Industria 4.0: ¿estamos ante una revolución?

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

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“Somos responsables del buen uso de las herramientas de la nueva revolución”

Aintzane Conde Fernández

Doctor en Ingeniería Mecánica. Profesor Centro Avanzado de Fabricación IMH

En este momento, la industria está a las puertas de una revolución. No será la primera. XVIII. A finales del siglo XX se produjo un hito histórico: la creación de máquinas de vapor. Esto supuso un cambio en las formas de trabajar. Lo mismo sucedió con el inicio de la producción en cadena, segunda revolución industrial en la década de 1870. Poco más de 100 años, trajo consigo una tercera revolución. Y en la actualidad estamos viviendo una cuarta revolución en sintonía con la conectividad y el uso de los datos: Industria 4.0.

En el marco de esta cuarta revolución, en los últimos años hemos experimentado muchos avances. Sin darnos cuenta, tenemos muchos dispositivos que diferencian nuestro rostro de otros muchos, que nos conocen en las fotos, que cumplen las órdenes a través de nuestra voz. En nuestro día a día ya tenemos muy interiorizadas estas mejoras tecnológicas o muchas opciones que nos facilitan la vida en el campo de la domótica. Esta transformación pionera en el ámbito de la comunicación se ha reflejado también en la industria, como es el caso de la revolución actual, la industria 4.0. Pero, ¿qué nos trae esta nueva forma de trabajar?

Gestión sin barreras Por un lado, creemos que esta transformación basada en la conectividad hará posible el trabajo automático y autónomo. Los productos se convertirán en servicios y con ello aumentaremos la trazabilidad y el control. En la gestión también será evidente el cambio, ya que podremos mandar acciones diversas desde el móvil a muchos kilómetros. Es decir, no vamos a detectar barreras.

Por otro lado, hay un nuevo proceso de fabricación entre los principales agentes, que denominamos fabricación aditiva. Es una forma innovadora de producir piezas en la que se utilizan máquinas que “imprimen” las piezas desde el principio en lugar de mecanizar. Esta forma de fabricación ha reportado importantes beneficios al incrementar las posibilidades de producción de materiales y de construcción de geometrías complejas, así como posibilitar la prototipado. Esta tecnología, que hasta ahora se ha utilizado en la reparación de algunas piezas, como el sector aeronáutico y el de automoción, la utilizaremos en un futuro para fabricar piezas desde el principio. Además, disponemos de elementos auxiliares que servirán para facilitar los trabajos, como herramientas de análisis de grandes cantidades de datos, robots colaborativos y realidad virtual. La realidad virtual puede suponer, además, un gran ahorro, ya que tendremos a mano la trazabilidad de las piezas y procesos antes de su ejecución.

La seguridad en el destino y la seguridad en la cabeza. En este sentido, podemos ver fácilmente ejemplos de lo cotidiano: tenemos algunas fotos y archivos protegidos en la red, enlazados con múltiples dispositivos a través de los cuales se construyen conexiones complejas. Y cuando introducimos un dispositivo de almacenamiento (USB) es fácil introducir un virus en esta red interna IT. Esto mismo puede ocurrir en un taller totalmente digitalizado y conectado. Por tanto, además de proteger la seguridad de las agresiones externas, deberá protegerse también de los ataques y riesgos internos.

La formación garantizará una actitud responsable, aunque ya hemos mencionado las principales características de la industria 4.0, también habría que reflexionar sobre sus efectos sobre las personas. ¿Aumentará el número de parados? ¿Implicará cambios en el número de horas de trabajo o en las condiciones de trabajo? Como he comentado al principio, las revoluciones industriales en general nos abren nuevas formas de vida y trabajo, pero hay que discutir si son positivas o no. Creo que las herramientas que nos ofrece la tecnología son buenas, pero sólo es de la sociedad, o debería ser de la sociedad, la responsabilidad del buen uso de estas herramientas. Y lo más importante y básico que podemos hacer para ello es facilitar la formación en todos los ámbitos, no sólo tecnológica, para que los cambios se realicen de una manera responsable y humana. Si la tecnología va a transformar nuestra sociedad, a través de la formación estará en nuestras manos preparar a la sociedad para los cambios.

“¿Quiénes son los que controlan los avances tecnológicos?”

Angel Elías Ortega

Jurista y decano de la Facultad de Relaciones Laborales y Trabajo Social de la UPV

En los últimos 200 años hemos constatado que cuatro revoluciones industriales han alterado la demografía, la naturaleza, el clima, la biodiversidad, la esperanza de vida, la calidad de vida e incluso las formas de poder. Debemos preguntarnos para qué nuevas tecnologías y avances en el conocimiento. El descubrimiento del átomo puede suponer grandes avances, pero también grandes riesgos. Lo mismo ocurre en la actualidad con los avances en numerosos campos científicos.

La regulación de los mercados provoca la formación y la creación de titulaciones para aquellas profesiones en las que la aportación a la satisfacción de las necesidades sociales es baja y, en muchos casos, lejos de generar riqueza, sólo cambian de unas manos a otras, siempre bajo el control de las más poderosas. Por ello, es preciso cuestionar la esencia de muchas titulaciones y profesiones y analizar su capacidad para responder a las necesidades y retos de la sociedad y al desarrollo vocacional de cada sujeto.

Hacia dónde se dirigen los avances tecnológicos Quien tiene poder económico también influye en la política y en la decisión sobre la dirección de los avances tecnológicos. Por ello, debemos preguntarnos quiénes son los sujetos que los impulsan, financian y controlan.

Asimismo, debemos preguntarnos sobre el papel del sector público, por ejemplo, en el ámbito de la investigación, predomina la tendencia a la financiación de las universidades públicas con aportaciones de mecenazgo y fondos privados, que sin duda condicionarán la orientación y dirección de las investigaciones.

La riqueza generada, elitTras la Segunda Guerra Mundial, la Declaración Universal de los Derechos Humanos y varios acuerdos internacionales que la desarrollan, han firmado casi todos los Estados que se comprometen a garantizar el bienestar y a mejorar progresivamente las condiciones de vida de cada ciudadano. Por ejemplo, la Constitución Española establece en su artículo 128.1 que: “Toda la riqueza del país, en todas sus formas y con independencia de su titularidad, depende del interés general”.

A nivel internacional, tras la Declaración Universal de los Derechos Humanos, el Pacto Internacional de Derechos Económicos, Sociales y Culturales, en su artículo 2.1, señala que: “Cada Estado miembro del presente Pacto se compromete a adoptar medidas, especialmente económicas y técnicas, por sí mismo o a través de la asistencia y cooperación internacional, hasta alcanzar el máximo de recursos disponibles, por todos los medios pertinentes, incluida la adopción de medidas legislativas, de forma progresiva, para lograr la plena efectividad de los derechos aquí reconocidos”.

Sin embargo, en un claro contraste con lo anterior, y contraviniendo sustancialmente el mandato legal ya analizado, existe hoy una diferencia extrema entre patrimonio y renta y obras fantásticas y otras basuras. La realidad nos demuestra que en los mercados hay pequeñas élites que controlan la riqueza y el poder. Y con las nuevas tecnologías buscan impulsar sus intereses económicos y aumentar su poder, siendo sectores estratégicos los relacionados con el desarrollo de la industria militar, así como todas las formas de producción de energía, de comunicación, biotecnología e industria farmacéutica.

A favor de una distribución equitativa, creo que gracias a la inteligencia artificial y a las nuevas tecnologías, la riqueza es hoy en día abundante, pero que hay que apostar por una distribución equitativa, que se materializa mediante la universalización de los derechos sociales y una distribución del tiempo de empleo que evite el desempleo y el trabajo excesivo. Se trata de la mejor inversión social y económica que nos permitirá avanzar en una sociedad mejor, ya que las personas podremos desarrollarla íntegramente.

Para terminar, ¿qué garantiza la distribución de la riqueza y el tiempo de empleo? Entre ellas, una mayor libertad personal y cohesión social, una estrategia de prevención y ahorro de gastos, el crecimiento de los servicios sociales que mejoran la calidad, el apoyo a la juventud y su creatividad y el desarrollo de valores en el marco de los derechos humanos.

“Con las moléculas ya podemos jugar como si fueran piezas de lego”

Valle de Egüés

Físico e investigador Ikerbasque en el DIPC Donostia International Physics Center

El nanómetro, de mil millones de metros, es la medida de átomos y moléculas. La organización entre estos minúsculos objetos determina las propiedades eléctricas, ópticas, térmicas y mecánicas de diversos materiales de la naturaleza, entre otros. Además, en comparación con la macroescala, a menudo estas propiedades son muy especiales en estructuras de nanoescala, ya que en estos tamaños aparecen efectos cuánticos. La nanociencia y la nanotecnología tienen como objetivo investigar y transformar esas características extraordinarias que se producen a escala del átomo. A partir de los conocimientos y conocimientos adquiridos, es posible desarrollar nuevos materiales y/o dispositivos a nanoescala con una función determinada. Así, la nanotecnología tendrá una gran influencia en ámbitos como la electrónica, la medicina o el medio ambiente.

El impulso de la nanotecnología en las últimas décadas nos ha llevado a vivir rodeados de nanomateriales o nanodispositivos: móvil, ordenador, productos cosméticos, ropa... Pero para que esta tecnología revolucionaria avance no basta con crear “cosas muy pequeñas”, es necesario que la fabricación se pueda realizar con gran precisión. Por ello, se están desarrollando continuamente nuevos métodos de nanofabricación. Los métodos top-down (descendente) son habituales. Por ejemplo, la litografía, donde se pueden obtener estructuras a nanoescala a partir de una mayor parte de material. Aunque estos métodos son cada vez más precisos, no permiten la precisión atómica. Por ello, en los últimos años se han fortalecido los nuevos procedimientos denominados bottom-ups (de abajo hacia arriba), en los que las moléculas se autoorganizan de forma individual creando nuevas estructuras. Debido a que las nanoestructuras así fabricadas mantienen la estructura atómica de las moléculas iniciales, el material deseado puede ser controlado átomo a átomo.

La nanotecnología supone un gran avance en la precisión atómica. Por ejemplo, recientemente, siguiendo la vía bottom-up, hemos conseguido un grafeno nanoporoso que puede ser utilizado como sensor para separar las moléculas de agua de una en una. Esto puede reportar un enorme beneficio en muchos lugares del mundo para realizar una limpieza de agua tan necesaria. Por otro lado, está claro que la máxima precisión es de suma importancia en tecnologías emergentes para la nanomedicina como las técnicas de secuenciación de ADN. Como no podía ser de otra manera, en el campo de la computación cuántica que últimamente se ha popularizado, también es imprescindible la manipulación y control de los átomos individuales.

No obstante, para que estos avances sean realmente revolucionarios desde el laboratorio, es necesario salir de las condiciones ideales de los laboratorios y dar el paso a las condiciones urbanas, ya que muchas de las nanoestructuras mencionadas cumplen la función que de ellas se espera sólo a presiones y/o temperaturas muy bajas. Los superconductores utilizados actualmente en computación cuántica, por ejemplo, funcionan a temperaturas cercanas al cero absoluto (-273 ºC). Además de la viabilidad científica y tecnológica, el precio debe ser competitivo para hacer realidad la inclusión social. No obstante, cabe destacar el creciente número de productos en el mercado basados en nanomateriales o nanoestructuras, previsiblemente creciente.

Nanomateriales en el aire Asimismo, la seguridad es una condición indispensable para la comercialización de productos y dispositivos basados en nanoestructuras. Debido a su reducido tamaño, las nanoestructuras que pueden estar presentes en el aire pueden ser introducidas en el cuerpo humano (principalmente a través de los pulmones o de la piel) o dispersas en el medio ambiente (principalmente a través del suelo o el agua). Por ello, se está investigando en esta materia con el fin de prever y comprender los efectos a corto y largo plazo de los nanomateriales sobre las personas, animales y plantas. Cabe destacar también que numerosos centros de investigación y organizaciones, como la Comisión Europea, cuentan con grupos de trabajo específicos para investigar los riesgos de la nanotecnología y establecer leyes adecuadas al respecto para asegurar la seguridad.