Tecnologías clave para la Industria 4.0

El grupo de trabajo de DigitalES: Industria 4.0 (con aportaciones de GE Digital, PwC, EY, Minsait, IBM y Everis) ha identificado cuatro tecnologías que considera las más susceptibles de generar valor industrial inmediato en España: Inteligencia Artificial, Internet de las cosas, Blockchain y la Trazabilidad en la Cadena de Suministro. Estas tecnologías además se complementan unas a otras en la mejora de los procesos industriales de principio a fin.

En general, estas tecnologías, o la suma de las mismas, suponen oportunidades para la industria española referentes a la mejora de la eficiencia y flexibilidad productiva y de los niveles de servicio, y la generación de nuevos modelos de negocio. Y todas ellas se apoyan jugando papeles necesarios y complementarios en la Industria 4.0.

Aunque la IA ha existido durante décadas, la convergencia de tres tendencias independientes ha provocado una explosión en el mercado, expandiéndose actualmente a todas las industrias. Más datos, hardware más rápido y mejores algoritmos están acelerando la investigación, el desarrollo y la inversión comercial en aplicaciones de

Inteligencia Artificial (IA) a velocidades vertiginosas. Los sectores que ya lideran en el espacio digital se están acelerando en la adopción de la IA, ya que persiste la cuestión de cómo utilizar mejor y monetizar los datos que las empresas generan. Por tanto, a medida que el alcance y la velocidad del mercado de IA se expande se presentan más desafíos para proveedores y usuarios y los desarrollos en un sector influirán de manera clara en otros.

En la era de los datos son cada vez más masivos e inmediatos y donde las necesidades y expectativas de los clientes cambian rápidamente, las empresas deben adoptar nuevas capacidades y adaptar sus estrategias, a la vez que prueban eficiencias y desarrollan nuevos modelos de negocio e ingresos.

Esta es la situación digital para el desarrollo de la IA en cifras:

• La importancia del dato para la IA. A través de soluciones de IoT se adquieren el volumen y la calidad de datos necesarios y con IA se extrae el conocimiento y la información que facilita la toma de decisiones a tiempo real.
• El crecimiento de los datos disponibles es exponencial. IDC estima que en 2025 el total de dispositivos conectados generarán un total de 180 zettabits de datos.
• España es el quinto país europeo en desarrollo de IoT, La inversión crecerá un 16% de media hasta 2022.
• El gasto en transformación digital en Europa crecerá a un ritmo del 18 % hasta 2021, según los pronósticos de IDC.
• El mercado nacional de macrodatos o análisis “inteligente” de la información para su reutilización continuará a un ritmo de crecimiento del 6% y superará los 540 millones de euros en 2021.

IoT es una tecnología con potencial disruptor en todo sector y con principal relevancia en los sectores industriales, automoción, materias primas, hogar y urbanismo. El principio básico que pretende lograr la tecnología IoT es crear experiencias de cliente únicas proporcionando acceso y control de información en elementos o sistemas en los que antes no era posible.

Estos son los elementos que están propiciando la adopción de la tecnología IoT:

1. Conectividad. El bajo coste y la alta velocidad en transferencia de datos bajo servicios Wireless permite convertir todo dispositivo electrónico en “conectable”.
2. Adopción de protocolo IP. El protocolo IP se ha convertido en el estándar a nivel mundial para conectar redes. Esto permite la existencia de plataformas y softwares sobre un mismo protocolo que facilita la creación de ecosistemas.
3. Desarrollo electrónico. Como resultado de la alta inversión en I+D, la ley de Moore se sigue cumpliendo logrando desarrollar dispositivos de alta potencia a menor coste.
4. Miniaturización. La continua evolución en tecnología de miniaturización ha permitido incorporar sistemas integrados en prácticamente cualquier objeto mediante sensores de bajo coste.
5. Desarrollo en Data Analytics. El rápido incremento de la capacidad de computación, la capacidad de almacenamiento y capacidad de análisis de datos facilita el proceso de tratamiento y explotación de los datos obtenidos de monitorizar sensores.
6. Tecnología en la nube. La tecnología en la nube pone a disposición una red que sirve para conectar dispositivos que interactúen entre si con opciones avanzadas de control y análisis de datos.

La trazabilidad podría definirse como las acciones que permiten el seguimiento de diferentes tipos de elementos, mediante la monitorización de parámetros físicos (posición, aceleración, temperatura, etc.) y gracias al uso de nuevas tecnologías. Este concepto aplicado a toda la cadena de valor industrial permite aumentar la visibilidad operativa interna y externa, poner al cliente en el centro de la estrategia y empoderarlo durante todas las etapas de la cadena. Las soluciones para la trazabilidad impactan directamente en la cuenta de resultados de las compañías, ya que permiten reducir los costes logísticos y de fabricación, aumentan la calidad del servicio y facilitan un abordaje eficiente de nuevos negocios y mercados geográficos.

Para hacer frente a este nuevo concepto de trazabilidad de la cadena de valor, es necesario considerar diversos ámbitos posibles de actuación distinguiendo según la tipología del activo, el entorno de operación y las diferentes dimensiones de impacto.

• Tipología de activo. Dependiendo de la naturaleza del activo a monitorizar la trazabilidad puede referirse a:
  • Monitorización de activos físicos, es decir, los sistemas de transporte (flotas de camiones, jaulas, contenedores…) y los productos o sus partes.
  • Trazabilidad de operarios en distintos puntos del flujo industrial con los fines de seguridad y optimización mencionados anteriormente.
  • Trazabilidad del flujo lógico de uno o varios procesos industriales.
• Entorno de operación. Dependiendo del entorno físico en el que se despliegan las tecnologías de sensorización, comunicación y trazabilidad, puede diferenciarse entre:
  • Trazabilidad Indoor (plantas o almacenes).
  • Trazabilidad Outdoor (al aire libre).
• Dimensiones de impacto. Dependiendo del objetivo prioritario de la trazabilidad los impactos pueden agruparse de la siguiente manera:
  • Trazabilidad física y lógica. Se trata de un primer ámbito de impacto, derivado de la monitorización de los activos, su representación gráfica, la implementación de alarmas y reglas de actuación básicas.
  • Gestión y optimización. Se refiere a la generación de modelos de gestión optimizada basados en la explotación de la información capturada de los activos.
  • Analítica y casos de negocio. Está ligado al desarrollo de modelos analíticos avanzados sobre los datos capturados para la trazabilidad.
  • Eficiencia administrativa. Puede considerarse transversal al resto de ejes y está relacionado con la digitalización de todos los procesos lógicos y administrativos de la cadena de suministro.

Desde la perspectiva de beneficios de negocio empresarial, Blockchain es una tecnología que permite proporcionar la trazabilidad de extremo a extremo en una cadena de valor de negocio de una manera segura, inmutable y fiable. La razón de esta traza completa es que todos los participantes del ecosistema comparten o disponen de una copia de un único libro mayor de registro de información inmodificable por un tercero no autorizado. Por ejemplo, se registran todos los cambios de propiedad y estado de cualquier activo, ya sea, por ejemplo, un alimento o un coche.

Todas las actuaciones autorizadas a los participantes en la cadena de valor están incluidas en un ‘Smart Contract’ (Libro mayor de registro), la parte de Blockchain que alberga la lógica de negocio. Un caso de uso habitual, por lo frecuente y habitual en la sociedad, hace referencia a la cadena de suministro alimentaria, de la que todos, en mayor o menor medida hacemos uso. La información disponible en Blockchain únicamente puede actualizarse de manera consensuada entre los participantes de la cadena de valor, es decir, para el caso de la alimentación podrán la modificar información el agricultor, distribuidor, regulador sanitario y demás participantes autorizados que intervengan.

Para certificar lo anterior todas las transacciones que se registran en el libro mayor compartido son encriptadas y gozan de firma digital lo que le confiera el mayor nivel de seguridad posible, consiguiendo así que únicamente los participantes autorizados de la red puedan interpretar adecuadamente la información que consultan. La información que consultan y modifican los participantes es la misma para todos, porque todos están consultando los mismos datos al usar una copia fidedigna del mismo libro mayor compartido formando así una red autorizada, confiable y fácilmente escalable, es decir hay una descentralización de la información. Esto permite a los participantes del ecosistema intercambiar datos y realizar transacciones con confianza, mayor transparencia y mayor eficiencia dentro de la cadena de valor.

Un Blockchain es una base de datos distribuida que registra las transacciones entre los distintos participantes de manera eficiente, segura y permanente. Las bases de datos constituyen un sistema de registro fiable entre empresas para todas las partes autorizadas en un ecosistema de negocios. Cada una de las partes acepta el consenso que garantiza las transacciones verificado por la cadena. Proporciona visibilidad completa de todas las transacciones de los participantes, garantiza la seguridad y la autenticidad. Las partes pueden utilizar contratos inteligentes que permiten transacciones automatizadas sin necesidad de intermediarios o retrasos.

Esta tecnología establece una “versión única de la realidad” más allá de los límites de solo una empresa individual para incluir a todo el ecosistema. Todos los participantes pueden autentificar os datos que comparten, incluidos los fabricantes, proveedores, distribuidores, proveedores de transporte, minoristas, bancos y agencias gubernamentales. Todo lo que se puede digitalizar se puede incluir en Blockchain, desde códigos de producto y números de serie a contratos, imágenes, vídeos y mucho más. Puede mostrar dónde está un activo en cualquier momento, a quién pertenece o lo está gestionando y en qué estado está.

IoT transformará la ciberseguridad industrial

La digitalización de la infraestructura industrial está en marcha y el 51% de las organizaciones europeas confían en que Internet de las Cosas (IoT), uno de sus aspectos clave, cambiará el estado de la seguridad de los sistemas de control industrial (SCI). De acuerdo con el reciente informe de Kaspersky, “El estado de la ciberseguridad industrial en la era de la digitalización”, el 35% de las organizaciones del viejo continente están dando prioridad a los incidentes relacionados con IoT, pero las soluciones eficaces contra las amenazas aún no se han generalizado. Las organizaciones industriales siguen avanzando en la implementación de la digitalización y los estándares de la Industria 4.0. Incluso a pesar de la desaceleración del mercado debido a la pandemia de coronavirus, la digitalización sigue avanzando. De hecho, una reciente investigación de McKinsey & Company reveló que el 90% de los profesionales del sector de fabricación y cadena de suministro planean invertir en talento para la digitalización.

El informe también muestra que las empresas en las que ya se han introducido tales proyectos, se sienten más seguras durante las crisis. Al mismo tiempo, el número creciente de proyectos de digitalización, tal como IoT industrial, aumenta la conciencia de los riesgos asociados. Para más de un tercio de las empresas europeas (35%), los ataques IoT se han convertido en una de sus principales preocupaciones en materia de ciberseguridad, superando a amenazas tan graves como las brechas de datos (10%) o los ataques a la cadena de suministro (20%). Para hacerles frente se requiere cada vez más la participación de profesionales de la seguridad, no sólo de los equipos de TI. En 2020, en casi un tercio de las empresas europeas encuestadas, el personal de seguridad de las TI trabajó en iniciativas para proteger los sistemas de IoT digitalizados (31%). Por otro lado, el informe muestra que hoy no todas las organizaciones se sienten preparadas para hacer frente a las amenazas IoT. De hecho, sólo el 18% de las empresas europeas ha implantado una vigilancia activa de la red y el tráfico, y únicamente el 16% ha introducido la detección de anomalías en la red; estas soluciones permiten a los equipos de seguridad rastrear las anomalías o la actividad maliciosa en los sistemas IoT.