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Industrias generales

Revolución industrial: de la Industria 1.0 a la Industria 4.0

November 16, 2023

Los avances técnicos también cambian la forma en que los seres humanos producen cosas.

El paso a la tecnología de producción, completamente diferente del pasado, también se denomina revolución industrial. Las nuevas tecnologías de producción cambiaron fundamentalmente las condiciones de trabajo y el estilo de vida de las personas. ¿Qué fueron las revoluciones industriales y dónde nos encontramos ahora? "De la Primera Revolución Industrial a la Industria 4.0"

Primera Revolución Industrial

La Primera Revolución Industrial comenzó en el siglo XVIII con el uso de la energía de vapor y la mecanización de la producción. Lo que antes producía hilos en simples ruecas, la versión mecanizada conseguía ocho veces más volumen en el mismo tiempo. La energía del vapor ya era conocida. Su uso con fines industriales fue el mayor avance para aumentar la productividad humana. En lugar de telares accionados por los músculos, se utilizaron motores de vapor. Desarrollos como el barco de vapor o (unos 100 años más tarde) la locomotora de vapor provocaron nuevos cambios masivos, ya que los seres humanos y las mercancías podían desplazarse grandes distancias en menos horas.

Segunda Revolución Industrial

La Segunda Revolución Industrial comenzó en el siglo XIX con el descubrimiento de la electricidad y la producción en cadena. Henry Ford (1863-1947) tomó la idea de la producción en masa de un matadero de Chicago: Los cerdos colgaban de cintas transportadoras y cada carnicero realizaba sólo una parte de la tarea de descuartizar al animal. Henry Ford trasladó estos principios a la producción de automóviles y la alteró drásticamente en el proceso. Mientras que antes una estación ensamblaba un automóvil entero, ahora los vehículos se producían en pasos parciales en la cinta transportadora - significativamente más rápido y a menor coste.

Tercera Revolución Industrial

La Tercera Revolución Industrial comenzó en los años 70 del siglo XX gracias a la automatización parcial mediante controles programables por memoria y ordenadores. Desde la introducción de estas tecnologías, ahora podemos automatizar todo un proceso de producción sin ayuda humana. Ejemplos conocidos de ello son los robots que ejecutan secuencias programadas sin intervención humana.

Cuarta Revolución Industrial

Actualmente estamos implantando la Cuarta Revolución Industrial. Se caracteriza por la aplicación de las tecnologías de la información y la comunicación a la industria y también se conoce como "Industria 4.0". Se basa en los avances de la Tercera Revolución Industrial. Los sistemas de producción que ya disponen de tecnología informática se amplían mediante una conexión en red y tienen un gemelo digital en Internet, por así decirlo. Estos permiten la comunicación con otras instalaciones y la salida de información sobre sí mismos. Es el siguiente paso en la automatización de la producción. La conexión en red de todos los sistemas conduce a los "sistemas de producción ciberfísicos" y, por tanto, a las fábricas inteligentes, en las que los sistemas de producción, los componentes y las personas se comunican a través de una red y la producción es casi autónoma.

Cuando estos factores se combinan, la Industria 4.0 tiene el potencial de ofrecer algunos avances increíbles en los entornos industriales. Algunos ejemplos son las máquinas capaces de predecir fallos y activar procesos de mantenimiento de forma autónoma o la logística autoorganizada que reacciona ante cambios inesperados en la producción.

Y tiene el poder de cambiar la forma de trabajar de las personas. La Industria 4.0 puede arrastrar a los individuos a redes más inteligentes, con el potencial de un trabajo más eficiente. La digitalización del entorno de fabricación permite métodos más flexibles para hacer llegar la información correcta a la persona adecuada en el momento oportuno. El uso cada vez mayor de dispositivos digitales en las fábricas y sobre el terreno significa que los profesionales del mantenimiento pueden disponer de la documentación de los equipos y del historial de servicio de forma más oportuna y en el punto de uso. Los profesionales del mantenimiento quieren resolver problemas, no perder el tiempo buscando la información técnica que necesitan.

En resumen, la Industria 4.0 cambia las reglas del juego en todos los entornos industriales. La digitalización de la fabricación cambiará la forma en que se fabrican y distribuyen los bienes, y cómo se mantienen y refinan los productos. Sobre esta base, puede afirmar que representa el comienzo de la cuarta revolución industrial.

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2. Achieve total traceability

Right-first-time working and total traceability are two additional benefits of Industry 4.0 in practice. Process control systems can guide operatives through diverse tasks efficiently and support a zero defect strategy. Human-machine interfaces (HMI) and infrared positioning may be used to show the operator exactly what tools to use, what components to apply and where to fix them (Positioning system). The system then verifies that each step has been completed correctly before allowing the operator to move to the next stage. These process control systems make it easier to meet validation and traceability requirements.

3. Banish defects

Process control for manufacturing processes In addition to providing total traceability, process control systems can support zero defect strategy. They can accept data directly from the ERP, automatically scan and select the right tools and fixings for the task. This information is then fed to the workstation so the operator can proceed with assembly, minimizing rework. Another advantage with this solution is that it does not require any specialized programming skills to reconfigure. This makes it easier to accommodate variations more quickly, or to scale production up or down to match market fluctuations, with no loss of accuracy.

4. Network your tooling

Tool management can be time-consuming, especially across multiple assembly lines. Use wireless tools to:  

  • Reduce cabling complexity 
  • Introduce the option to use a single point of connection for communications between the factory network and groups of tools

This networking approach uses a smart hub to streamline tool programming. A smart hub can manage up to 20 cordless tools, each of which can be fine-tuned to meet specific application requirements. In addition to that, Smart hub makes line rebalancing incredibly easy. Some smart hubs can take less than 30 seconds to pair a tool using RFID technology. 

Smart hubs also gathers tool data, making it simpler to generate reports. This level of agility means that all assembly line settings can be reconfigured within minutes rather than hours, boosting uptime and maximizing productivity. 

5. Learn to love cobots

Smart manufacturing requires new forms of collaboration between people, machinery and software. The increasing use of collaborative robots (cobots) is driving the development of lighter, flexible tools that uphold the highest levels of safety. These tools are easy to incorporate onto a robot and will work seamlessly alongside a human operator. They can deliver exceptional performance, interactivity and traceability in automated assembly.  

These tools are ideal for light applications, such as car seat assembly and underbody work, especially when the tool needs to manage many different horizontal and vertical orientations. 

6. Boost productivity with tailor-made machines

Reducing takt time is a big part of working smarter. There are many tools available to help, so start with the tasks that will deliver the biggest wins.  

For example, if your assembly process involves multiple fasteners, using an automated screwfeeder could save a lot of time by eliminating manual handling of small components.  

For high performance applications, a smart multi-spindle may provide the answer. Besides covering a wide range of torque and speed requirements, this solution has a clear target: no stop on the line. Multi-spindles are generally designed for tough working environments and offers rapid rebalancing in the unlikely event of hardware failure.  

Screw feeder for manufacturing processes

7. Find the right partner

Only you know which solution is best for your application and your budget at any given time. Be sure to choose a technology partner with the right technical and industrial experience, who can offer an assessment of your line, and a wide selection of flexible and scalable solutions without sacrificing functionality, interoperability, and forwards compatibility. An ​Ecosystem based on collaborative working between the manufacturing process solution supplier and experts within your company is key.  It connects people, as well as technology, to deliver the right solution at the right time. 

If you'd like to know more about manufacturing process solutions (tightening assembly and drilling solutions), visit your local Desoutter Ecosystem expert.