Adaptación de la Defensa y la Fuerzas Armadas al concepto industria 4.0

Por: Francisco de Paula Romero Garat

No pretendo con este artículo impulsar cambios radicales en la Defensa, mi pretensión es mucho más modesta, es poner un granito de arena en una cuestión que no es de innovación, eso corresponde a la industria, sino de transformación para adaptar una parte de la estructura e incluso algo de la infraestructura de Defensa y las FAS a algo que ya se está palpando en todos los niveles de la Industria de defensa, el concepto Industria 4.0. Mi propuesta es: hay que desarrollar el concepto Defensa 4.0 para adaptarlo a Industria de Defensa 4.0.

Muchos de los elementos y fundamentos que trato aquí, son un compendio de artículos, foros y estudios consultados tanto en papel como en la red sobre la base que debe de conformar la transformación de nuestra industria, hoy en día Industria 3.0, en Industria 4.0, y como creo que tiene que afectar esa transformación a la Defensa y a las Fuerzas Armadas (FAS).

Internet de las cosas, “Big Data”, seguridad física e informática, inteligencia artificial y un montón de conceptos más, integran los que ya se conoce como Industria 4.0, también conocido como la cuarta revolución industrial, industria inteligente o ciber-industria, que como tal industria debiera de venir acompañada por otros conceptos igualmente avanzados más específicos pero inherentes a ella como Sostenimiento 4.0, Logística 4.0 o en términos de industria más específica, Astillero 4.0, Aeronáutica 4.0, etc.

Internet de las cosas (en inglés, Internet of things, abreviado IoT) es un concepto que se refiere a la interconexión digital de objetos cotidianos con internet. Alternativamente, Internet de las cosas es la conexión de Internet con más “cosas u objetos” que personas. También se suele conocer como internet de todas las cosas. Si objetos de la vida cotidiana tuvieran incorporadas etiquetas “emisoras”, podrían ser identificados y gestionados por otros equipos, de la misma manera que si lo fuesen por seres humanos.

El concepto de internet de las cosas fue propuesto por Kevin Ashton en el Auto-ID Center del MIT en 1999, donde se realizaban investigaciones en el campo de la identificación por radiofrecuencia en red (RFID) y tecnologías de sensores.

Domésticamente, si los libros, teléfonos, la TV, los termostatos de los acondicionadores, refrigeradores, la paquetería, lámparas, botiquines, partes automotrices, los sistemas de seguridad, entre otros estuvieran conectados a Internet y equipados con dispositivos “emisores” de identificación, no existirían, en teoría, artículos fuera de stock o medicinas caducadas; sabríamos exactamente la ubicación, cómo se consumen en el mundo; el extravío sería cosa del pasado y sabríamos qué está encendido o apagado en todo momento. Es la aplicación doméstica del internet de las cosas, la domótica, o conjunto de técnicas orientadas a automatizar una vivienda.

El internet de las cosas debería codificar de 50 a 100,000 mil millones de objetos y seguir el movimiento de estos, puesto que se calcula que todo ser humano está rodeado de por lo menos de 1,000 a 5,000 objetos. Según diferentes fuentes, en 2020 habrá en el mundo aproximadamente 26 mil millones de dispositivos con un sistema de conexión a internet de las cosas, y se asegura que para el mismo año existirán 30 mil millones de dispositivos inalámbricos conectados a Internet. Con la próxima generación de aplicaciones de Internet (protocolo IPv6) se podrían identificar todos los objetos, algo que no se podía hacer con IPv4. Este sistema sería capaz de identificar instantáneamente por medio de un código a cualquier tipo de objeto.

La utilización del Internet de las cosas por parte de la Industria en general y particularmente por la de defensa, es lo que nos lleva a la Industria 4.0 pero antes, en la situación actual donde hay una necesidad de controlar los datos para gestionar, unas consideraciones sobre “Big Data”.

Big data, macrodatos, datos masivos, inteligencia de datos o datos a gran escala es un concepto que hace referencia a un conjunto de datos tan grandes que aplicaciones informáticas tradicionales de procesamiento de datos no son suficientes para tratar con ellos y con los procedimientos usados para encontrar patrones repetitivos dentro de esos datos, llegamos en consecuencia a la revolución de los datos masivos.

La disciplina dedicada a los datos masivos se enmarca en el sector de las tecnologías de la información y la comunicación. Disciplina que se ocupa de todas las actividades relacionadas con los sistemas que manipulan grandes conjuntos de datos. Las dificultades más habituales vinculadas a la gestión de estas cantidades de datos se centran en la recolección y el almacenamiento, búsqueda, compartición, análisis, y visualización. La tendencia a manipular enormes cantidades de datos se debe a la necesidad en muchos casos de incluir dicha información para la creación de informes estadísticos y modelos predictivos utilizados en diversas materias, como pueden ser por ejemplo, los análisis de negocio, los temas publicitarios, los datos de enfermedades infecciosas, el espionaje y seguimiento a la población o la lucha contra el crimen organizado, etc, en el campo de la defensa, se maneja igualmente una gran cantidad de datos necesarios también para análisis de riesgos, inteligencia, estadísticas, firmas, programación de armas y sensores, etc.

El límite superior de procesamiento ha ido creciendo a lo largo de los años. Se estima que el mundo almacenó unos 5 zettabytes (1021 bytes) en 2014. Si se pone esta información en libros, convirtiendo las imágenes y todo eso a su equivalente en letras, se podría hacer 4500 pilas de libros que lleguen hasta el sol.

Los científicos con cierta regularidad encuentran límites en el análisis debido a la gran cantidad de datos en ciertas áreas.

Estas limitaciones afectan a los motores de búsqueda en internet, a los sistemas finanzas y a la informática de los negocios. Los data sets crecen en volumen debido en parte a la recolección masiva de información procedente de los sensores inalámbricos y los dispositivos móviles, el constante crecimiento de los históricos de aplicaciones, cámaras (sistemas de teledetección), micrófonos, lectores de identificación por radiofrecuencia. La capacidad tecnológica per cápita a nivel mundial para almacenar datos se dobla aproximadamente cada cuarenta meses desde los años 1980. La Industria en general, tiene que gestionar millones de datos, no solo gestionarlos, sino tramitarlos en unas condiciones implacables de seguridad para proteger de intrusos su propiedad intelectual e industrial.

Concepto general de Industria 4.0, también señalado como cuarta revolución industrial, Industria inteligente o Ciber-industria del futuro, corresponde a una nueva manera de organizar los medios de producción. El objetivo que pretende alcanzarse es la puesta en marcha de un gran número de «fábricas inteligentes» («smartfactories») capaces de una mayor adaptabilidad a las necesidades y a los procesos de producción, así como a una asignación más eficiente de los recursos, abriendo así la vía a una nueva revolución industrial o cuarta revolución industrial. Las bases tecnológicas en que se apoya esta orientación, entre otras son las siguientes: (1) Internet de las cosas; (2) Sistemas ciber-físicos (3) Cultura maker (Cultura hágalo usted mismo); (4) Fábrica 4.0.

El concepto de Industria 4.0 consiste en definitiva en la introducción de las tecnologías digitales en las fábricas. Es la forma que hay de llamar al fenómeno de transformación digital aplicado a industria de producción. Si durante años se ha hablado del impacto del Internet de cosas (IoT) en industrias como la energética o de infraestructuras, bajo el concepto de Smart Cities. Ahora toca hablar de “Industria Inteligente” o Industria 4.0.

Industria 4.0, dicho de forma llana y simple, consiste en la digitalización de los procesos productivos en las fábricas mediante sensores y sistemas de información para transformar los procesos productivos y hacerlos más eficientes.

Este concepto de Industria 4.0 que aquí se presenta no es una realidad ya consolidada y experimentada, sino un nuevo hito en el desarrollo industrial que sin duda marcará importantes cambios sociales en los próximos años, haciendo un uso intensivo de Internet y de las tecnologías punta, con el fin primordial de desarrollar plantas industriales más inteligentes, más respetuosos con el medio ambiente, y con cadenas de producción mucho mejor comunicadas entre sí y con los mercados de oferta y demanda. Se espera que el nuevo concepto de Industria 4.0 sea capaz de impulsar cambios fundamentales al mismo nivel de la primera revolución industrial con el vapor, de la producción en masa de la segunda, y de la electrónica y la proliferación de la tecnología de la información que ha caracterizado la tercera.

Lo que ofrece la Industria 4.0 a través de la digitalización y el uso de plataformas conectadas es:

Una capacidad de adaptación constante a la demanda. Servir al cliente de una forma más personalizada. Aportar un servicio post venta uno a uno con el cliente. Diseñar, producir y vender productos en menos tiempo. Añadir servicios a los productos físicos. Crear series de producción más cortas y rentables. Aprovechar la información para su análisis desde múltiples canales y ser capaces de analizarla y explotarla en tiempo real.

Ese es el factor diferencial de esta transformación digital aplicada a los fabricantes.

La Industria 4.0 tiene varios ejes a los que se articula y que los fabricantes tendrán que trabajar para integrar en sus plantas de producción:

Big data y análisis de datos. Cloud Computing. Ciberseguridad. Robótica. Internet de las cosas. Simulación y prototipado. Realidad aumentada. Cultura. Integración de procesos.

Aun así, el reto no estará en conseguir integrar todo esto y que los sistemas o máquinas hablen entre sí para que todo funcione como un reloj suizo. El verdadero reto estará una vez más en las personas, en como liderar el proceso de transformación digital dentro de su organización y en el cambio que supondrá adaptarse y trabajar en los nuevos entornos conectados de la Industria 4.0.

Quizás el principal problema que haya que afrontar, será la gestión de datos, de los millones de datos que conlleva inter-conexionarse en un sistema industrial productivo. Según Mark Watson, director asociado para la automatización industrial de IHS: "El desafío para la cuarta revolución industrial es el desarrollo de software y sistemas de análisis que convierten el diluvio de datos producidos por las fábricas inteligentes en información útil y valiosa".

Con los actuales sistemas de automatización industrial que integran cada vez más sensores y capacidades de comunicaciones inalámbricas, las fábricas deben ir ganando en capacidad de reunir datos suficientes e interoperabilidad entre sus procesos. Si bien la penetración de las redes inalámbricas es actualmente muy baja, la adopción verá un fuerte incremento en los próximos años. Pero para lograr mejoras reales en la eficiencia de fabricación y flexibilidad, los fabricantes deben ser capaces de gestionar y analizar estas grandes cantidades de datos, para lo cual, el mayor desafío estará en el lado del software.

Ya se están desarrollando soluciones industriales para el análisis de datos en el área del Big Data basadas en “open source”, aprovechando las ventajas de este tipo de plataformas y su indudable crecimiento en los últimos tiempos.

Y es aquí donde el desarrollo de soluciones potentes en el análisis de grandes cantidades de datos y la gestión de este conocimiento se está volviendo un factor determinante en las organizaciones. Las empresas deberán ir implementando sistemas Big Data capaces de dar salida a grandes cantidades de datos procedentes del entorno de fabricación. Las empresas, en los últimos años, poco a poco han ido añadiendo más las comunicaciones y la tecnología de recolección de datos para sus procesos.