Industria 4.0
en Colombia

3. De la primera revolución industrial a la Industria 4.0 En la Industria 4.0, el "4.0" se refiere a una cuarta revolución industrial que se espera sea realizada por los sistemas de producción ciber-físicos que fusionan los mundos real y virtual. La Industria 4.0 es una etapa de desarrollo adicional en la organización y gestión de la industria manufacturera, adicional a la producción mecánica impulsada por agua y vapor a fines del siglo XVIII (primera revolución industrial), a la producción en masa habilitada por energía eléctrica a principios del siglo XX (segunda revolución industrial) y a una mayor producción automatizada mediante la aplicación de electrónica y las tecnologías de la información desde la década de 1970 (tercera revolución industrial) (Sjøbakk, 2018). El proceso de industrialización comienza con la introducción de equipos mecánicos en la manufactura al final del siglo XVIII. Las máquinas y los motores revolucionaron la forma en que los bienes eran producidos. La sociedad pasó de ser una sociedad agrícola a ser una sociedad industrial. Esta transformación fue seguida por una segunda revolución industrial que comenzó a principios del siglo XX e involucró la producción en masa de bienes usando electricidad y basada en la división del trabajo. Esta revolución se caracterizó por cambios organizacionales como la implementación de la producción en línea (fordismo) y la administración científica de procedimientos (taylorismo). La producción en masa aumentó y procedió en las industrias química, electrónica y automotriz. Este desarrollo fue remplazado por la tercera revolución industrial que comenzó en los años 70 y continúa hasta hoy. La tercera revolución se caracteriza por la implementación de la electrónica y de las tecnologías de la información para la automatización de los procesos de manufactura, lo que permite el gradual remplazo del trabajo humano. La tercera revolución está aún presente, pero se está transformando paulatinamente en una nueva era de industrialización: la cuarta revolución industrial (Bartodziej, 2017). Desde la primera revolución industrial, los siguientes cambios radicales fueron las máquinas digitales y los ambientes de manufactura automatizados, los cuales provocaron efectos significativos sobre la productividad. Las principales razones y los disparadores de esos cambios radicales son la individualización de la demanda, la eficiencia de los recursos y los cortos periodos para desarrollar productos. Así, desarrollos como la web 2.0, las aplicaciones móviles, los teléfonos inteligentes, los computadores portátiles y las impresoras 3D, aparecieron y crearon un gran potencial para el desarrollo económico. Adicionalmente, la conexión de dispositivos electrónicos se realiza como parte de los sistemas distribuidos para proporcionar el acceso a toda la información relacionada para el procesamiento en tiempo real. Además, la capacidad de obtener los patrones de los datos en cualquier momento desencadena una predicción más precisa del comportamiento del sistema y proporciona un control autónomo. Todas estas circunstancias influyen en las empresas actuales y en los procesos de fabricación mientras surgen nuevos modelos de negocio. Por lo tanto, los desafíos para las empresas industriales modernas están relacionados con cadenas de valor más complejas que requieren la estandarización de los procesos de fabricación y una relación más estrecha entre las partes interesadas. (Salkin, et al., 2018). La industria 4.0 es, al igual que las tres previas revoluciones, dominada por las innovaciones técnicas. Mientras la mecanización y la electrificación condujeron las dos primeras revoluciones industriales, la tercera, la cual se caracterizó por un incremento de la informatización y la automatización, se está actualmente transformando en la cuarta revolución industrial. La industria 4.0 está marcada por una integración técnica de sistemas ciber físicos en los procesos de logística y manufactura, así como también por el uso del internet de las cosas y de los servicios en los procesos industriales. Las nuevas tecnologías tienen impacto sobre la creación de valor, la organización del trabajo, el flujo de servicios y los modelos de negocios de las compañías. En el desarrollo de la industria 4.0, el concepto de fábrica inteligente juega un papel importante. Así que un ambiente de producción flexible, auto organizado y descentralizado remplazará al ambiente de producción clásico, jerárquico y centralmente controlado (Bartodziej, 2017). En una fábrica de Industria 4.0, además de monitorear en tiempo real la condición del sistema, y de proporcionar un diagnóstico de fallas, los componentes de los sistemas son capaz de ganar auto-conciencia y auto-predicción, lo que proporcionará una gestión con más información sobre el estado de la fábrica (Sung, 2018). Además, la combinación de información oportuna de varios componentes proporciona una predicción más precisa de las alertas de gestión de fábrica para activar el mantenimiento requerido en el mejor momento posible y así lograr el mantenimiento justo a tiempo y minimizar el tiempo de inactividad a casi cero (Tec. News, 2016). El principio básico de Industria 4.0 es que, al conectar máquinas, flujos de trabajo y sistemas, las empresas implementan redes inteligentes (Smart Networks) a lo largo de toda la cadena de valor para controlarse de forma autónoma (Löffler & Tschiesner, 2013). El ejemplo típico de Industria 4.0 es una máquina que puede predecir fallas y activar procesos de mantenimiento o reaccionar ante imprevistos o cambios inusuales en la operación (Sung, 2018). Este ejemplo mostraría la racionalización de la fuerza impulsora detrás del Internet de las cosas, pero también mostraría la complejidad de la operación interna. Hasta ahora, las redes y procesos se han limitado a una sola fábrica. Sin embargo, en la era de la Industria 4.0 es muy probable que estos límites de fábricas individuales ya no existan (Hermann et al., 2015). Esto último implica a su vez que los límites físicos colapsarán para interconectar varias fábricas y, de esa manera cubrir regiones geográficas más amplias. La cuarta revolución industrial ha traído mejoras en el sector de los servicios y en la industria manufacturera. Esos avances condujeron al aumento de la productividad en los ambientes manufactureros y en las empresas de servicios. En recientes años las compañías manufactureras y las empresas de servicios han enfrentado importantes retos debido a la necesidad en la coordinación y conexión de conceptos disruptivos como las redes y la comunicación (Internet Industrial), los sistemas embebidos (Sistemas Ciber Físicos), la robótica adaptativa, la ciber seguridad, la analítica de datos y la inteligencia artificial, y la manufactura adaptativa (Salkin, et al., 2018). La cuarta revolución industrial es una revolución hacia la digitalización. El cambio social de una sociedad industrializada a una sociedad post industrializada, basada en el conocimiento, orientada el servicio, y basada en la información, puede ser designado como una revolución digital (Bartodziej, 2017). En tal sentido, Schwab (2016) argumenta que estamos al comienzo de la cuarta revolución industrial que se basa en la revolución digital con Internet mucho más móvil, sensores más pequeños y potentes que cada vez se hacen más baratos y asequibles, e inteligencia artificial y aprendizaje automático.

4. Desafíos de la Industria 4.0Es importante también reconocer y evaluar los efectos económicos de la Industria 4.0, enparticular, la digitalización y la transformación digital de los procesos de producción. Estosdesarrollos implican desafíos considerables a nivel empresarial y político. Los efectos de laIndustria 4.0 se pueden reflejar en múltiples niveles: en ecosistemas completos, a nivelorganizacional y a nivel individual de empleados y clientes. En este sentido, la Industria 4.0:(1) permite la toma de mejores decisiones; (2) provoca que las organizaciones evolucionan yse adaptan a nuevas presiones y demandas; y (3) permite el empoderamiento tanto de lostrabajadores como de los clientes (Deloitte, 2017). Muchos son los desafíos para laimplementación de la Industria 4.0. Estos desafíos incluyen:• Problemas de seguridad en las TIC.• Fiabilidad y estabilidad necesarias para la comunicación crítica de máquina a máquina(M2M), incluida una latencia muy corta y estable.• Necesidad de mantener la integridad de los procesos de producción.• Es necesario evitar cualquier problema de TIC, ya que causaría costosas interrupcionesde producción.• Necesidad de proteger el conocimiento industrial (incluido también en los archivos decontrol para equipos de automatización industrial).• Falta de habilidades adecuadas para acelerar la marcha hacia la cuarta revoluciónindustrial.• La amenaza de acciones repetitivas en los departamentos corporativos de TIC.• Renuencia general al cambio por parte de los agentes involucrados.• Pérdida de muchos trabajos en favor de procesos automáticos y procesos controladospor TIC, especialmente para la población trabajadora con menos educación.Quizás el aspecto más desafiante de implementar Industria 4.0 es el riesgo de seguridad deTIC (Kumar et al., 2016). Industria 4.0 requerirá la integración en línea entre varias entidades,y esta integración en línea dará lugar a violaciones de seguridad y fugas de datos (Sung, 2018).El robo cibernético sería otra amenaza peligrosa (Martin et al., 2019). En este caso, el problemano es individual, y esto costará sustancialmente a los fabricantes e incluso podría dañar sureputación. Por lo tanto, la seguridad es un tema crucial que debe abordarse seriamente.La transformación a la Industria 4.0 requerirá cuantiosas inversiones en nuevas tecnologías, yla decisión de tales transformaciones deberá tomarse a nivel de la gerencia general de lasempresas (Sony & Naik, 2019). Por tal razón, los riesgos deben calcularse y tomarse en serio.Si bien todavía es temprano para especular sobre problemas de empleo con el advenimientode la Industria 4.0, lo más probable es que los trabajadores necesitarán adquirir habilidadesdiferentes o completamente nuevas (Shamim et al., 2016). Esto puede ayudar a que aumentenlas tasas de empleo, pero también alienará a un gran sector de trabajadores. El sector de lostrabajadores cuyo trabajo es quizás repetitivo y rutinario enfrentará un duro desafío paramantener sus trabajos. Se deben introducir sistemas educativos nuevos y bastante diferentes,pero esto aún no resuelve el problema para los trabajadores de más edad. Este es un problemaestructural que por su naturaleza puede llevar bastante tiempo resolver.Finalmente, la privacidad no solo es una preocupación del cliente, sino también del fabricante(Sung, 2018). En una red de Industria 4.0 interconectada, los fabricantes deben recopilar yanalizar una gran cantidad de datos. Para las empresas, esto puede parecer una amenaza asu seguridad corporativa. Para los clientes puede considerarse una invasión en su privacidadpersonal. Reducir la brecha entre el consumidor y el fabricante será un gran desafío paraambas partes.

En este análisis, los aspectos del entorno laboral y el desarrollo de habilidades están  globalmente bien descritos y monitoreados. Muchos estudios enfatizan la creciente necesidad  de operadores de fábrica inteligentes y el proceso educativo requerido para su capacitación.  Aunque no siempre fue la principal contribución, por lo general fue al menos uno de los  requisitos previos más importantes para una introducción exitosa de la fabricación inteligente,  la implementación de un nuevo proceso comercial u otra adopción de la Industria 4.0. En el  estado actual de las cosas, los trabajadores jóvenes no están preparados ni conscientes de la  próxima tendencia en la que probablemente vivirán y trabajarán