Industria 4.0: estamos ante unha 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

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

“Somos responsables do bo uso das ferramentas da nova revolución”

Aintzane Conde Fernández

Doutor en Enxeñaría Mecánica. Profesor Centro Avanzado de Fabricación IMH

Neste momento, a industria está ás portas dunha revolución. Non será a primeira. XVIII. A finais do século XX produciuse un fito histórico: a creación de máquinas de vapor. Isto supuxo un cambio nas formas de traballar. O mesmo sucedeu co inicio da produción en cadea, segunda revolución industrial na década de 1870. Pouco máis de 100 anos, trouxo consigo una terceira revolución. E na actualidade estamos a vivir una cuarta revolución en sintonía coa conectividad e o uso dos datos: Industria 4.0.

No marco desta cuarta revolución, nos últimos anos experimentamos moitos avances. Sen darnos conta, temos moitos dispositivos que diferencian o noso rostro doutros moitos, que nos coñecen nas fotos, que cumpren as ordes a través da nosa voz. No noso día a día xa temos moi interiorizadas estas melloras tecnolóxicas ou moitas opcións que nos facilitan a vida no campo da domótica. Esta transformación pioneira no ámbito da comunicación reflectiuse tamén na industria, como é o caso da revolución actual, a industria 4.0. Pero, que nos trae esta nova forma de traballar?

Xestión sen barreiras Por unha banda, creemos que esta transformación baseada na conectividad fará posible o traballo automático e autónomo. Os produtos converteranse en servizos e con iso aumentaremos a trazabilidad e o control. Na xestión tamén será evidente o cambio, xa que poderemos mandar accións diversas desde o móbil a moitos quilómetros. É dicir, non imos detectar barreiras.

Doutra banda, hai un novo proceso de fabricación entre os principais axentes, que denominamos fabricación aditiva. É una forma innovadora de producir pezas na que se utilizan máquinas que “imprimen” as pezas desde o principio en lugar de mecanizar. Esta forma de fabricación reportou importantes beneficios ao incrementar as posibilidades de produción de materiais e de construción de xeometrías complexas, así como posibilitar a prototipado. Esta tecnoloxía, que até agora se utilizou na reparación dalgunhas pezas, como o sector aeronáutico e o de automoción, utilizarémola nun futuro paira fabricar pezas desde o principio. Ademais, dispomos de elementos auxiliares que servirán paira facilitar os traballos, como ferramentas de análises de grandes cantidades de datos, robots colaborativos e realidade virtual. A realidade virtual pode supor, ademais, un gran aforro, xa que teremos a man a trazabilidad das pezas e procesos antes da súa execución.

A seguridade no destino e a seguridade na cabeza. Neste sentido, podemos ver facilmente exemplos do cotián: temos algunhas fotos e arquivos protexidos na rede, enlazados con múltiples dispositivos a través dos cales se constrúen conexións complexas. E cando introducimos un dispositivo de almacenamento (USB) é fácil introducir un virus nesta rede interna IT. Isto mesmo pode ocorrer nun taller totalmente dixitalizado e conectado. Por tanto, ademais de protexer a seguridade das agresións externas, deberá protexerse tamén dos ataques e riscos internos.

A formación garantirá una actitude responsable, aínda que xa mencionamos as principais características da industria 4.0, tamén habería que reflexionar sobre os seus efectos sobre as persoas. Aumentará o número de parados? Implicará cambios no número de horas de traballo ou nas condicións de traballo? Como comentei ao principio, as revolucións industriais en xeral ábrennos novas formas de vida e traballo, pero hai que discutir si son positivas ou non. Creo que as ferramentas que nos ofrece a tecnoloxía son boas, pero só é da sociedade, ou debería ser da sociedade, a responsabilidade do bo uso destas ferramentas. E o máis importante e básico que podemos facer paira iso é facilitar a formación en todos os ámbitos, non só tecnolóxica, para que os cambios realícense dunha maneira responsable e humana. Se a tecnoloxía vai transformar a nosa sociedade, a través da formación estará nas nosas mans preparar á sociedade paira os cambios.

“Quen son os que controlan os avances tecnolóxicos?”

Angel Elías Ortega

Xurista e decano da Facultade de Relacións Laborais e Traballo Social da UPV

Nos últimos 200 anos constatamos que catro revolucións industriais alteraron a demografía, a natureza, o clima, a biodiversidade, a esperanza de vida, a calidade de vida e mesmo as formas de poder. Debemos preguntarnos paira que novas tecnoloxías e avances no coñecemento. O descubrimento do átomo pode supor grandes avances, pero tamén grandes riscos. O mesmo ocorre na actualidade cos avances en numerosos campos científicos.

A regulación dos mercados provoca a formación e a creación de titulacións paira aquelas profesións nas que a achega á satisfacción das necesidades sociais é baixa e, en moitos casos, lonxe de xerar riqueza, só cambian dunhas mans a outras, sempre baixo o control das máis poderosas. Por iso, é preciso cuestionar a esencia de moitas titulacións e profesións e analizar a súa capacidade paira responder as necesidades e retos da sociedade e ao desenvolvemento vocacional de cada suxeito.

Cara a onde se dirixen os avances tecnolóxicos Quen ten poder económico tamén inflúe na política e na decisión sobre a dirección dos avances tecnolóxicos. Por iso, debemos preguntarnos quen son os suxeitos que os impulsan, financian e controlan.

Así mesmo, debemos preguntarnos sobre o papel do sector público, por exemplo, no ámbito da investigación, predomina a tendencia ao financiamento das universidades públicas con achegas de mecenado e fondos privados, que sen dúbida condicionarán a orientación e dirección das investigacións.

A riqueza xerada, elitTras a Segunda Guerra Mundial, a Declaración Universal dos Dereitos Humanos e varios acordos internacionais que a desenvolven, asinaron case todos os Estados que se comprometen a garantir o benestar e a mellorar progresivamente as condicións de vida de cada cidadán. Por exemplo, a Constitución Española establece no seu artigo 128.1 que: “Toda a riqueza do país, en todas as súas formas e con independencia da súa titularidade, depende do interese xeral”.

A nivel internacional, tras a Declaración Universal dos Dereitos Humanos, o Pacto Internacional de Dereitos Económicos, Sociais e Culturais, no seu artigo 2.1, sinala que: “Cada Estado membro do presente Pacto comprométese a adoptar medidas, especialmente económicas e técnicas, en por si ou a través da asistencia e cooperación internacional, até alcanzar o máximo de recursos dispoñibles, por todos os medios pertinentes, incluída a adopción de medidas lexislativas, de forma progresiva, paira lograr a plena efectividade dos dereitos aquí recoñecidos”.

Con todo, nun claro contraste co anterior, e contraviniendo substancialmente o mandato legal xa analizado, existe hoxe una diferenza extrema entre patrimonio e renda e obras fantásticas e outros lixos. A realidade demóstranos que nos mercados hai pequenas elites que controlan a riqueza e o poder. E coas novas tecnoloxías buscan impulsar os seus intereses económicos e aumentar o seu poder, sendo sectores estratéxicos os relacionados co desenvolvemento da industria militar, así como todas as formas de produción de enerxía, de comunicación, biotecnoloxía e industria farmacéutica.

A favor dunha distribución equitativa, creo que grazas á intelixencia artificial e ás novas tecnoloxías, a riqueza é hoxe en día abundante, pero que hai que apostar por unha distribución equitativa, que se materializa mediante a universalización dos dereitos sociais e una distribución do tempo de emprego que evite o desemprego e o traballo excesivo. Trátase do mellor investimento social e económica que nos permitirá avanzar nunha sociedade mellor, xa que as persoas poderemos desenvolvela integramente.

Paira terminar, que garante a distribución da riqueza e o tempo de emprego? Entre elas, una maior liberdade persoal e cohesión social, una estratexia de prevención e aforro de gastos, o crecemento dos servizos sociais que melloran a calidade, o apoio á mocidade e a súa creatividade e o desenvolvemento de valores no marco dos dereitos humanos.

“Coas moléculas xa podemos xogar coma se fosen pezas de leigo”

Val de Egüés

Físico e investigador Ikerbasque no DIPC Donostia International Physics Center

O nanómetro, de mil millóns de metros, é a medida de átomos e moléculas. A organización entre estes minúsculos obxectos determina as propiedades eléctricas, ópticas, térmicas e mecánicas de diversos materiais da natureza, entre outros. Ademais, en comparación coa macroescala, a miúdo estas propiedades son moi especiais en estruturas de nanoescala, xa que nestes tamaños aparecen efectos cuánticos. A nanociencia e a nanotecnoloxía teñen como obxectivo investigar e transformar esas características extraordinarias que se producen a escala do átomo. A partir dos coñecementos e coñecementos adquiridos, é posible desenvolver novos materiais e/ou dispositivos a nanoescala cunha función determinada. Así, a nanotecnoloxía terá una gran influencia en ámbitos como a electrónica, o medicamento ou o medio ambiente.

O impulso da nanotecnoloxía nas últimas décadas levounos a vivir rodeados de nanomateriales ou nanodispositivos: móbil, computador, produtos cosméticos, roupa... Pero para que esta tecnoloxía revolucionaria avance non basta con crear “cousas moi pequenas”, é necesario que a fabricación se poida realizar con gran precisión. Por iso, están a desenvolverse continuamente novos métodos de nanofabricación. Os métodos top-down (descendente) son habituais. Por exemplo, a litografía, onde se poden obter estruturas a nanoescala a partir de una maior parte de material. Aínda que estes métodos son cada vez máis precisos, non permiten a precisión atómica. Por iso, nos últimos anos fortalecéronse os novos procedementos denominados bottom-ups (de abaixo cara arriba), nos que as moléculas se autoorganizan de forma individual creando novas estruturas. Debido a que as nanoestructuras así fabricadas manteñen a estrutura atómica das moléculas iniciais, o material desexado pode ser controlado átomo a átomo.

A nanotecnoloxía supón un gran avance na precisión atómica. Por exemplo, recentemente, seguindo a vía bottom-up, conseguimos un grafeno nanoporoso que pode ser utilizado como sensor paira separar as moléculas de auga dunha nunha. Isto pode reportar un enorme beneficio en moitos lugares do mundo paira realizar una limpeza de auga tan necesaria. Doutra banda, está claro que a máxima precisión é de suma importancia en tecnoloxías emerxentes paira a nanomedicina como as técnicas de secuenciación de ADN. Como non podía ser doutra maneira, no campo da computación cuántica que ultimamente se popularizou, tamén é imprescindible a manipulación e control dos átomos individuais.

No entanto, para que estes avances sexan realmente revolucionarios desde o laboratorio, é necesario saír das condicións ideais dos laboratorios e dar o paso ás condicións urbanas, xa que moitas das nanoestructuras mencionadas cumpren a función que delas se espera só a presións e/ou temperaturas moi baixas. Os superconductores utilizados actualmente en computación cuántica, por exemplo, funcionan a temperaturas próximas ao cero absoluto (-273 ºC). Ademais da viabilidade científica e tecnolóxica, o prezo debe ser competitivo paira facer realidade a inclusión social. No entanto, cabe destacar o crecente número de produtos no mercado baseados en nanomateriales ou nanoestructuras, previsiblemente crecente.

Nanomateriales no aire Así mesmo, a seguridade é una condición indispensable paira a comercialización de produtos e dispositivos baseados en nanoestructuras. Debido ao seu reducido tamaño, as nanoestructuras que poden estar presentes no aire poden ser introducidas no corpo humano (principalmente a través dos pulmóns ou da pel) ou dispersas no medio ambiente (principalmente a través do chan ou a auga). Por iso, está a investigarse nesta materia co fin de prever e comprender os efectos a curto e longo prazo dos nanomateriales sobre as persoas, animais e plantas. Cabe destacar tamén que numerosos centros de investigación e organizacións, como a Comisión Europea, contan con grupos de traballo específicos paira investigar os riscos da nanotecnoloxía e establecer leis adecuadas respecto diso paira asegurar a seguridade.