuari i permetre la interacció amb l'entorn virtual.

Realitat augmentada (AR)

AR: dispositius mòbils i ulleres intel·ligents (Google Glass, Microsoft HoloLens).

Aquests dispositius utilitzen càmeres i sensors per rastrejar l'entorn i superposar informació digital o imatges al camp de visió de l'usuari.

Avantatges d'Indústria 4.0

Avantatges Indústria 4.0

Productes fàcilment accessibles, cadenes de subministrament més eficients, reducció de malbaratament a les fàbriques, beneficis per als empleats i consumidors. En època COVID es va accelerar la digitalització.

Sostenibilitat en 4.0

Sostenibilitat en 4.0

Permet accions basades en dades de la producció i cadena de valor. Suposa millores en els costos i limita el consum.

Impacte en habilitats i ocupació

Impacte: demanda d’habilitats altes

Tasques repetitives: -30%. Habilitats tecnològiques, cognitives, socials i emocionals: +30–50%.

Totes les indústries es transformen; les que més: manufactura, transport i comerç al detall.

Digitalització

Digitalització: canviem l'analògic (paper, arxivador, sistemes locals) a digital (accés remot a dades).

Depèn de la gestió dels comptes d'usuari (diferents perfils segons l'usuari).

Sistemes ciberfísics (CPS)

Sistemes ciberfísics (CPS)

Són sistemes que combinen maquinari, programari i xarxes per interactuar i controlar el món físic mitjançant la recollida de dades, sensors i actuadors intel·ligents amb connectivitat entre ells, rebent i enviant grans quantitats de dades. Exemple:

• Robots industrials col·laboratius (es desactiven si xoquen amb un empleat).
• Sistemes de control d'edificis intel·ligents (domòtica).
• Vehicles autònoms.
• Ciberseguretat (xifrats, monitoratge de xarxes, etc.).

Convergència OT i IT

Convergència entre entorns OT i IT

OT (tecnologia operativa)

OT (tecnologia operativa)

Maquinari i programari que controlen processos físics, sobretot en l'entorn industrial. Garanteix que els processos industrials siguin òptims, fiables, eficients i segurs.

IT (tecnologia de la informació)

IT (tecnologia de la informació)

S'ocupa de la gestió de sistemes informàtics, xarxes i programari: emmagatzematge, anàlisi, recuperació i comunicació de dades. La IT opera en l'àmbit digital, tractant amb informació i aplicacions de programari.

Abans aquests dos entorns no es comunicaven; amb l'arribada de la Indústria 4.0, els entorns OT despleguen equips intel·ligents i màquines que poden ser manipulades des de l'exterior de les fàbriques.

En el moment en què s'integren les dades dels sistemes OT (valors i paràmetres recollits pels sensors i actuadors) i les dades dels sistemes IT (producció de la fàbrica, control de l'emmagatzematge) es produeix aquesta convergència entre els dos entorns.

Beneficis de la convergència

Beneficis convergència

• Fomenta un flux d'informació entre el món físic i digital.
• Capacitat per donar respostes àgils.
• Eficàcia en l'operativitat degut a l'optimització de processos.

Avantatges de digitalitzar una empresa

Avantatges de digitalitzar una empresa industrial d'extrem a extrem

• Accés i emmagatzematge més ràpids.
• Es minimitza la impressió en paper i es limita l'emmagatzematge físic; augmenta l'eficiència i l'accessibilitat a la informació.
• Disponibilitat 24/7, reducció de costos i millora de la competitivitat.
• Augment de la productivitat (tasques avorrides automatitzades permeten centrar els empleats en l'important).
• Simplificació i optimització amb la implementació dels SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition, és a dir, control supervisor i adquisició de dades).