El concepto Industria 4.0 (también señalado como cuarta revolución industrial Industria inteligente o Ciberindustria del futuro) corresponde a una nueva manera de organizar los medios de producción. El objetivo que pretende alcanzarse es la puesta en marcha de un gran número de «fábricas inteligentes» («smart factories») capaces de una mayor adaptabilidad a las necesidades y a los procesos de producción, así como a una asignación más eficiente de los recursos, abriendo así la vía a una nueva revolución industrial o Cuarta revolución industrial.Las bases tecnológicas en que se apoya esta orientación, entre otras son las siguientes: (1) Internet de las cosas ; (2) Sistemas ciberfísicos (3) Cultura maker (Cultura Hágalo usted mismo) ; (4) Fábrica 4.0… Sin embargo, la Industria 4.0 no se reduce exclusivamente a los cuatro puntos recién citados, pues es mucho más que eso. La Industria 4.0 es consistente con la llamada Cuarta Revolución Industrial, enfatizando y acentuando la idea de una creciente y adecuada digitalización y coordinación cooperativa en todas las unidades productivas de la economía.
Industria 4.0 es un concepto nuevo, que también recibe otras denominaciones o subdenominaciones: « Ciberusina, « Ciberfábrica, « Usina digital, « Industria digital », « Advanced Manufacturing », « Futurprod », « Integrated Industry », « Smart-Industries », « Intelligent Manufacturing System ».
Este concepto de Industria 4.0 que aquí se presenta no es una realidad ya consolidada y experimentada, sino un nuevo hito en el desarrollo industrial que sin duda marcará importantes cambios sociales en los próximos años, haciendo un uso intensivo de Internet y de las tecnologías punta, con el fin primordial de desarrollar plantas industriales y generadores de energía más inteligentes y más respetuosos con el medio ambiente, y con cadenas de producción mucho mejor comunicadas entre sí y con los mercados de oferta y demanda.
Este concepto de Industria 4.0 expresa la idea que el mundo se encuentra en los prolegómenos de lo que podría llamarse Cuarta Revolución Industrial (o sea, en una fecha próxima a un hito importante en el desarrollo industrial, que justifique decir que se ha iniciado una nueva fase o una nueva etapa). Después del desarrollo de la máquina de vapor y de la mecanización (segunda mitad del siglo XVIII), después del desarrollo de la electricidad con fines domésticos e industriales (fin del siglo XIX), y después de la automatización (siglo XX), la nueva etapa (cuarta etapa) de la transformación industrial muy posiblemente estará sustentada en la llamada fábrica inteligente, caracterizada por la interconexión de máquinas y de sistemas en el propio emplazamiento de producción, y también caracterizada por un fluido intercambio de información con el exterior (con el nivel de oferta y demanda de los mercados, y/o con los clientes, y/o los competidores, y/o con otras fábricas inteligentes, etc).
Este concepto de nueva estructuración industrial o Industria 4.0, fue manejado por primera vez en la Feria de Hanover (salón de la tecnología industrial) en el año 2011. Y en la misma feria pero en el año 2013, un pormenorizado informe detallando este concepto y sus implicaciones, también fue presentado y defendido por un selecto grupo de trabajo e investigación.
La llamada Industria 4.0 es uno de los proyectos clave de la estrategia relativa a las tecnologías punta del gobierno alemán, que promueve la revolución digital de las industrias.
En Francia, las sociedades como Oracle, Dassault Systèmes, EADS, Astrium… están muy implicadas en el desarrollo de la Industria 4.0.
En Estados Unidos, el proyecto "Smart Manufacturing Leadership Coalition (SMLC)" se orienta también a las modalidades de la fabricación industrial del futuro. E independientemente, General Electric trabaja desde hace unos años en un proyecto titulado Industrial Internet, el que busca asociar y complementar los avances tecnológicos :
La multiplicidad de máquinas, de dispositivos, y de redes, resultantes de la llamada Revolución Industrial.
Los desarrollos más recientes de los sistemas de información y de comunicación, brindados por la llamada Revolución de Internet (o Revolución informática y de las telecomunicaciones).
La Industria 4.0 es la completa digitalización de las cadenas de valor a través de la integración de tecnologías de procesamiento de datos, software inteligente y sensores; desde los proveedores hasta los clientes para poder predecir, controlar, planear y producir de forma inteligente, lo que genera mayor valor a toda la cadena. Lo anterior implica un buen grado de automatización y de digitalización de usinas y fábricas. Recurriendo a Internet y a los sistemas ciber-físicos, o sea, recurriendo a redes virtuales con posibilidades de controlar objetos físicos, se pueden ir modernizando las plantas fabriles hasta transformarlas en fábricas inteligentes caracterizadas por una intercomunicación continua e instantánea entre las diferentes estaciones de trabajo que componen las propias cadenas de producción, de aprovisionamiento, y de empaque y despacho. La utilización de captores aporta a las máquinas y herramientas de la planta, una capacidad de autodiagnóstico de situación que permite un control a distancia asegurando su eventual retiro de servicio como su mejor integración en el sistema productivo global.
Agregando la inteligencia a las herramientas y máquinas de una fábrica así como a otros elementos tales como depósitos y existencias de materias primas y de productos semielaborados, y asegurando enlaces y comunicaciones a través de una red interna ella misma ligada al exterior, se introduce gran flexibilidad en el proceso productivo y gran adaptabilidad a situaciones fortuitas, todo lo que puede contribuir al aumento y mejora de la producción. Las particulares necesidades y conveniencias de consumidores finales o clientes, así como de intermediarios, proveedores, y asociados, que de alguna manera se encuentren relacionados o involucrados con el proceso productivo en sí, y/o con sus insumos, y/o con sus productos, pueden ser mejor contempladas a través de algún grado de personalización o de adaptación, por ejemplo modificando algunas características de los productos a ellos destinados, y/o asegurando ciertas fechas de entrega o ciertos plazos de entrega, etc. Por lo tanto, así es bien posible manejar una producción a gran escala, con productos bastante personalizados según necesidades particulares, y a la vez, sin mantener stocks exageradamente voluminosos, y asegurando buena satisfacción a todos o a la mayoría de los clientes.
El sistema de la Industria 4.0 es capaz de generar un flujo regular de información, muy superior al que podría disponerse si se usaran esquemas, estrategias logísticas, y modos de producción más tradicionales. Además, estas informaciones pueden ser intercambiadas muy rápidamente, tanto internamente (por comunicación directa o a través de una Intranet) como externamente (por comunicación a través de Internet), lo que abre interesantes posibilidades con los actores logísticos externos al propio lugar o emplazamiento de la producción, en el sentido que fácilmente podría permitir adaptaciones a situaciones cambiantes, tanto a nivel interno de la planta industrial o cadena de producción, como a nivel general. El sistema RFID, por ejemplo, puede ser usado como un efectivo sistema de trazabilidad al interior del emplazamiento fabril (o cadena productiva), así como también a nivel del mundo todo. De lo que viene de expresarse, se puede deducir la importancia que tiene el uso de un sistema logístico capaz de un muy rápido intercambio de información entre la empresa o cadena productora y el conjunto de sus prestatarios o contrapartes (el proceso en cuestión es eminentemente de tiempo real y no de procesamiento en diferido o procesamiento por lotes).
La colecta de datos generados por los diferentes elementos de la cadena de producción, permite igualmente producir una réplica virtual de la totalidad o de parte de esa cadena, lo que también posibilita generar simulaciones de procedimientos o de test, así como también permite que futuros obreros o técnicos se familiaricen con las herramientas y los elementos de trabajo que tienen a su disposición, así como con las circunstancias excepcionales o los procedimientos complejos que podrían sucederse; toda esta información acumulada también podría permitir a no especialistas solucionar por sí solos algunos inconvenientes que podrían sucederse, y/o informar mejor a distancia a técnicos de mayor nivel sobre lo que han observado como irregularidad, para así responder mejor y más rápidamente a cualquier suceso fuera de la rutina. Por otra parte la realidad aumentada permite a los empleados de una fábrica obtener información en tiempo real que les permite mejorar la toma de decisiones y los procedimientos de trabajo.
La Industria 4.0 también pretende responder a las problemáticas actuales tanto en cuanto al ahorro de energía como en cuanto a la gestión de recursos naturales y humanos. Con un sistema organizado sobre la base de una red de comunicaciones y de intercambio instantáneo y permanente de información, se estará mucho mejor preparado para hacer que esta gestión sea mejor y mucho más eficaz, en correspondencia con las necesidades y disponibilidades de cada elemento del sistema, permitiendo mejoras y ganancias para la productividad así como en la economía de los recursos.
Monozukuri es una práctica, en el entorno de la producción, que busca optimizar todos los procesos de la cadena de valor de un producto. El término es una palabra japonesa que significa literalmente «proceso de fabricación de algo», formada por «cosa» (物, mono) y «proceso de fabricar» (作り, tsukuri, o -zukuri). En general en las empresas que se aplica esta filosofía, los grupos monozukuri tienen la ventaja de poder derribar los muros interdepartamentales que retrasan la aplicación de mejoras, para buscar el bien de toda la organización.
Luego del 2000 se ha hecho popular en el mundo de la manufactura por aplicaciones basadas en este nombre en empresas líderes, como NEC, Nissan, Toyota, Renault, Toshiba, Mazda o Sharp. Eso sí, no se trata de una metodología homogénea y comparable dentro de estas industrias. El monozukuri es una filosofía de trabajo que es interpretada por cada organización. Podríamos ampliar su definición como un estado mental que hace producir bien, integrando toda la cadena de valor y mejorándola en todos sus aspectos continuamente. El Monozukuri se aleja un poco de los postulados del lean manufacturing, puesto que es un sistema más genérico y que nace de la interacción de varias industrias y sectores, incluso es aplicable en producción en masa y producción artesanal lo cual no es posible con lean manufacturing que se aplica a producción ajustada.
Monozukuri, como concepto de "Hacer las cosas bien" como arte, tiene su origen en el 2000 a.C. pero alcanzó su apogeo en el periodo Edo y floreció hasta bien entrado el periodo Meiji. En el monozukuri heredado de los artesanos japoneses, el énfasis está en el objeto y en el proceso de fabricación no en el artesano mismo, se privilegian los detalles y no las ostentaciones estéticas. Como sistema de producción fue introducido por empresas subsidiarias de multinacionales del mundo del automóvil.
Luego ha tenido derivaciones como el Monozukuri-Genba, que es una metodología que se basa en 4 niveles de madurez del sistema de producción. El Monozukuri-Genba, transforma las organizaciones formando la base, a través de los supervisores, líderes y operarios de producción. Se considera al Monozukuri-Genba5 como un sistema de producción que engloba otras metodologías como Kaizen, TPM, 5S, JIT.
En cada nivel de madurez se aplican herramientas según los problemas reales de los pisos de producción, normalmente las aplicadas son:
Nivel 1: 5S, Estandarización de puestos de trabajo, Destreza. Con estas herramientas se busca sobre todo la instauración de la disciplina en la organización.
Nivel 2: Se aplican herramientas de análisis y solución de problemas como qc-story, triz, 5 porqués. La idea es que la organización aprenda a resolver problemas con metodología. Normalmente se instaura la reunión de respuesta rápida o QRQC (Quick Reponse Quality Control).
Nivel 3: en este nivel se aprende a mejorar, normalmente se aplica la metodología Kaizen, en alguna de sus variantes, karakuri Kaizen, teian Kaizen, Kaizen 2 días 2 horas o grupos Kaizen (círculos de calidad). Hay que diferenciar la aplicación de grupos Kaizen a otro tipo puesto que estos grupos se crean como pilar de desarrollo humano y si además el Kaizen no se entiende como administración participativa corre el riesgo de perder su espíritu.
Nivel 4: es el nivel de la aplicación del benchmarking y de la capitalización. En este nivel de madurez las organizaciones son capaces de compararse con el mundo y competir. Aquí es fundamental el papel de la base de la pirámide, es en ellos que descansa la competitividad de las empresas.
Existe una derivación de la metodología que es una adaptación a la idiosincrasia latina. Es decir, se entiende como necesario adaptar los métodos japoneses y europeos a la realidad del trópico. El monozukuri genba es un entendimiento de que el sentimiento que mueve a los latinos es muy diferente al que mueve un trabajador en otras latitudes, por esto se basa en la obtención de la disciplina en las operaciones sin olvidar que el trabajador latino se moviliza por la pasión por lo que hace. Es imposible que un japonés o un europeo entienda cómo se mueve la pasión de un trabajador latino sino ha vivido mucho tiempo en estos países, es por esto que muchas veces falla el intento de implementar metodologías extranjeras de trabajo en estas regiones.
Como filosofías de trabajo, el kaizen y el monozukuri no riñen, más bien el kaizen hace parte del monozukuri. El error común de la aplicación de kaizen es que se hace en procesos no estandarizados, ocasionando que en poco tiempo se pierda el interés por seguir practicándolo. Por esto dentro del Monozukuri-Genba es imperativo primero instaurar la disciplina con herramientas como 5S, Estandarización de puestos de trabajo, Escuelas de destreza, luego aprender a resolver problemas mediante métodos de análisis y solución de problemas como QC-Story, 8D, 5 porqués, y solamente después de tener todas estas herramientas aplicadas y entendidas se procede a la implantación del kaizen. El Kaizen es quizá la herramienta de producción de uso más extendido junto con las 5S, pero precisamente por implementaciones sin bases claras ha tenido que ser revaluado para aplicarlo luego de tener bases de producción firmes.