La industria 4.0 y los sistemas ciberfísicos
Los sistemas de manufactura modernos requieren de la adaptación constante de las nuevas tendencias, buscan una mayor flexibilidad y agilidad ante perturbaciones así como solventar necesidades o crecimiento de la demanda, por lo que desarrollar y proponer arquitecturas que integren al total de sus elementos y variables es el siguiente paso para el cambio de la industria.
Las compañías se dirigen más hacia la virtualización y la colaboración a corto plazo, esto cambia su antigua expectativa que es la optimización del proceso, por las nuevas estrategias globales que van desde las funciones de diseño hasta
elenvíodelproducto(RosenzweigyEaston,2013).Loanterior, puede lograrse si las herramientas, máquinas y entornos de fabricación industrial integrados con control masivo de software se convierten en objetivos predeterminados de una organización. A esto, los métodos de fabricación se dirigen hacia sistemas de manufactura totalmente automatizados y no tripulados, que pueden ser muy flexibles, reconfigurables, reutilizables, e interoperables, así como autónomos e inteligentes, considerados como una de las formas útiles de tratar con las expectativas del cliente (Oztemel, 2010).
La última tendencia en la mejora constante es la digitalización en la fabricación, también conocida bajo el término Industria 4.0. El término Industria 4.0 va asociado a la cuarta revolución industrial que se puede considerar como un nuevo nivel de digitalización, organización y control de toda la cadena de valor del ciclo de vida de los productos, su trazabilidad, la conectividad máquina a máquina y la personalización del cliente (M. Rüßmann, et al 2015). Así, la Industria 4.0 tiene como base múltiples tecnologías, (Big Data, Cloud Computing, Fabricación Aditiva, Impresión 3D, Simulación, Robótica Colaborativa, entre otras), algunas ya consolidadas y otras en proceso de desarrollo, por otro lado, uno de los elementos que posibilitaran el cambio de paradigma principalmente dentro de los sistemas de manufactura son los denominados Sistemas CiberFísicos (CPS).
Los CPS son sistemas de entidades computacionales colaborativas que están en conexión intensiva con el mundo físico circundante y sus procesos en curso, proporcionando y utilizando, al mismo tiempo, los servicios de acceso y procesamiento de datos disponibles en el Internet. En otras palabras, el CPS se puede caracterizar generalmente como “sistemas físicos y de ingeniería cuyas operaciones son monitoreadas, controladas, coordinadas e integradas por un núcleo de computación y comunicación” (Rajkumar et al. 2010).Un sistema físico está compuesto por equipos, maquinaria, objetos y cosas reales, el hardware, mientras que un sistema cibernético es aquel que tiene la capacidad de procesos de control y comunicación tanto en las maquinas como en los seres vivos.
Lee y Seshia (2014), apunta que la interacción entre los elementos físicos y cibernéticos es de importancia clave: Un CPS se trata de la intersección, no de la unión, de lo físico y lo cibernético. Por lo que no es suficiente entender por separado los componentes físicos y los componentes computacionales, sino más bien, será necesario entender su interacción. La Figura 1., muestra los componentes y las características esenciales de los sistemas ciber-físicos, mismas con capacidad de relacionarse con los objetos físicos para monitorizar y/o controlar, y la utilización de la información disponible en el mundo virtual, pudiendo tener en algunos casos capacidad de aprender y evolucionar.
La última tendencia en la mejora constante es la digitalización en la fabricación