Tecnologías Habilitadoras (TDH) actuales. Características y aplicaciones.

Se define como Tecnologías Habilitadoras Digitales (TDH) a las herramientas que permiten a las empresas transformarse digitalmente y contribuir con el nuevo modelo de negocio basado en los pilares de la Industria 4.0. A continuación, se explican las TDH más empleadas en la Industria 4.0.

1. IoT

IoT es el acrónimo de Internet of Things, en español, Internet de las Cosas. Se trata de la interconexión de dispositivos físicos, vehículos, edificios y sistemas embebidos con dispositivos electrónicos, software, sensores, actuadores y redes, permitiendo el intercambio de información entre ellos. Las principales aplicaciones de IoT se encuentran en el monitoreo de equipos, la gestión remota de los elementos industriales, el mantenimiento predictivo y el inventario de los activos.

IoT integra dispositivos inteligentes habilitados para la web y dotados con procesadores, sensores y hardware de comunicación. Estos dispositivos recopilan, transmiten y responden a datos de su entorno.
En la empresa desempeña un papel fundamental, ya que permite la optimización de sus operaciones ahorrando de forma significativa en costes, a la vez que aumenta su productividad.

2. IA (Inteligencia Artificial)

Consiste en el desarrollo de métodos y algoritmos que permiten a los ordenadores comportarse de manera inteligente. Una de las aplicaciones del uso de la Inteligencia Artificial (IA) es el análisis y la lectura repetitiva de una imagen para conocer sus patrones y aprender a distinguirla de otras.

Los objetivos que pretende conseguir la IA, en relación con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), son los siguientes:

• Todas las partes del mundo deberían beneficiarse del desarrollo e implementación de la IA.
• Los métodos sobre cómo aplicar la IA hacia los ODS deben ser inclusivos.
• Aprovechar responsablemente la IA para acelerar el progreso hacia los ODS.
• Los desarrolladores de IA deberían aprovechar la tecnología para ayudar a acelerar el progreso hacia los ODS en sus estrategias y planes.
• La realización de un futuro de IA inclusivo y orientado a los derechos requiere la creación de marcos propicios para la educación, la sensibilización y la gobernanza responsable, entre otras áreas.

3. Big Data y tratamiento de datos

El Big Data se traduce como un conjunto enorme de datos difícil de procesar por las bases de datos tradicionales. Estos datos son obtenidos mediante múltiples fuentes, como pueden ser sensores y actuadores, y de internet a través, por ejemplo, de las redes sociales (Instagram, TikTok, LinkedIn). Estos datos responden a las 3V:

• Volumen: la cantidad de datos importa.
• Velocidad: el ritmo al que se reciben los datos y al que se procesan importa.
• Variedad: la diversidad de los datos importa.

El Big Data puede contribuir de forma determinante a alcanzar el cumplimiento de los ODS, como son:

• ODS 1. Fin de la pobreza: Con las herramientas de Big Data se pueden monitorear las personas sin hogar en cualquier ciudad del mundo.
• ODS 2. Hambre cero: Es posible rastrear las necesidades alimenticias en áreas o países económicamente desfavorecidos.
• ODS 3. Salud y bienestar: Analizando síntomas compartidos por personas en internet, se pueden predecir focos de contagio.
• ODS 4. Educación de calidad: Identificando las materias donde el alumnado necesita más apoyo para ser comprendidas con el fin de eliminar el abandono temprano de las aulas.
• ODS 5. Igualdad de género: Analiza las diferencias salariales entre hombres y mujeres para detectar una brecha salarial.

4. Tecnología 5G

La tecnología 5G representa la quinta generación de la tecnología de redes móviles. Frente a su antecesora, la tecnología 4G o LTE, aumenta la velocidad de transferencia, la de descarga y reduce la latencia. Las aplicaciones de la tecnología 5G son la conectividad entre vehículos inteligentes, la conectividad de IoT, el video streaming, el uso de la realidad virtual en streaming, o la visualización sin retardos de una película en alta calidad desde el móvil mientras se viaja.

La red móvil de quinta generación permitirá a países y comunidades reducir la huella de carbono y fomentar una economía más sostenible a través de una conectividad más amplia y la computación en la nube. Se espera que el 5G reduzca las emisiones de dióxido de carbono en un 15% puesto que su uso solo requerirá el 10% de la energía en comparación con lo que necesitan las redes actuales. El sector del transporte también se verá afectado positivamente por coches y camiones autónomos, y esto podría ahorrar entre un 15% y un 20% en emisiones de carbono.

5. Robótica colaborativa (cobótica)

La robótica colaborativa está compuesta por robots capaces de trabajar con seres humanos de manera segura, ya que están programados para evitar accidentes comunes y colisiones. Consisten típicamente en brazos automatizados programables por técnicos. En las grandes cadenas de montaje se ocupan de tareas repetitivas como atornillado, soldadura, pulido y lijado.

6. Ciberseguridad

Es el conjunto de medidas y soluciones que se utilizan para proteger sistemas informáticos, sistemas de control industriales, redes y otros dispositivos electrónicos de posibles amenazas y vulnerabilidades. Su objetivo es mantener la integridad y confidencialidad de los sistemas y de las personas.

La principal aplicación de la ciberseguridad es la protección personal y empresarial frente a intentos de fraude, robo de datos y suplantación de identidad.

7. Fabricación aditiva

La fabricación aditiva consiste en la creación de objetos 3D por impresión de forma secuencial mediante la adición de capas de materiales sostenibles (PLA, metal, etc.) o biomateriales. Algunos ejemplos son los siguientes:

• En educación, se usan las populares impresoras 3D para la construcción de piezas.
• En medicina, se emplea para la construcción de prótesis, implantes dentales y moldes para audífonos.
• En mascotas, prótesis de patas que mejoran la calidad de vida de los animales.

La fabricación aditiva genera muchos menos residuos que la industria tradicional.

8. Realidades inmersivas: RV (Realidad Virtual) y RM, entre otras

La realidad inmersiva se ocupa de replicar el mundo real, físico, a través de una experiencia digitalizada. Existen diversos tipos de realidades inmersivas:

• Hologramas: es la imagen óptica a través de la luz que genera un láser.
• Tecnología háptica: es una ciencia que simula respuestas táctiles mediante dispositivos electrónicos.
• Metaverso: es un mundo de realidad virtual (RV) al que se accede mediante el uso de gafas de realidad aumentada, donde se pueden interactuar con otras personas y otros objetos.

Por otra parte, este tipo de tecnología demuestra que es posible concienciar a las personas a través de la realidad virtual para provocar una conducta de respeto hacia el medioambiente.

9. Gemelos digitales

Son una réplica virtual de una entidad física existente o que todavía no está implementada. Los gemelos digitales se comportan de manera idéntica a su modelo en la vida real.

10. Smart Factory y Smart City

La Smart Factory, concepto también conocido como industria inteligente, fusiona en la industria los elementos comunes físicos con los elementos digitales dando como resultado una mejora en la producción. Los elementos físicos están conectados entre sí, recogiendo datos e información, y en algunos casos son capaces de predecir resultados.

Por su parte, las Smart Cities son las ciudades inteligentes, también conocidas como ciudades 4.0. Estas ciudades procuran y trabajan por eliminar o aminorar la huella ecológica en los gases del efecto invernadero promoviendo el consumo sostenible.

Relación entre TDH y productividad

La relación que se establece entre las tecnologías habilitadoras actuales y la productividad está sujeta a los sistemas y a los empleados y empleadas que forman las unidades funcionales.

1. Unidades funcionales

Las unidades funcionales de las empresas son los departamentos o las áreas funcionales que dividen una organización. Las principales unidades funcionales son:

• Recursos humanos: Se ocupa de la captación de talento, el pago de nóminas, la selección del personal y los aspectos legales del empleado.
• Producción: Se ocupa de la producción de los bienes y servicios que genera la organización.
• Finanzas: Se ocupa de los movimientos económicos que se producen en la empresa.
• Innovación: Mejora de los bienes y servicios de la empresa, así como del lanzamiento de nuevos productos.
• Ventas: Mediante estrategias comerciales, el departamento de ventas se ocupa de promover la compra de productos de la empresa.

Para la alineación de las unidades funcionales y el objetivo de mejora en la productividad, las empresas en su transición digital implantan un software conocido como ERP (Enterprise Resource Planning). Este software es una gran base de datos que mejora el flujo de datos, integra los departamentos en módulos y organiza mejor el trabajo de cada uno de los profesionales.

Implantación de las tecnologías habilitadoras: relación con la reducción de costes y la mejora de la competitividad

La implantación de las tecnologías habilitadoras en una transición hacia nuevos sistemas requiere una arquitectura basada en las necesidades actuales. Una de las prioridades es la reducción de los costes.

Los propios dispositivos inteligentes son capaces de informar de su estado, de tramitar esta información con otros dispositivos, máquinas o personas que gestionan esta información, mediante redes de comunicaciones industriales.

Las redes de comunicaciones permiten conectar dispositivos de manera global, produciéndose un diálogo entre ellos que otorga el anticipo ante fallos de los activos y compara los problemas. De esta forma, se reduce el coste de los activos, ya que consigue alargar el ciclo de la vida de estos.
Por otro lado, el sistema empresarial que tiene implantadas estas TDH mejora la comunicación con el cliente. Durante el proceso de producción de un objeto cualquiera el cliente puede interaccionar en la personalización del producto. Por ejemplo, el cliente puede interactuar con su móvil sin ir a un concesionario oficial para comprarse un coche.

Sistemas digitalizados reales. Ejemplos.

Un sistema digitalizado real es una agrupación de tecnologías y procesos que convierten los datos o la información analógica (valores continuos) en información digital (valores discretos). Los sistemas digitalizados presentan mayor precisión, estabilidad y capacidad de procesamiento en tiempo real. A su vez, su mantenimiento, actualización, modificación y borrado son más sencillos que en los anteriores sistemas analógicos, ya que un simple clic consigue ahorrar muchas horas de trabajo.

• Educación: Las plataformas educativas como Moodle permiten la digitalización de libros, apuntes, presentaciones y trabajos. Las herramientas atienden a sistemas digitales reales que digitalizan la información, reducen la impresión de papel y minimizan gastos.

Tecnología disruptiva

La tecnología disruptiva se entiende como toda esa tecnología que de forma brusca deja obsoleta a la tecnología anterior. Este término está relacionado con la innovación ya que de repente cambia la forma en la que nos comportamos.

Un ejemplo de tecnología disruptiva sería el streaming de vídeo. Hace algunos años, para disfrutar de una película en casa se iba a un videoclub donde se alquilaban las películas por un periodo de tiempo. Con la llegada de internet, los individuos descargaban las películas en sus equipos.

Actualmente, estas formas de visualizar vídeo han desaparecido. El usuario/a se registra en una plataforma y paga por lo que ve (HBO, Netflix…). En música, Spotify ha cambiado la forma en la que escuchamos música.

Sistemas de almacenamiento de datos

Un sistema de almacenamiento de datos se encarga de digitalizar la información de una empresa o de un particular. Sus principales funciones son archivar, organizar y gestionar los ficheros. El almacenamiento de datos se produce en un medio físico como son los discos duros, los discos ópticos y las cintas magnéticas.

Las características de un sistema de almacenamiento de datos son:

• Capacidad: Cantidad de datos que se pueden almacenar en una unidad de almacenamiento. La capacidad se mide en gigabytes o terabytes.
• Rendimiento: Relación entre velocidad de lectura y escritura y eficiencia del sistema de datos.
• Fiabilidad: Seguridad del sistema frente a pérdidas y fallos.
• Recuperabilidad: Capacidad del sistema frente a fallos y averías, sobreescrituras o roturas.

1. Sistemas de almacenamiento clásicos

Son dispositivos de almacenamiento (memorias) que se consideran la memoria secundaria, ya que sirven para almacenar y recuperar la información de forma automática y eficiente.
El disco duro es un dispositivo de almacenamiento permanente, es decir, una vez apagado el sistema permanecen los datos. Alberga el sistema operativo del ordenador, los programas y la documentación del usuario. Se dividen en magnéticos y de estado sólido (SSD).

2. Sistemas de almacenamiento no convencionales

Los sistemas de almacenamiento no convencionales son métodos o tecnologías innovadoras que difieren de las maneras tradicionales de almacenamiento de datos.

Estos sistemas buscan optimizar de manera inteligente su almacenamiento y ajustan automáticamente su eficiencia. Los sistemas de almacenamiento no convencionales se clasifican en:

• Nube: Almacenamiento masivo, aplicaciones y mantenimiento de equipos medios y equipos superiores como servidores.
• Almacenamiento basado en software: Sistema inteligente empresarial conectado a la red con varios núcleos y velocidades de transmisión muy superiores a sus competidores.
• Almacenamiento cuántico: Los ordenadores cuánticos basan su funcionamiento en la mecánica cuántica para almacenar datos en cúbits. Un cúbit contiene valores a la vez 0 y 1, mientras que el bit tiene un estado único de 0 o 1. De esta manera, es un almacenamiento más eficiente y robusto que los sistemas tradicionales.
• Servicio NAS (Network Attached Storage): Se trata de un dispositivo de almacenamiento en red. Dispone de su propio sistema operativo, lo que otorga una mayor funcionalidad al almacenamiento.