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En fin :::Feliĉan novan jaron  (Esperanto)

FABRICACIÓN ADITIVA (Fábrica digital, industria 4.0)

Tal como dijimos anteriormente, una de las características de las fábricas digitalizadas (o fabricas 4.0) es la llamada fabricación aditiva.

¿Qué es la fabricación aditiva?

La mejor definición que he encontrado es: “La fabricación aditiva es aquella que, a partir de un material en forma de hilo o polvo, construye una forma tridimensional, depositando este material fundido, mediante el uso de impresoras 3D gobernadas por un software que lee un modelo digital.”

Es lo contrario de la fabricación "sustractiva", que es una de las forma de producción tradicional: partiendo de un trozo de material (madera, metal, piedra, etc.), se van eliminando capas hasta llegar a la forma deseada.

Abundando, diremos que la fabricación aditiva consiste, tal como decíamos en un artículo anterior, en “la sucesiva superposición de capas micrométricas de material, normalmente en forma de polvo, hasta conseguir con absoluta precisión, el objeto deseado. Esta modalidad de fabricación prescinde de herramientas y utillajes de fabricación, y permite reproducir cualquier geometría que el ser humano pueda imaginar, ya casi en cualquier material.”

Un ejemplo español.

Recientemente se ha dado a conocer la impresora 3D mayor del mundo. Es propiedad de una compañía vasca, que en colaboración con la universidad del País Vasco, han creado esta impresora 3D capaz de crear formas en acero, utilizando la técnica de fabricación aditiva.

Recordemos que las impresoras 3D “imprimen” mediante la ejecución de instrucciones de un software, capaz de interpretar los “planos de las piezas” que están en formato digital, y que previamente se han diseñado mediante el uso de algún software de diseño o se han creado a partir del escaneado tridimensional de una pieza ya existente.

La impresora 3D a la que nos referimos, es una máquina láser que dispone de 4 boquillas, que emiten un polvo muy fino de la aleación metálica con que se desea producir la pieza. El láser le aplica calor intenso con precisión, el polvo se derrite y se convierte en una “micro colada de fundición”, en realidad es una micro capa que adopta la “micro forma” deseada, y se solidifica en décimas de segundo, quedando soldada a la masa que se va creando. Y así, capa a capa, se modela la figura que se desea. Se tarda dos horas en fabricar una pieza que mida 1,5 metros de altura, por otro metro y medio de ancho y de profundidad. Todo el proceso se realiza en un entorno libre de oxígeno, que se consigue aplicando gas argón.  

Como se ve, la fabricación de la pieza no necesita crear un molde, por lo que todas las piezas son prototipos, o lo que es lo mismo, la fabricación de las piezas no necesita crear un carísimo prototipo. También se pueden personalizar las piezas (por ejemplo se podrían fabricar cascos a la medida de la cabeza, o asientos que se ajusten a las medidas del piloto, y en definitiva se podrían “ergonomizar” una gran cantidad de objetos de uso humano). Tampoco hay que vigilar la formación de burbujas en la colada, que deterioran la calidad del metal fundido.

Otra gran utilidad de esa maravilla de la nueva industria digital es la reparación y/o adaptación de grandes piezas industriales ya fabricadas que se quedan obsoletas o se oxidan (hasta ahora simplemente se tiran y se sustituyen por piezas nuevas). Esta impresora 3D también permite taladrar, tornear y fresar. Esto es un ahorro dramático en materias primas, contaminaciones atmosféricas y por tanto en costes.

Pensemos en sectores cuya producción de piezas en serie es limitada, por ejemplo el aeronáutico, que ha venido utilizando masivamente piezas de aluminio. Los nuevos aviones, poco a poco van maximizando el uso de la fibra de carbono. Sin embargo, todavía hoy, existe una gran parte de la flota en activo que en su mayoría está construida en aluminio. Estos serían susceptibles de prolongar largo tiempo su vida útil implantando la fabricación aditiva: Se trataría simplemente de ir sustituyendo aquellas piezas que han sufrido fatiga, ya que la tecnología 3D permite fabricar piezas idénticas a las dañadas. Una vez ampliada la vida útil de la carlinga, el fuselaje, etc. seguramente sería rentable económicamente incluso sustituir los viejos motores por los de nueva generación, menos contaminantes, menos ruidosos y menos consumidores.

Otro ejemplo

El dentista introduce un pequeño tubo de unos 5 o 10 cm en la boca del paciente. Ese tubo es, en realidad un scanner tridimensional. Con él digitaliza la caverna bucal con una precisión de decimas de micra. El fichero resultante lo transmite por internet al laboratorio dental.

El laboratorio, utilizando técnicas de fabricación aditiva produce, con una impresora 3D un molde en plástico duro de la dentadura del paciente, a partir de la cual puede crea las piezas requeridas por el dentista.

Esto, hoy en día ya se hace. ¿Algún día las impresoras 3D podrán imprimir las piezas dentales en porcelana?

La Digitalización en España

En primer lugar, en España y en Europa, por fin se ha tirado a la basura aquel principio de que las economías más desarrolladas son aquellas basadas en el sector servicios, dejando la industria para los países en “vías de desarrollo”, ya que contamina, y requiere más trabajadores con mono, mientras que los servicios son más limpios ecológicamente hablando, y sus trabajadores son “de cuello blanco”.

El gobierno de España, en un informe de julio de 2014 reconoce a la industria como elemento estratégico de su estructura económica. Pero ha tardado un año, (un precioso año) en lanzar el proyecto “Industria 4.0 para España”, con el objetivo de definir la “estrategia para la transformación de la industria española a través de la digitalización”. Sin embargo aduce que su desarrollo requiere una legislatura completa, por lo que considera positivo aprovechar los últimos meses de la actual para avanzar en su diseño y que el próximo Gobierno lo encuentre en marcha. O sea lo mismo que han hecho con los presupuestos generales del estado para 2016.

Pero bueno, si por fin este país se lanza a la digitalización, bienvenido sea. La experiencia nos dice que si en España entra algo con entusiasmo, podemos ser de los mejores del mundo en ello.  

La industria española, que llegó a representar hasta el 40% de su PIB en los años 80, hoy es tan solo el 16,1% del Producto Interior Bruto (PIB). La Comisión Europea ha cifrado como objetivo de la industria europea llegar al 20% en el 2020.

Pero no se trata de crear cualquier industria, se trata de entrar en la industria 4.0, la industria dominada por la digitalización, sólo así no nos quedaremos atrás en la feroz batalla por la competitividad que se libra en el mundo de la industria avanzada, de la industria del futuro. Pero, de momento somos el país número 19 de Europa en el ranquin de países innovadores.  

Ya dentro de nuestro sector industrial, nos caracterizamos por no tener término medio, es decir: tenemos grandes compañías, punteras en el mundo, y tenemos muchísimas pequeñas y medianas empresas, muchas de ellas sin capacidad para competir en otros mercados.  

Una vez más, nuestros socios cercanos, el resto de los países europeos, (con algunas excepciones como Alemania y Suecia) arrastran  un retraso con respecto a nuestros competidores norteamericanos o asiáticos. Leo textualmente: "Sólo un 1,7% de las empresas europeas se puede decir que se hayan digitalizado completamente y un 41% ni siquiera ha empezado el proceso. Las compañías tienen que decidir dónde quieren estar y qué quieren hacer. Hay un cierto despiste en las empresas ya que venimos de cinco años de recesión. Ahora la tecnología está en la calle y no es la empresa la que tira de ella".

Las lecciones de la crisis

España, a finales del 2015 se encuentra en pleno proceso de recuperación. Afortunadamente llevamos creciendo nueve trimestres consecutivos, o sea dos años y tres meses. Todo ese tiempo recuperándonos de los daños ocasionados por la crisis. Sin embargo, a pesar de todo, en este tiempo sólo hemos recuperado 4,8 puntos de PIB de los 9,4 que perdimos. Casi hemos digerido el atracón de ladrillos que nos dimos, aunque todavía quedan millones de pisos vacios.

Con la velocidad de crucero a la que parece probable que sigamos creciendo, no será hasta finales del 2018, casi cuando yo me jubile, cuando recuperemos los niveles de renta relativos con la zona euro.

Pero la economía española resultante no será (no debe serlo) similar a aquella de principios de siglo. En la nueva España debe consolidarse el sector industrial, pero el de la industria digitalizada. Las pymes deben ser menores en número y mayores en tamaño. Y con un porcentaje creciente de su internacionalización, colocando cada vez mas parte de su producción en los mercados exteriores.

Afortunadamente somos un país en que, por unas cosas o por otras, hemos estado dotándonos de infraestructuras (aunque algunas todavía no sean útiles), pero disponemos de una red de comunicaciones de fibra óptica de las mejores del Europa. Disponemos de unos técnicos ampliamente acreditados, muchos de los cuales además han tenido ocasión de aprender en exterior a calor de los proyectos ganados por nuestras empresas en otros países.

Una amplia red de transporte, tanto ferroviaria, como marítimo, aéreo o por carretera,   permite llevar tanto los productos como las materias primas de los lugares de producción a los de venta.

Finalmente, hay que reconocer que el grado de modernización de nuestra administración está empezando a recoger sus frutos. La administración digital avanza, la educación y la sanidad cuentan cada vez con más medios informatizados.

En general, este país mantiene la “cultura del cambio”, cambio que experimentaron nuestros padres, nosotros y nuestros hijos. Los que vivieron la posguerra, la emigración, el desarrollismo, la democracia, la inclusión en Europa, el abandono de la peseta, el divorcio, la inmigración y ahora otra vez la emigración de nuestros hijos..

Esta cultura del cambio nos hace más fuertes para evolucionar, para competir con los mercados del mundo de igual a igual. Parece que hemos madurado.  

Todos estos factores son nuestras nuevas cartas para abordar esta nueva revolución digital: “la cuarta ola”

LA CUARTA OLA (Fábrica digital, industria 4.0)

Hace unos 30 años, un eminente ensayista francés llamado Jean-Jacques Servan-Schreiber popularizó en uno de sus libros titulado “El desafío mundial”,  el concepto de “tercera ola”. Concepto que ideó el genial Alvin Toffler en su libro del mismo nombre (La tercera ola), en 1983.

¿Qué significa esto de las olas?

Se refiere a los cambios sufridos por la sociedad, desde el punto de vista socio económico, que los agrupa en olas. Así, la primera, que se dio en llamar la “Revolución Industrial”, que nació en el Reino Unido, de la mano de la invención de la máquina de vapor, y dio lugar al gran auge económico del Imperio Británico.

La segunda, fue la introducción en las industrias de la producción en cadena, que implantó en sus fábricas automovilísticas el legendario Henry Ford, tocayo mío. En la primera ola se tendía a mecanizar el trabajo manual, en esta segunda se tendía a trabajar en equipo, utilizando cuadrillas de obreros altamente especializados en tareas muy concretas, siendo la suma de todas ellas la que mejora la productividad individual y aumenta y mejora la producción final.

Finalmente la tercera ola que decía nuestro amigo Jean Jacques, consistía en la introducción de las tecnologías de la información, y los sistemas electrónicos en los procesos productivos. Y en ese momento introdujo un concepto nuevo entonces, que era el de la globalización. 

Actualmente se habla de la cuarta ola, también hay quien la llama Industria 4.0. La palabra que caracteriza a esta ola es la “Digitalización”.

¿Qué es la digitalización industrial?

La digitalización industrial consiste en la integración dentro de un contexto digital de todos los procesos productivos de la industria: diseño, fabricación y administración. El fin de la digitalización es conseguir grandes aumentos de productividad, calidad, versatilidad del producto (personalizado según las necesidades o los gustos del cliente), mayor velocidad de suministro y mejora de la atención a los clientes.

Las herramientas o tecnologías a implementar dentro de las áreas de diseño, fabricación y administración son:

Internet: larga distancia y transmisión de datos segura. Los clientes y los proveedores pueden estar en cualquier parte del mundo, y los documentos comerciales (Facturas, pedidos, contratos, correo electrónicos, mensajería instantánea, etc.) se intercambian de forma segura y fiable.

Las etiquetas RFID: identificación y localización automatizada de cada artículo o lote. Esto permite saber, en tiempo real, los stocks de piezas, bienes terminados, su ubicación en todo momento (incluso cuando se están transportando), y su valor. RFID, también se utiliza para cualquier proceso mecanizado en que se use el Wireless (Tarjetas o dispositivos sin contacto).  

Los robots e impresoras 3D: Máquinas programables flexibles, introducen el concepto “fabricación aditiva” (Sucesiva superposición de capas micrométricas de material, normalmente en forma de polvo, hasta conseguir, con absoluta precisión, el objeto deseado). Esta modalidad de fabricación prescinde de herramientas y utillajes de fabricación, y permite reproducir cualquier geometría que el ser humano pueda imaginar, ya casi en cualquier material. Permiten dramáticamente optimizar el proceso de fabricación propiamente dicho, personalizando por lotes (Colores, tamaños, añadidos, etc…). Minimiza o erradica el error humano.

Pagos remotos: tarjeta inteligente. Que permite la simplificación de los procesos financieros de las empresas, y facilitan los pagos a proveedores y de los clientes.

El teletrabajo: las relaciones de empleo a distancia. Optimiza el uso de las dependencias de las oficinas, mobiliario, abarata el transporte del personal, permite la administración del tiempo del trabajador conciliándolo con su vida familiar o de ocio. Se incluyen las videoconferencias.

Colaboración en documentos compartidos: Optimiza los costes del trabajo en equipo en funciones de diseño, planificación, acuerdos, auditorias, y muchas funciones puramente burocráticas. Se incluyen aquí también las video-conferencias.

La comunicación móvil y geolocalización: Permite acceder a las personas independientemente de donde se encuentren, así como conocer, en todo momento el lugar donde se encuentren los productos, incluso cuando están siendo transportadas (Camión, barco, almacén, etc.).   

Big Data o datos a gran escala, la nube: Permite almacenar toda la documentación de los procesos productivos de la empresa de un modo integral, y acceder a esos datos según el objetivo del acceso (ya sea para ver la contabilidad, analizar los datos históricos, hacer auditorias, disponer de documentación legal, hacer estadísticas, etc…).  La "nube" (Almacenamiento remoto masivo). Proporciona un elevadísimo rendimiento, casi en tiempo real, de procesamiento de la información remota.  Las dificultades más habituales vinculadas a la gestión de estas cantidades de datos se centran en la captura, el almacenamiento, búsqueda, compartición, análisis y visualización.

La realidad aumentada (RA): Consiste en un conjunto de dispositivos que añaden información virtual a la información física ya existente, es decir, añadir una parte sintética virtual a lo real. Por ejemplo en formación, un sistema de realidad aumentada permite aprender a soldar sin riesgos y realizando todas las horas de prácticas necesarias sin coste añadido.

Optimización del uso de la energía: Sustitución paulatina delas energías tradicionales por energías renovables. Optimiza la gestión de la futura legislación referente al medio ambiente. Aunque hoy día tenga un coste más elevado que las energías fósiles, se prevé que las nuevas leyes graven el uso de estas últimas y subvencionen las renovables gradualmente, en un futuro cada vez más próximo paulatinamente.

Industria 4.0

Todo eso da lugar a la denominación de Industria o empresa 4.0: Concepto que se originó en Alemania, por el que implementando una tecnología específica y utilizando las herramientas anteriormente descritas, se trata de obtener una producción mucho más racional, en plantas más inteligentes y mejor interconectadas.

Siemens ha imaginado una Europa plagada de plantas subterráneas, que apenas alteren los paisajes, y sean energéticamente ultra-eficientes, robots biónicos, controles biométricos llevados a su máxima expresión y una mano de obra más cualificada que abandona el trabajo manual por el software, con funciones de simulación productiva y control de la eficiencia.

Otro concepto relativamente novedoso pero muy actual en estas industrias es el de Nearshore, y es la transferencia de procesos de negocio y proyectos entre compañías de países vecinos. Este enfoque se basa en conceptos como el intercambio mutuo, un lugar común para las entregas, la reutilización, la estandarización de procesos y certificaciones, así como el desarrollo de un plan de mejora continua. En España creo que el mejor ejemplo de nearshore es la industria auxiliar del automóvil, ha ido creciendo suministrando piezas y componentes a las grandes fábricas de vehículos radicadas en nuestro país.  

Durante la crisis de la que apenas estamos saliendo, lo que queda muy claro es que las economías que menos han sufrido han sido aquellas con un mayor gasto en I+D y que están más industrializadas. La industria genera puestos de trabajo más estables, mayor PIB por trabajador y más exportaciones. En la crisis, se han destruido menos puestos en la industria que en el sector servicios.

Ahora bien, la idea de una fábrica 4.0 cada vez más automatizada y robotizada despierta temores sobre su impacto en el empleo.

Termino con una moraleja:

“Digitalizar una empresa no equivale necesariamente a destruir puestos de trabajo, aunque es cierto que se sustituirán ciertos trabajos por nuevos perfiles. Eso requerirá de formación, por supuesto".