La revolución de la producción: Un marco para la Industria 4.0

¿Calidad o eficiencia? A menudo los fabricantes tienen que elegir una de las dos, pero un nuevo estudio revela que la Industria 4.0, o Cuarta Revolución Industrial, puede brindar una solución a esta disyuntiva.

Xavier Ferràs
Bingjie Ding
Núria Agell

Según un estudio de Bingjie Ding, Xavier Ferràs Hernández y Núria Agell Jané, publicado en la revista de gestión de operaciones Production Planning & Control, la Industria 4.0 (que transforma los sistemas de producción tradicionales en modelos inteligentes mediante el uso de soluciones tecnológicas como la impresión 3D o la IA), es compatible tanto con los sistemas de producción ajustada o ligera (lean) como con los sistemas de producción ágiles (agile).  

En los sistemas de producción ajustada, que se centran en reducir los residuos y maximizar la productividad utilizando métodos de fabricación en serie, dicha tecnología mejora la eficiencia de costes. Por otro lado, en los sistemas de producción ágil, que favorecen el uso de modelos flexibles y reactivos que permiten dar respuestas dinámicas a los cambios en la demanda, mejora la flexibilidad. 

Las tecnologías emergentes pueden conectar los sistemas lean y agile para conseguir mayor competitividad y flexibilidad

En el estudio, el primero que se realiza de este tipo, los autores llevaron a cabo una revisión bibliográfica sistemática para identificar las posibles ventajas de adoptar tecnologías de la Industria 4.0 en los sistemas de producción ágil o de producción ajustada existentes. También estudiaron las posibilidades de superar las disyuntivas entre los cambios en la demanda del mercado y los costes de fabricación, y se preguntaron si la producción ajustada y la producción ágil podrían coexistir dentro de la misma estructura

Los resultados de la investigación indican que las tecnologías de la Industria 4.0 pueden conectar, y efectivamente conectan, sistemas lean y ágiles para obtener eficiencia de costes y flexibilidad de forma simultánea.  

Un marco para la Industria 4.0 

Los autores han desarrollado un marco que describe seis relaciones conceptuales entre los tres elementos de la investigación y que ayudará a los directivos a aplicar las conclusiones en la práctica organizativa: 

1. La Industria 4.0 es compatible con la producción ágil 

Las tecnologías de la Industria 4.0 son compatibles con el sistema de producción ágil y pueden mejorarlo. La investigación clasificó seis facilitadores de agilidad de la tecnología de la Industria 4.0 que ayudan a los fabricantes a lograr dicha agilidad:  

  • Los sistemas de producción inteligentes que giran en torno a la colaboración máquina-humano contribuirán a hacer posible la agilidad, la interoperabilidad, la configurabilidad, la programabilidad y la capacidad de protección. 
  • La asignación de recursos de producción ágil y eficiente, que permite a las empresas lidiar con los cambios del mercado. 
  • Una mayor flexibilidad por lo que se refiere a los sistemas de control de producción. 
  • La flexibilidad en la gestión de datos (recopilación y conversión). 
  • Las relaciones de colaboración entre seres humanos y máquinas para que sea más fácil hacer cambios en el diseño durante el desarrollo. 
  • La reducción del tiempo de comercialización mediante el uso de procesos innovadores de desarrollo de producto

2. La producción ágil facilita la Industria 4.0 

Los sistemas de producción ágil bien establecidos mejoran la implantación de las tecnologías de la Industria 4.0.  

Los resultados del estudio muestran que las empresas que abrazan la agilidad y son capaces de reconfigurar rápidamente los recursos laborales y materiales tienen más probabilidades de aplicar la producción ágil como una base para desarrollar las tecnologías de la Industria 4.0.  

3. Integrar la Industria 4.0 y la producción ágil mejora la competitividad 

Los autores concluyen que, cuando se integran las tecnologías de la Industria 4.0 y la producción ágil, lo que mejora principalmente es la competitividad de los costes en términos de rendimiento.  

4. La Industria 4.0 es compatible con la producción lean 

Las tecnologías de la Industria 4.0 son compatibles con las prácticas de producción ajustada y pueden desarrollarlas más. 

Durante el desarrollo de productos, las tecnologías de producción que permiten fabricar productos hechos a medida en plazos de entrega cortos, como la impresión 3D, contribuyen de forma clave a la Industria 4.0 en los sistemas de gestión ajustada. El uso de innovaciones como el big data permite a los fabricantes ofrecer productos y soluciones más personalizados.  

5. La producción lean es compatible con la Industria 4.0 

Las prácticas de producción ajustada bien establecidas facilitan la implantación de las tecnologías de la Industria 4.0.  

Según la evaluación llevada a cabo por los autores, las empresas que incorporan e implementan prácticas lean tienen más probabilidades de adoptar tecnologías de la Industria 4.0. En cambio, las que no tienen prácticas de diseño y mejora sólidas y consolidadas tienen menos probabilidades de adoptar nuevas tecnologías. Los resultados también mostraron que, cuando se combina con la Industria 4.0, la producción ajustada se traduce en mejoras en el rendimiento operativo.  

6. Integrar la Industria 4.0 y la producción lean mejora la competitividad 

Los autores concluyen que, cuando se integran las tecnologías de la Industria 4.0 y la producción ajustada, lo que mejora principalmente es la competitividad de los costes en términos de rendimiento.  

Coexistir para mejorar 

El marco establecido en la investigación de Ding, Ferràs y Agell ilustra cómo los sistemas de producción ágil y de producción ajustada pueden coexistir en un solo sistema si la Industria 4.0 está presente como infraestructura clave.  

Ya es habitual encontrar el Internet de las cosas, la computación en la nube, la impresión 3D y la inteligencia artificial en los sistemas de producción. Implementar estas y otras tecnologías de la Industria 4.0, que son cada vez más accesibles, permitiría a los fabricantes crear productos competitivos, innovadores y con capacidad de respuesta sin tener que hacer renuncias significativas. 

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