Indústria 4.0: estem davant una revolució?

2020/09/01 Aintzane Conde Fernández - Ingeniaritza Mekanikoan doktorea | Angel Elias Ortega - EHUko Lan Harreman eta Gizarte Langintza Fakultateko dekanoa | Aran García Lekue - Fisikaria eta Ikerbasque ikertzaileaDIPC Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Etika
• Giza zientziak
• Enpresa
• Nanoteknologia
• Berdintasuna
• Teknologia
• Fisika

“Som responsables del bon ús de les eines de la nova revolució”

Aintzane Conde Fernández

Doctor en Enginyeria Mecànica. Professor Centre Avançat de Fabricació IMH

En aquest moment, la indústria està a les portes d'una revolució. No serà la primera. XVIII. A la fi del segle XX es va produir una fita històrica: la creació de màquines de vapor. Això va suposar un canvi en les maneres de treballar. El mateix va succeir amb l'inici de la producció en cadena, segona revolució industrial en la dècada de 1870. Poc més de 100 anys, va portar amb si una tercera revolució. I en l'actualitat estem vivint una quarta revolució en sintonia amb la connectivitat i l'ús de les dades: Indústria 4.0.

En el marc d'aquesta quarta revolució, en els últims anys hem experimentat molts avanços. Sense adonar-nos, tenim molts dispositius que diferencien el nostre rostre de molts altres, que ens coneixen en les fotos, que compleixen les ordres a través de la nostra veu. En el nostre dia a dia ja tenim molt interioritzades aquestes millores tecnològiques o moltes opcions que ens faciliten la vida en el camp de la domòtica. Aquesta transformació pionera en l'àmbit de la comunicació s'ha reflectit també en la indústria, com és el cas de la revolució actual, la indústria 4.0. Però, què ens porta aquesta nova manera de treballar?

Gestió sense barreres D'una banda, creiem que aquesta transformació basada en la connectivitat farà possible el treball automàtic i autònom. Els productes es convertiran en serveis i amb això augmentarem la traçabilitat i el control. En la gestió també serà evident el canvi, ja que podrem manar accions diverses des del mòbil a molts quilòmetres. És a dir, no detectarem barreres.

D'altra banda, hi ha un nou procés de fabricació entre els principals agents, que denominem fabricació additiva. És una forma innovadora de produir peces en la qual s'utilitzen màquines que “imprimeixen” les peces des del principi en lloc de mecanitzar. Aquesta forma de fabricació ha reportat importants beneficis en incrementar les possibilitats de producció de materials i de construcció de geometries complexes, així com possibilitar la prototipado. Aquesta tecnologia, que fins ara s'ha utilitzat en la reparació d'algunes peces, com el sector aeronàutic i el d'automoció, la utilitzarem en un futur per a fabricar peces des del principi. A més, disposem d'elements auxiliars que serviran per a facilitar els treballs, com a eines d'anàlisis de grans quantitats de dades, robots col·laboratius i realitat virtual. La realitat virtual pot suposar, a més, un gran estalvi, ja que tindrem a mà la traçabilitat de les peces i processos abans de la seva execució.

La seguretat en la destinació i la seguretat al cap. En aquest sentit, podem veure fàcilment exemples del quotidià: tenim algunes fotos i arxius protegits en la xarxa, enllaçats amb múltiples dispositius a través dels quals es construeixen connexions complexes. I quan introduïm un dispositiu d'emmagatzematge (USB) és fàcil introduir un virus en aquesta xarxa interna IT. Això mateix pot ocórrer en un taller totalment digitalitzat i connectat. Per tant, a més de protegir la seguretat de les agressions externes, haurà de protegir-se també dels atacs i riscos interns.

La formació garantirà una actitud responsable, encara que ja hem esmentat les principals característiques de la indústria 4.0, també caldria reflexionar sobre els seus efectes sobre les persones. Augmentarà el nombre d'aturats? Implicarà canvis en el nombre d'hores de treball o en les condicions de treball? Com he comentat al principi, les revolucions industrials en general ens obren noves formes de vida i treball, però cal discutir si són positives o no. Crec que les eines que ens ofereix la tecnologia són bones, però només és de la societat, o hauria de ser de la societat, la responsabilitat del bon ús d'aquestes eines. I el més important i bàsic que podem fer per a això és facilitar la formació en tots els àmbits, no sols tecnològica, perquè els canvis es realitzin d'una manera responsable i humana. Si la tecnologia transformarà la nostra societat, a través de la formació serà a les nostres mans preparar a la societat per als canvis.

“Qui són els que controlen els avanços tecnològics?”

Angel Elías Ortega

Jurista i degà de la Facultat de Relacions Laborals i Treball Social de la UPV

En els últims 200 anys hem constatat que quatre revolucions industrials han alterat la demografia, la naturalesa, el clima, la biodiversitat, l'esperança de vida, la qualitat de vida i fins i tot les formes de poder. Hem de preguntar-nos per a quines noves tecnologies i avanços en el coneixement. El descobriment de l'àtom pot suposar grans avanços, però també grans riscos. El mateix ocorre en l'actualitat amb els avanços en nombrosos camps científics.

La regulació dels mercats provoca la formació i la creació de titulacions per a aquelles professions en les quals l'aportació a la satisfacció de les necessitats socials és baixa i, en molts casos, lluny de generar riquesa, només canvien d'unes mans a unes altres, sempre sota el control de les més poderoses. Per això, cal qüestionar l'essència de moltes titulacions i professions i analitzar la seva capacitat per a respondre a les necessitats i reptes de la societat i al desenvolupament vocacional de cada subjecte.

Cap a on es dirigeixen els avanços tecnològics Qui té poder econòmic també influeix en la política i en la decisió sobre la direcció dels avanços tecnològics. Per això, hem de preguntar-nos qui són els subjectes que els impulsen, financen i controlen.

Així mateix, hem de preguntar-nos sobre el paper del sector públic, per exemple, en l'àmbit de la recerca, predomina la tendència al finançament de les universitats públiques amb aportacions de mecenatge i fons privats, que sens dubte condicionaran l'orientació i direcció de les recerques.

La riquesa generada, elitTras la Segona Guerra Mundial, la Declaració Universal dels Drets Humans i diversos acords internacionals que la desenvolupen, han signat gairebé tots els Estats que es comprometen a garantir el benestar i a millorar progressivament les condicions de vida de cada ciutadà. Per exemple, la Constitució Espanyola estableix en el seu article 128.1 que: “Tota la riquesa del país, en totes les seves formes i amb independència de la seva titularitat, depèn de l'interès general”.

A nivell internacional, després de la Declaració Universal dels Drets Humans, el Pacte Internacional de Drets Econòmics, Socials i Culturals, en el seu article 2.1, assenyala que: “Cada Estat membre del present Pacte es compromet a adoptar mesures, especialment econòmiques i tècniques, per si mateix o a través de l'assistència i cooperació internacional, fins a aconseguir el màxim de recursos disponibles, per tots els mitjans pertinents, inclosa l'adopció de mesures legislatives, de manera progressiva, per a aconseguir la plena efectivitat dels drets aquí reconeguts”.

No obstant això, en un clar contrast amb l'anterior, i contravenint substancialment el mandat legal ja analitzat, existeix avui una diferència extrema entre patrimoni i renda i obres fantàstiques i altres escombraries. La realitat ens demostra que en els mercats hi ha petites elits que controlen la riquesa i el poder. I amb les noves tecnologies busquen impulsar els seus interessos econòmics i augmentar el seu poder, sent sectors estratègics els relacionats amb el desenvolupament de la indústria militar, així com totes les formes de producció d'energia, de comunicació, biotecnologia i indústria farmacèutica.

A favor d'una distribució equitativa, crec que gràcies a la intel·ligència artificial i a les noves tecnologies, la riquesa és avui dia abundant, però que cal apostar per una distribució equitativa, que es materialitza mitjançant la universalització dels drets socials i una distribució del temps d'ocupació que eviti la desocupació i el treball excessiu. Es tracta de la millor inversió social i econòmica que ens permetrà avançar en una societat millor, ja que les persones podrem desenvolupar-la íntegrament.

Per a acabar, què garanteix la distribució de la riquesa i el temps d'ocupació? Entre elles, una major lliberteu personal i cohesió social, una estratègia de prevenció i estalvi de despeses, el creixement dels serveis socials que milloren la qualitat, el suport a la joventut i la seva creativitat i el desenvolupament de valors en el marc dels drets humans.

“Amb les molècules ja podem jugar com si fossin peces de llec”

Vall d'Egüés

Físic i investigador Ikerbasque en el DIPC Donostia International Physics Center

El nanòmetre, de mil milions de metres, és la mesura d'àtoms i molècules. L'organització entre aquests minúsculs objectes determina les propietats elèctriques, òptiques, tèrmiques i mecàniques de diversos materials de la naturalesa, entre altres. A més, en comparació amb la macroescala, sovint aquestes propietats són molt especials en estructures de nanoescala, ja que en aquestes grandàries apareixen efectes quàntics. La nanociència i la nanotecnologia tenen com a objectiu investigar i transformar aquestes característiques extraordinàries que es produeixen a escala de l'àtom. A partir dels coneixements i coneixements adquirits, és possible desenvolupar nous materials i/o dispositius a nanoescala amb una funció determinada. Així, la nanotecnologia tindrà una gran influència en àmbits com l'electrònica, la medicina o el medi ambient.

L'impuls de la nanotecnologia en les últimes dècades ens ha portat a viure envoltats de nanomaterials o nanodispositivos: mòbil, ordinador, productes cosmètics, roba... Però perquè aquesta tecnologia revolucionària avanç no n'hi ha prou amb crear “coses molt petites”, és necessari que la fabricació es pugui realitzar amb gran precisió. Per això, s'estan desenvolupant contínuament nous mètodes de nanofabricació. Els mètodes top-down (descendent) són habituals. Per exemple, la litografia, on es poden obtenir estructures a nanoescala a partir d'una major part de material. Encara que aquests mètodes són cada vegada més precisos, no permeten la precisió atòmica. Per això, en els últims anys s'han enfortit els nous procediments denominats bottom-ups (de baix cap amunt), en els quals les molècules s'autoorganizan de manera individual creant noves estructures. Pel fet que les nanoestructuras així fabricades mantenen l'estructura atòmica de les molècules inicials, el material desitjat pot ser controlat àtom a àtom.

La nanotecnologia suposa un gran avanç en la precisió atòmica. Per exemple, recentment, seguint la via bottom-up, hem aconseguit un grafè nanoporoso que pot ser utilitzat com a sensor per a separar les molècules d'aigua d'una en una. Això pot reportar un enorme benefici en molts llocs del món per a realitzar una neteja d'aigua tan necessària. D'altra banda, és clar que la màxima precisió és de summa importància en tecnologies emergents per a la nanomedicina com les tècniques de seqüenciació d'ADN. Com no podia ser d'una altra manera, en el camp de la computació quàntica que últimament s'ha popularitzat, també és imprescindible la manipulació i control dels àtoms individuals.

No obstant això, perquè aquests avanços siguin realment revolucionaris des del laboratori, és necessari sortir de les condicions ideals dels laboratoris i fer el pas a les condicions urbanes, ja que moltes de les nanoestructuras esmentades compleixen la funció que d'elles s'espera només a pressions i/o temperatures molt baixes. Els superconductors utilitzats actualment en computació quàntica, per exemple, funcionen a temperatures pròximes al zero absolut (-273 °C). A més de la viabilitat científica i tecnològica, el preu ha de ser competitiu per a fer realitat la inclusió social. No obstant això, cal destacar el creixent nombre de productes en el mercat basats en nanomaterials o nanoestructuras, previsiblement creixent.

Nanomaterials en l'aire Així mateix, la seguretat és una condició indispensable per a la comercialització de productes i dispositius basats en nanoestructuras. A causa de la seva reduïda grandària, les nanoestructuras que poden estar presents en l'aire poden ser introduïdes en el cos humà (principalment a través dels pulmons o de la pell) o disperses en el medi ambient (principalment a través del sòl o l'aigua). Per això, s'està investigant en aquesta matèria amb la finalitat de preveure i comprendre els efectes a curt i llarg termini dels nanomaterials sobre les persones, animals i plantes. Cal destacar també que nombrosos centres de recerca i organitzacions, com la Comissió Europea, compten amb grups de treball específics per a investigar els riscos de la nanotecnologia i establir lleis adequades sobre aquest tema per a assegurar la seguretat.