Desde hace algunos años existe una discusión en el ámbito académico y empresarial sobre una nueva revolución industrial: la industria 4.0. Este fenómeno es impulsado por el impacto de la tecnología digital y el procesamiento de datos en la industria global, que da origen al concepto de “fábrica inteligente”.
Estos avances generan nuevos desafíos y oportunidades para países como Chile, donde su economía basada -en mayor medida- en la exportación de materias primas se está transformando. Actualmente, cerca del 50% del PIB chileno proviene del sector de servicios, que aporta más de 35 billones de pesos a la economía nacional. Además, se espera que la demanda en servicios relacionados con Internet de las cosas (IoT) aumente principalmente en el sector minero y agrícola.
A este escenario prometedor se le suma una particular creencia: muchos trabajos serán reemplazados por máquinas. ¿Qué tan ciertas son esas predicciones? Existen otras más optimistas al respecto que, lejos de ver una amenaza para el ser humano, explican que la industria 4.0 llegó para beneficiarlo.
Introducción a la industria 4.0
La Industria 4.0 representa una transformación profunda en los modelos de trabajo y producción, impulsada por la digitalización y el procesamiento avanzado de datos. Esta nueva era industrial se caracteriza por la integración de tecnologías emergentes como Internet de las Cosas (IoT), la inteligencia artificial (IA) y el análisis de big data en los procesos industriales. Estas herramientas permiten una mayor eficiencia, flexibilidad y personalización en la producción, y facilitan la creación de lo que se conoce como Fábricas Inteligentes.
Es importante distinguir entre el concepto de Industria 4.0 y el de Cuarta Revolución Industrial. Mientras que la Industria 4.0 se refiere específicamente a las tecnologías y herramientas que están transformando los modos de producción, la Cuarta Revolución Industrial es un fenómeno más amplio que describe el contexto histórico y social en el que estas innovaciones se producen. Este término, acuñado por pensadores y expertos, engloba no solo los avances tecnológicos, sino también el impacto que estos tienen en la economía, la sociedad y la cultura del siglo XXI.
En este contexto, tanto las pequeñas y medianas empresas (PYMEs) como las grandes corporaciones están en un proceso de transición hacia modelos de producción más inteligentes y conectados. La adopción de tecnologías de la Industria 4.0 permite a estas organizaciones optimizar sus operaciones, reducir costos, mejorar la calidad de sus productos y responder de manera más ágil a las demandas del mercado.
La Cuarta revolución industrial: concepto y características
Cuando hablamos de la Cuarta revolución industrial nos referimos a una nueva revolución industrial en la historia de la civilización humana: En un breve recorrido histórico, la primera generación de industrias es la que se generó a partir de la mecanización, con la imprenta. Luego le siguió la producción masiva y más tarde el impacto de las computadoras en la manufactura hacia las décadas del 80 y 90 del siglo pasado.
En el caso de la cuarta revolución industrial, Internet de las cosas Industrial (IoT industrial en inglés) es uno de los conceptos que más resuena en la industria 4.0, dado que el valor agregado entre una fábrica inteligente y una fábrica normal es la incorporación de internet a sus maquinarias, que procesan datos en tiempo real para tomar decisiones estratégicas en la producción y las finanzas.
En Chile, esta tecnología es muy prometedora y se espera un crecimiento significativo de su adopción en los próximos años. Según Statista:
- Los ingresos proyectados con la IoT Industrial alcanzarán los US$ 670 millones para 2024;
- Su crecimiento será continuo, con una tasa anual del 12,15% de 2024 a 2028;
- Dará como resultado un volumen de mercado de US$ 1.060 millones de dólares hacia 2028.
Sin embargo, la IoT no es la única de las herramientas que caracteriza a la tecnología de estos días. En la manufactura avanzada, además del procesamiento de datos, se le suma la interacción del ser humano con las máquinas inteligentes y la utilización de inteligencia artificial generativa (IA generativa).
Impacto de la industria 4.0: transformando la manufactura
La industria manufacturera es una de las principales fuentes de ingreso en el país. Sin embargo, un artículo de Invest Chile, en conjunto con la Universidad de Chile, la Asociación de Industrias Metalúrgicas y Metalmecánicas A.G (ASIMET), y la Corporación de Fomento de la Producción (CORFO), indica que desde el año 2008 este porcentaje ha ido disminuyendo a tasas promedio de 1,7% anual y se estima que para el año 2024 representará un 8,62% del Producto Interno Bruto (PIB).
En ese contexto, las instituciones mencionadas se comprometieron en reunir a las mayores PYMEs y grandes empresas manufactureras del país para trabajar en conjunto a través del Programa de Innovación en Manufactura Avanzada (IMA+), el cual busca aumentar la productividad de la industria a través de la disposición de sistemas predictivos, de control, gestión y tecnologías asociadas a la Manufactura Avanzada.
Además de la industria manufacturera, el IMA+ busca avanzar en otros sectores prometedores para la industria 4.0 en Chile, tales como la minería, la agricultura, la agroindustria y las energías renovables. Este último es una de las áreas que pone los ojos del mundo en Chile, dada su capacidad productiva en la fabricación de hidrógeno verde (H2) junto con el litio.
Implementación de la industria 4.0: ¿cómo funciona?
Con la incorporación de la internet y la Big data a la industria global, muchas empresas se vieron en la necesidad de integrarse a estos cambios digitales para mantenerse resilientes frente a la competencia.
Se encontraron con la inédita situación en donde lo físico comenzó a ser reemplazado por lo digital y, de implementar estas tecnologías, podían mejorar su productividad a tasas de hasta un 10%; según indica la Universidad de Chile en uno de sus artículos.
Ese incremento en la productividad ocurre gracias a distintas herramientas propias de la industria 4.0 que pueden aplicarse en una organización para sacarle el mayor provecho, tales como:
- Masificación de los sistemas de información (software y plataformas cloud);
- Digitalización de distintas áreas de trabajo (logística, producción, depósito);
- Incorporación de nuevas tecnologías de avanzada (sensores y máquinas inteligentes);
- Virtualización del trabajo (home office, smartphones y tablets de monitoreo online);
- Aplicación de inteligencia artificial (Análisis de datos, IA generativa);
- Implementación de nanotecnología (Dosificación de fármacos, rendimiento de combustible).
Pero estas no son las únicas. El mayor impacto de la industria 4.0 se encuentra en la interpretación de datos como un activo digital que puede posicionar mejor a las empresas. El tráfico de información es el nuevo bien de cambio en las sociedades actuales y, quienes mejor sepan interpretarlos y saber qué hacer con ellos, serán capaces de liderar un mercado cada vez más signado por los datos.
Tal es el caso de Big data Scoring, una Fintech chileno-finlandesa que ha logrado captar US$ 3 millones en inversiones y proyecta incrementar un 200% su valor respecto al año anterior. Aplicando el análisis de datos estructurados mediante Data Analytics, son capaces de predecir comportamientos de pago y movimientos de dinero entre sus usuarios mediante un robot que estudia algoritmos y patrones en la información.
Objetivos y Retos de la industria 4.0
A pesar del gran avance que supone una fábrica inteligente, Deloitte explica que cerca de un 90% de la industria chilena actualmente tiene la capacidad necesaria para socavar datos de sus fuentes de trabajo; pero solo la mitad de ellos cuenta con la tecnología suficiente para saber qué hacer con ellos y tomar decisiones estratégicas.
Son varios los retos que enfrentan las PYMEs chilenas a la hora de incorporarse a la industria 4.0, además de no saber qué hacer con los datos que ellas mismas generan. Conoce tres de ellos a continuación:
Retos culturales
Uno de los principales retos que impide a las empresas hacer uso de los datos es abandonar el trabajo tradicional para enfocarse en nuevas perspectivas de producción. Innovarse digitalmente requiere un cambio radical en las formas de operar en una compañía, lo cual afecta tanto a la manufactura como a la logística y la experiencia con el cliente.
Renovarse como Smart factory requiere una transformación integral del ecosistema empresarial. Parte de ello puede lograrse buscando nuevos talentos en la empresa, con conocimientos en la tecnología que se necesita para satisfacer los objetivos propuestos por cada organización. En ese mismo sentido, muchas instituciones chilenas ofrecen diplomados y maestrías especializadas en la industria 4.0.
Retos institucionales
Sin duda, la industria 4.0 representa una importante oportunidad para que las empresas incrementen su desempeño y resultados en distintos ámbitos. Esto es especialmente relevante en el caso de las PYMEs, que representan el 98,6% de la industria en Chile y concentran el 65,3% de los empleos formales.
Sin embargo, su desarrollo depende en parte de los fomentos que las instituciones públicas promulguen; sean leyes, incentivos e incluso planes de financiamiento. Un estudio del Banco Interamericano de Desarrollo (BID) sobre las competencias y habilidades para la cuarta revolución industrial explica que un tercio de las empresas encuestadas manifiestan un desajuste entre sus necesidades de capacitación y la oferta pública.
Retos sectoriales
Una publicación de la Universidad Alberto Hurtado explica que no es suficiente abordar solo una dimensión para desarrollar e implementar la industria 4.0 en las PYMEs de Chile. Para que una organización decida incorporar estas tecnologías, requiere también de un ecosistema emprendedor que aborde en forma conjunta y complementaria los desafíos para incorporarse a la Cuarta revolución industrial.
¿Qué significa esto? Que deben desarrollarse el fortalecimiento y la colaboración entre empresas de un mismo sector, la formación de personal capacitado e instituciones educativas con carreras y programas en sintonía con los acelerados cambios actuales. Esto, además de acceso a financiamiento y un gobierno preocupado por el desarrollo tecnológico en el país que fortalezca sus relaciones con las PYMEs.
Características de una fábrica inteligente
Cuando las empresas se embarcan en la transformación digital, comienzan su transición hacia una fábrica inteligente. Su principal beneficio frente a la competencia es que son capaces de aumentar hasta diez veces la productividad sobre sus competidores, integrando sensores inteligentes y una infraestructura de análisis de datos.
Fábrica inteligente, smart factory en inglés, es un sistema receptivo, adaptable y conectado capaz de optimizar todos los procesos en una organización, tales como la adopción de IA, el uso de datos y Machine Learning o la ejecución en tiempo real de procesos analíticos en distintas áreas de trabajo para maximizar la eficiencia y reducir costos.
Un ejemplo clásico de fábrica inteligente es Adidas, quienes además de vender zapatillas e indumentaria deportiva, comenzaron a recopilar datos de sus usuarios y potenciales consumidores a través de aplicaciones de running. Así, determinan los lugares donde más se practican deportes, estudian patrones de caminos y analizan esa enorme Big data para obtener mejores resultados comerciales.
Tamaño de mercado de las smart factories
En relación con su tamaño de mercado, un estudio de la Global Market Insights indica que las smart factories superaron los US$ 100 mil millones en 2022 y se prevé un crecimiento anual del 9% hacia 2032. Parte de esto se debe al aumento de conexiones 5G en el mundo, la incorporación de robots industriales en las cadenas de suministro y la adopción de IA e IoT en la toma de decisiones.
Aplicar tecnologías 4.0 es una inversión tan prometedora que, según un estudio de Deloitte, un 86% de sus fabricantes encuestados consideran que las iniciativas de smart factory serán el principal motor de la competitividad manufacturera en los próximos cinco años, demostrando así que quienes no se transformen digitalmente podrían perecer frente a la competencia.
Chile es uno de los líderes de transformación digital en LATAM
En Norteamérica, los principales impulsores de smart factories son Estados Unidos y Canadáaunque también hay competidores clave en Latinoamérica. Según la CEPAL, México, Brasil, Argentina y Chile muestran los mejores resultados en términos de productividad. El país se ubica en el puesto 52 de un total de 150 economías regionales, siendo superado por México, Brasil y Argentina consecutivamente.
Si bien la transformación digital en Latinoamérica se encuentra en un estadio temprano de crecimiento, en el Índice de Conectividad Global (ICG) de Huawei, Chile lidera la transformación digital en América Latina. Se ubica en el puesto 30 entre 79 economías evaluadas. Este estudio mide a los países en 40 indicadores distintos, entre los cuales se destacan:
- Internet de banda ancha
- IoT
- Plataformas cloud
- Inteligencia artificial
- Oferta, demanda, experiencia y potencial de digitalización
Junto a Chile, en la lista de Huawei, aparecen nuevamente Brasil (44), Argentina (50) y México (53) como los principales desarrolladores de la transformación digital en Latinoamérica. Pero Chile muestra mayores avances, principalmente en tecnologías IoT y la oferta y demanda de servicios.
Importancia de la industria 4.0 en la Economía Global
Para analizar el impacto de la cuarta revolución industrial en el mundo, un informe de la consultora Mordor Intelligence cubrió la participación y el crecimiento del mercado global de la industria 4.0 de los últimos cuatro años. Según sus investigadores, se espera que el tamaño del mercado de la industria 4.0 crezca de US$ 94.42 mil millones en 2023 a US$ 241.58 mil millones en 2028, a una tasa compuesta anual del 20,67%.
Con la transición de la industria hacia modelos de fabricación inteligente, numerosas instalaciones en el mundo adoptan esta tecnología para mejorar, automatizar y modernizar todas sus operaciones. Incluso, algunas de ellas se fusionan para trabajar en conjunto y potenciar sus desarrollos 4.0 en distintos puntos estratégicos.
Tal es el caso de la firma NOKIA, que en 2021 se asoció con WEG Industries, una empresa brasileña de energía y automatización, para acelerar la evolución de la tecnología Nokia Digital Automation cloud (DAC) y presentar una solución industrial 4.0. Actualmente, la compañía ofrece cobertura 5G de internet inalámbrica y una plataforma cloud acorde a las expectativas de cada usuario.
Principales competidores de la industria 4.0 en el mundo
El mercado global de la industria 4.0 está dividido por la presencia de grandes actores del negocio, tales como ABB Ltd, Siemens AG, Robert Bosch GmbH y Rockwell Automation Inc. Según Mordor Intelligence, adoptan estrategias como asociaciones, inversiones y adquisiciones para mejorar sus ofertas de productos y obtener una ventaja competitiva sostenible.
Sin embargo, actualmente la industria 4.0 no es un mercado dominado por sus mayores competidores y aún es posible que otras marcas introduzcan sus tecnologías en regiones clave para su desarrollo. Tal es el caso de Siemens, quienes en 2023 asignaron €2.000 millones (US$ 2.180 millones) para establecer nuevas instalaciones de fabricación, laboratorios de innovación, centros educativos y otros sitios de propiedad de la empresa.
Debido a la alta competitividad que existe en el sudeste asiático, la compañía alemana anunció también la construcción de una fábrica inteligente en Singapur, como una estrategia para atacar parte del mercado en esa región.
Asia Pacífico crece en la industria 4.0 gracias a sus instituciones públicas, que promulgan planes y leyes que apoyan la actualización y reorganización de la industria local con tecnologías de avanzada. Actualmente, su mayor segmento de mercado se ubica en la gestión de riesgos y crecimiento de ingresos y es una región que está automatizándose a pasos agigantados, en un esfuerzo por equiparar sus costos en el comercio internacional.
Tecnologías impulsoras de la industria 4.0
A nivel global, IoT es una de las herramientas que con más fuerza se desarrolló dentro de las fábricas inteligentes, principalmente en industrias clave como la manufactura, la automoción y la atención sanitaria. Todas ellas están relacionadas bajo un mismo punto: son servicios de usuarios finales, es decir, que parte de su trabajo impacta directamente en sus consumidores.
Este impacto positivo altera la forma en que las empresas manejan sus sistemas que, aunque cada vez más sofisticados, aumentan la productividad y reducen el tiempo de inactividad. En China y Japón, los Fabricantes de Equipos Originales (OEM en inglés) fueron quienes más se apresuraron a innovarse digitalmente para elaborar productos que luego son comprados por otra compañía y vendidos al por menor.
Otra tecnología que impulsa a pasos agigantados la industria 4.0 es la Conexión de Máquina a Máquina (M2M en inglés). Estos dispositivos interconectados son los encargados de recopilar datos en las fábricas:
- Por un lado, los sensores en las fábricas se encargan de almacenar información a lo largo de una producción, que va desde las métricas de manufactura hasta el cálculo de resistencia en determinada materia prima;
- Por el otro, los dispositivos controlados por un analista recopilan, estudian y analizan la información socavada por los sensores para tomar decisiones basadas en datos.
Según el Informe Anual de Internet de Cisco de 2023, alrededor de 30 mil millones de dispositivos y servicios se conectaron a la red, un 50% de ellos conexiones M2M (14.7 mil millones). El estudio prevé que la velocidad con la que avanza las IoT aumente el número de dispositivos conectados e incluso incorpore tecnologías M2M a otras industrias además de la manufacturera.
Esta tecnología no puede prosperar sin una mejora en la velocidad con la que los datos navegan. Por lo tanto, la conexión 5G es la tecnología de la industria 4.0 que remodelará los métodos de comunicación inalámbrica actuales, utilizados para aplicaciones industriales basadas en IoT. La 5G tendrá un impacto positivo de cara al futuro en las áreas de escalabilidad, latencia, confiabilidad, seguridad y el nivel de control individual de los parámetros de conectividad.
Desafíos y soluciones en la industria 4.0
Una de las principales incógnitas que ronda la curiosidad de auditores y empresarios es qué se espera de la industria 4.0 y cuáles son las metas que las empresas nacionales buscan concretar al adoptar lo último en smart factories a sus estrategias de trabajo. Pues un estudio de la consultora PwC indica que un 82% de los ejecutivos encuestados espera reducir costes y aumentar beneficios gracias a su transformación digital.
Esta figura destaca también el hecho de que muchas empresas saben identificar, evaluar, planificar y monitorear rápidamente sus inversiones a largo plazo, una estrategia propia de la economía global actual. El propósito principal de esto es validar el impacto que genera la industria 4.0 en sus operaciones y fomentar una mayor inversión, o bien redireccionar los esfuerzos hacia otro lugar.
En Chile se han visto mejoras respecto a la digitalización en el sector de la minería. El diagnóstico de PwC afirma que las grandes corporaciones de este sector están activamente comprometidas en invertir en soluciones digitales impulsadas, en muchos casos, por la analítica avanzada:
- Invertir en nuevos equipos para mejorar la productividad;
- Optimizar la recuperación de residuos y minerales;
- Controlar el uso de combustibles fósiles, energía eléctrica y recursos hídricos.
Al sector minero se le suma la iniciativa de mejorar sus estándares de sostenibilidad, un factor de suma importancia dentro de la cuarta revolución industrial. Pwc destaca la reducción de gases de efecto invernadero (GEI) que optimiza el consumo de energía y el uso excesivo de agua en la molienda.
Impacto social y educativo de la industria 4.0
Solo dos años transcurrieron desde el lanzamiento de ChatGPT, una aplicación de chatbot desarrollada por OpenAI que permite a los usuarios dialogar con una inteligencia artificial. Expertos en ciencias de la comunicación de la Universidad Autónoma de Chile aseguran que estas tecnologías, incluida también big data y el aprendizaje automático, ya no son solo una tendencia o moda temporal, sino una verdadera necesidad.
La industria 4.0 transforma la manera en que las sociedades se relacionan e impactan principalmente en el ámbito educativo y social. Según datos del Observatorio Económico de Chile extraídos de otras organizaciones internacionales:
- 2/3 del trabajo en países en desarrollo son susceptibles de automatización;
- La automatización podría reemplazar el 45% de las actividades humanas;
- Solo el 5% de esos puestos de trabajo podrían ser sustituidos totalmente por robots;
La utilización de robots industriales ha tenido un crecimiento anual del 17% desde el año 2010, pero el 75% de esta tecnología es utilizada solamente en 5 países del mundo. En ese sentido, aparecen nuevas amenazas en torno a la transformación digital: la demanda de profesionales capacitados para las fábricas inteligentes y el rechazo a cambios que son necesarios, principalmente en relación con cultura organizacional.
Y para no perder esta oportunidad, hay que sortear sus dificultades. Hoy resulta imprescindible contar con programas educativos actualizados y es por esto que universidades y centros de formación chilenos comenzaron a incluir cursos específicos sobre este conocimiento, preparando a sus estudiantes para el futuro de la cuarta revolución industrial.
