Model de maduresa per l'adopció de la Industria 4.0 i · Model de maduresa per l’adopció de la...

Model de maduresa per l'adopció de la

en l'empresa

U_

4.0

Industria 4.0i

Industriai

Promotor:

Secretaria de Telecomunicacions, Ciberseguretat i Societat Digital

Autors:

FUNDACIÓ EURECAT

Lluís Surroca

Juan Rodríguez

Daniel Teixidor

Informe independent promogut per la Secretaria de Telecomunicacions, Ciberseguretat i Societat Digital, Departament de la Presidència de la Generalitat de Catalunya.

Model de maduresa per l’adopció de la Indústria 4.0 en l’empresa

3

ÍNDEX

1. RESUM EXECUTIU ......................................................................................................10 2. INTRODUCCIÓ ............................................................................................................13

2.1. A qui va adreçat el document .............................................................................14

2.2. Objectiu i abast del document .............................................................................14 3. ESCENARI ACTUAL DEL SECTOR INDUSTRIAL .......................................................16

3.1. Context general ..................................................................................................16

3.2. Context de la indústria catalana i la factibilitat de l’adopció de la Indústria 4.0 ....17

3.3. Iniciatives d’Indústria 4.0 contra la desindustrialització .......................................21 4. PRINCIPALS TENDÈNCIES DEL MERCAT .................................................................23

4.1.1. Elevada customització ......................................................................................23

4.1.2. Cicle de vida més curt .......................................................................................24

4.1.3. Globalització (cadena de producció) .................................................................25

4.1.4. Sostenibilitat i eficiència ....................................................................................26

4.1.5. Augment de l’edat dels operaris ........................................................................26 5. INDÚSTRIA 4.0: BENEFICIS I REPTES .......................................................................28

5.1. Introducció a la Indústria 4.0 ...............................................................................28

5.2. Els principals beneficis de la I4.0 ........................................................................32

5.2.1. Flexibilitat, personalització i satisfacció dels requeriments de client ..................32

5.2.2. Millora de l’eficiència dels processos i estalvi de costos ....................................32

5.2.3. Millora de la presa de decisions i capacitat de resposta ....................................33

5.2.4. Reducció del temps de comercialització ............................................................33

5.2.5. Millora dels productes/serveis i noves línies (i models) de negoci .....................33

5.2.6. Millora de les condicions i seguretat laborals dels operaris ...............................33

5.3. Principals reptes a tenir en compte .....................................................................35

5.3.1. Gestió activa de les dades ................................................................................35

5.3.2. Integració de dades i sistemes dins l’empresa ..................................................36

5.3.3. Gestió i atracció del talent .................................................................................36

5.3.4. Gestió de la seguretat .......................................................................................37

5.3.5. Col·laboració i coordinació amb l’ecosistema ....................................................38

5.3.6. Redefinició dels processos i innovació disruptiva ..............................................39 6. TECNOLOGIES FACILITADORES DE LA INDÚSTRIA 4.0 ..........................................40

6.1.1. Internet de les Coses Industrial (IIoT) i sistemes ciberfísics ..............................41

6.1.2. Analítica Big Data i tècniques de machine learning ...........................................42

6.1.3. Computació al núvol ..........................................................................................43

6.1.4. Integració horitzontal i vertical de sistemes .......................................................44

6.1.5. Ciberseguretat ..................................................................................................45

6.1.6. Robótica: robots col·laboratius i autònoms ........................................................46

6.1.7. Realitat augmentada .........................................................................................47

6.1.8. Virtualització i tecnologies de simulació ............................................................48

6.1.9. Fabricació additiva i impressió 3D .....................................................................49 7. EXEMPLES D’APLICACIÓ DE LA INDÚSTRIA 4.0 ......................................................50

7.1.1. Hohner automáticos: l’encoder intel·igent .........................................................50


4

7.1.2. Preview: la monitorització del procés de injecció de plàstic ...............................51

7.1.3. Comexi: nous serveis al núvol i màquines intel·ligents ......................................52

7.1.4. OEM automoció: la integració i l’analítica en temps real dels processos ...........53 8. L’ESTRATÈGIA I4.0: EL MODEL DE MADURESA I EL PROCÉS DE DIGITALITZACIÓ 55

8.1. Descripció del model de maduresa d’Indústria 4.0 ..............................................55

8.1.1. Classificació segons nivells de maduresa .........................................................55

8.1.2. Estructuració segons dimensions o àmbits d’actuació .......................................60

8.2. Autodiagnosi del nivell de maduresa I4.0 ............................................................62 9. Pla d’accions per una adopció gradual de la indústria 4.0.............................................65

9.1. Pla d’acció ..........................................................................................................65

9.2. Llista d’actuacions ..............................................................................................67

9.2.1. Processos Productius .......................................................................................67

9.2.2. Productes, serveis i nous models de negoci......................................................68

9.2.3. Infraestructures TI .............................................................................................69

9.2.4. Dades & Analítica..............................................................................................70

9.2.5. Organització, estratègia y RRHH ......................................................................71

9.2.6. Ecosistema de negoci: clients, proveïdors i socis ..............................................72 10. MECANISMES I INSTRUMENTS DE FINANÇAMENT ..............................................73 11. ANNEX ......................................................................................................................75

11.1. Anàlisi de propostes de models de maduresa existents ......................................75


5

LLISTAT DE TAULES Figura 1. Sector Industrial de Fabricació de la UE ................................................................................ 16

Figura 2. % Contribució de la indústria a l'economia de la UE ............................................................. 17

Figura 3. PIB per Habitant (€,2015) ...................................................................................................... 17

Figura 4. La indústria Catalana ............................................................................................................. 18

Figura 5. Inversió en R+D+I (%,2016) ................................................................................................... 19

Figura 6. Exportacions catalanes (Milers de milions d'€) ...................................................................... 19

Figura 7. Implementació TIC a l'empresa catalana (2016) ................................................................... 20

Figura 8. Customització de producte ..................................................................................................... 23

Figura 9. Reducció del temps de llançament dels nous models ........................................................... 24

Figura 10. Cadena de valor distribuïda globalment .............................................................................. 25

Figura 11. Impacte de polítiques de sostenibilitat ................................................................................. 26

Figura 12. Envelliment de la població ................................................................................................... 27

Figura 13. Evolució de la indústria ........................................................................................................ 28

Figura 14. Elements clau de la Indústria 4.0 ......................................................................................... 29

Figura 15. Elements de la Indústria 4.0 i el concepte de fàbrica intel·ligent ......................................... 30

Figura 16. Beneficis de la Indústria 4.0 ................................................................................................. 34

Figura 17. Generació de valor amb la gestió activa de les dles dades ................................................. 35

Figura 18. Les professions més demandades en la Indústria 4.0......................................................... 37

Figura 19. Tipologia d'incidents en ciberseguretat ................................................................................ 38

Figura 20. Cadena de producció tradicional vs Ecosistema integrat .................................................... 39

Figura 21. Redefinició de processos i innovació disruptiva .................................................................. 39

Figura 22. Tecnologies facilitadores ...................................................................................................... 40

Figura 23. Aplicació de les tecnologies en la fàbrica 4.0 ...................................................................... 40

Figura 24. Avantatges de l'IoT aplicat a la indústria .............................................................................. 41

Figura 25. Avantatges del Big Data i l'analítica ..................................................................................... 42

Figura 26. Avantatges de la computació al núvol ................................................................................. 43


6

Figura 27. Avantatges de la integració horitzontal i vertical de sistemes ............................................. 44

Figura 28.Ciberseguretat ....................................................................................................................... 45

Figura 29. Avantatges de la ciberseguretat ........................................................................................... 45

Figura 30. Avantatges de la robòtica col·laborativa .............................................................................. 46

Figura 31. Avantatges de la realitat augmentada ................................................................................. 47

Figura 32.Avantatges de la simulació en la indústria ............................................................................ 48

Figura 33. Avantatges de la impressió 3D ............................................................................................ 49

Figura 34. Passos per a la transformació en indústria 4.0 .................................................................... 65


7

GLOSSARI

Acrònim Nom Descripció

AR Augmented Reality Realitat Augmentada. Visió d'un entorn físic del món real a través d'un dispositiu tecnològic.

Big Data Big Data Fa referència a aquella quantitat de dades tal que supera la capacitat del programari tradicional per tal de capturar-les, emmagatzemar-les, administrar-les, processar-les i analitzar-les.

En resum es caracteritza per les 3V’s: Volum de dades, Velocitat de processat i Varietat i diversitat de les dades.

Cloud Computing

Cloud Computing Tipus de computació recolzada a internet que permet compartir recursos hardware i software sota demanda i atorgat com a servei.

CPS Cyber-physical Systems Dispositiu que integra capacitats de computació, emmagatzemament i comunicació per controlar un procés físic dins un procés productiu en el cas d’una fàbrica.

Generalment connectats entre si en una xarxa digital industrial.

CRM Customer Relationship Management

Aplicació informàtica per a la gestió de les relacions amb els clients i de suport a les actuacions de màrqueting i de venda.

ERP Enterprise Resource Planner Sistema informàtic de planificació de recursos empresarials. Integra totes les dades i processos de negoci de l’organització en un sistema unificat per tal de facilitar i agilitzar la gestió dels processos de l’empresa a més de donar eines d’ajut a la presa de decisions.

HMI Human Machine Interface Interfície home-màquina per permetre la interacció entre un operari i una màquina o sistema.

IOT Internet of Things Internet de les coses. Interconnexió digital de tot tipus d’objectes i dispositius a Internet, permetent l’enviament i recepció de dades i la controlabilitat remota.

IIOT Industrial IoT Aplicació del concepte internet de les coses en entorns industrials.

IPR Intellectual Property Rights Drets de propietat intel·lectual.

IPS Intruder Prevention System Programari que exerceix el control d’accés a una xarxa informàtica per


8


protegir els sistemes computacionals d’atacs i abusos.

I4.0 Indústria 4.0 Concepte que apunta a l’actual revolució industrial, caracteritzada per una anàlisi massiu de dades en les tecnologies de fabricació, recolzats per CPSS, IOT i Cloud Computing, per crear la “fàbrica intel·ligent”.

KPI Key Performance Indicator Conegut també com a indicador clau o mesurador d’acompliment o indicador clau de rendiment, és una mesura del nivell de l’acompliment d’un procés.

Machine Learning

Machine Learning Dins l’àmbit de la intel·ligència artificial són les tècniques i algoritmes de computació que pretenen l’aprenentatge automàtic de sistemes informàtics a partir d’una informació subministrada.

MES Manufacturing Execution System

Sistema informàtic per la gestió i monitorització de processos productius en una planta (fàbrica). Inclou entre altres la gestió ordres de treball, planificació, control de productivitat, qualitat, etc.

PLC Programmable Logic Controller

Controlador programable. Ordinador digital industrial adaptat al control de processos industrials, com ara línies d'acoblament i dispositius robòtics.

PLM Project Lifecycle Management Sistema de gestió de la informació que pot integrar dades, processos, sistemes empresarials i, finalment, persones en el context d'una empresa, en el sentit més ampli.

PPS Production Planning System Sistema de planejament de la producció basat en programari que dóna suport en els processos de manufactura, controla la localització de recursos, activitats dels operaris, materials i la capacitat de producció.

R+D+i Recerca Desenvolupament i Innovació

Qualsevol investigació destinada a millorar la producció de béns o la prestació de serveis. Poden revelar l'estat de la indústria en un país, el grau de competència o el progrés científic.

Ransomware Ransomware Programari maliciós que actua restringint l’accés a determinades parts de les dades i fitxers del sistema informàtic afectat mitjançant el xifrat de la informació. L’atac mitjançant aquest programari freqüentment va acompanyat de la


9


sol·licitud d’un rescat econòmic a canvi de treure aquesta restricció.

ROCE Return on Capital Employed Ràtio de rendibilitat que mesura l'eficiència amb què una empresa pot generar beneficis del seu capital invertit mitjançant la comparació dels beneficis d'explotació per al capital empleat.

SCADA Supervision, Control And Data Adquisition

Programari per a ordinadors que permet controlar i supervisar processos industrials a distància.

SLA Service Level Agreement Acord escrit entre un proveïdor de servei i el seu client a fi de fixar el nivell acordat per la qualitat d'aquest servei.

TI Tecnologia de la Informació Aplicació d’ordinadors i equipaments de telecomunicacions per emmagatzemar, recuperar, transmetre i manipular informació.

TO Tecnologia Operacional Procés que controla el monitoratge i control dels dispositius físics. És un dels processos principals de la industria de la manufactura per al control dels sistemes industrials.

TIC Tecnologia de la Informació i la Comunicació

Utilització de la tecnologia de la informació amb l'objectiu d'aconseguir unes comunicacions unificades i la integració de les telecomunicacions (línies telefòniques i senyals sense fils), sistemes informàtics, així com totes les eines software de caràcter empresarial.

VAB Valor Afegit Brut Magnitud econòmica que mesura el valor afegit generat pel conjunt de productors d'una àrea econòmica.

VR Virtual Reality Tecnologies computeritzades que fan servir programari per generar imatges realistes, so i altres sensacions que repliquen un entorn real i simula la presència física de l'individu en l'entorn.


10

1. RESUM EXECUTIU

L’estudi té per objectiu facilitar la presa de decisions als responsables de les empreses respecte de les accions que cal emprendre per implementar una estratègia 4.0 a la seva empresa.

Per començar, es presenta un breu anàlisi del context actual i dels reptes que afronta el sector industrial, així com de la importància del rol que pot tenir la Indústria 4.0 gràcies als beneficis que pot aportar-hi.

En aquest sentit, s’observa com malgrat la importància i el pes d’aquest sector dins la UE tan a nivell del nombre d’empreses, com dels llocs de treball associats, com del pes en les exportacions, o de la seva aportació a la recerca i la innovació; en general, la contribució de la indústria a l’economia de la UE ha decaigut durant els últims 30 anys, configurant un procés de ‘desindustrialització’.

Per altra banda, també cal destacar que en el cas específic de Catalunya, el sector industrial, el qual també té un rol significatiu doncs representa aproximadament el 20% del PIB i esdevé el principal contribuïdor a la balança comercial positiva, també presenta algunes característiques a tenir en compte, sobretot des del punt de vista de facilitar una possible adopció de la Indústria 4.0.

Es destaca en aquest sentit, un inici de procés de reindustrialització en el territori, la represa de la tendència creixent de la inversió privada en R+D+i, l’aposta decidida per la internacionalització amb el creixement sostingut de les exportacions i de les empreses exportadores, l’existència d’un procés de terciarització oferint no només productes sinó també serveis associats, una afectació negativa a la competitivitat degut als elevats costos energètics existents, i un increment de l’ús i el coneixement de les TIC entre les empreses. Factors, tots ells, que faciliten i que a la vegada fan necessària l’adopció de la Indústria 4.0.

En general, la importància del rol que pot tenir la Indústria 4.0 davant del repte de la ‘desindustrialització’ s’observa amb les diferents iniciatives existents dins i fora de la UE (ex: Alemanya, Regne Unit, França, Itàlia o EEUU) de foment de la Indústria 4.0, i que mostren que l’adopció de la Indústria 4.0 és una aposta a nivell global clau per la potenciar i promoure la reindustrialització dels territoris.

En el cas de Catalunya aquest factor no és diferent i l’adopció de la Indústria 4.0 també apareix com un instrument clau per garantir la competitivitat del seu sector industrial, però apuntant a més a més, que aquesta adopció s’entreveu també sumament factible, donades les característiques específiques assenyalades del seu sector industrial.

Sobre la importància i el potencial que pot suposar la Indústria 4.0 pel sector industrial, aquest es pot observar analitzant les principals tendències i factors que caracteritzen i condicionen tant al seu mercat o demanda, com al propi sector en si.

Conceptualment, el sector industrial es veu condicionat per una elevada i creixent customització o personalització, per cicles de vida de producte cada vegada més curts, per una globalització creixent (especialment de la cadena de producció), per una necessitat de sostenibilitat i eficiència energètica i de recursos, així com per un augment de l’edat dels operaris.


11

Com a resposta davant de totes aquestes tendències i reptes, la Indústria 4.0 es posiciona com un instrument per l’empresa per tal de dotar-la del grau de competitivitat requerida en cada cas.

La Indústria 4.0 o quarta revolució industrial suposa la transformació digital de la indústria amb la integració i la digitalització de tots els processos industrials que conformen la cadena de valor fins arribar al concepte de fàbrica intel·ligent, destacant principalment que la seva adopció gira al voltant de dos elements clau, la necessitat de connectivitat del món físic i el món digital, i l’explotació de les dades per a l’extracció de valor.

La importància de la Indústria 4.0 es troba en el fet que suposa un salt qualitatiu en l’organització i el control de tota la cadena de valor, implicant un canvi de paradigma per les empreses, doncs les dota de noves capacitats tècniques, fins ara inviables, com la personalització segons demanda, la producció flexible i dinàmica, el producte com a servei, o la flexibilitat en l’organització del treball.

Aquest canvi de paradigma i les noves capacitats només són possibles perquè la Indústria 4.0 es sustenta en diferents principis tecnològics com la interoperabilitat, la descentralització, l’analítica en temps real, la virtualització, l’orientació a servei, i la modularitat i escalabilitat.

D’acord amb això, s’identifiquen com els beneficis més clars que la Indústria 4.0 ofereix a les empreses: la flexibilitat i personalització per la satisfacció dels requeriments de client; la millora de l’eficiència dels processos i l’estalvi de costos; la millora de la presa de decisions i de la capacitat de resposta; la reducció del temps de comercialització; la millora dels productes/serveis i la generació de noves línies i models de negoci; i la millora de les condicions i seguretat laborals dels operaris.

En contrapartida, també és important destacar que l’adopció de la Indústria 4.0 per part de les empreses implica un seguit de reptes i canvis significatius que s’han d’afrontar, si es desitja tenir èxit en la seva implantació arreu dels seus processos industrials, com són el portar a terme una gestió activa de les dades recollides; el garantiment de la integració de les dades i sistemes dins l’empresa; el foment de l’atracció del talent dins l’empresa, la gestió de la seguretat de les dades, la potenciació de la col·laboració i la coordinació amb l’ecosistema (proveïdors, socis i clients) per generar més valor, o la necessitat de redefinir els processos i/o promoure la innovació disruptiva ja sigui per ser molt més competitiu o per generar nous models de negoci.

Per completar l’anàlisi de què s’entén per Indústria 4.0, es descriuen breument les principals tecnologies facilitadores que es troben sota el seu paraigües, és a dir totes aquelles tecnologies que fan possible mitjançant la seva combinació la implantació de la Industria 4.0 en una empresa. Concretament es presenta la Internet de les coses industrials (IIoT) i els sistemes ciberfísics; l’analítica big data i les tècniques de machine learning; la computació al núvol, la integració horitzontal i verticals dels sistemes de gestió i control, la ciberseguretat, la robòtica amb els robots col·laboratius i autònoms, la realitat augmentada, la virtualització i les tecnologies de simulació, i la fabricació additiva i impressió 3D.

Per disposar d’un punt de vista més pràctic es presenten també diferents exemples d’aplicació real d’implementació de les tecnologies associades a la Indústria 4.0 en l’empresa, amb exemples sobre sistemes ciberfísics, sensorització i monitorització de processos industrials, la integració i l’analítica en temps real, o el desenvolupament de nous serveis basats en el núvol.


12

Una vegada identificada la importància de l’adopció de Indústria 4.0 i en què consisteix, la qüestió a tractar és com implementar-la, és a dir, quina estratègia caldrà que l’empresa defineixi i quines accions hauria d’endegar aquesta empresa per implantar-la sobre els seus processos industrials i la seva organització.

Per fer-ho possible i facilitar a les empreses la definició d’aquest camí, l’estudi presenta una proposta de model de maduresa amb dos objectius, en primer lloc permetre a l’empresa conèixer el punt on es troba dins d’aquest procés d’implantació de la Indústria 4.0, és a dir com n’està d’avançada. I en segon lloc, conèixer què li falta fer, o el que és el mateix, poder identificar quines són les properes passes que haurà de realitzar en forma d’actuacions, per tal de seguir avançant en aquest desplegament.

D’acord amb això, es presenta un model de maduresa per a una adopció de la Indústria 4.0 gradual amb cinc nivells o estats, de menys a més maduresa (el conscient, el principiant digital, el competent, l’expert i el líder digital). I on per cadascun d’ells s’analitza quin és el grau d’implementació que hi ha en cada cas, quina és l’actuació o actuacions que s’hi realitzen i quins són els resultats que s’obtenen generalment.

Amb l‘objectiu de concretar i ordernar les diverses actuacions a realitzar, es defineixen també sis àmbits d’actuació o dimensions, en les quals es considera que cal que tota empresa treballi si desitja adoptar amb èxit una estratègia de Indústria 4.0. S’han considerat les següents sis dimensions de treball: (1) els processos industrials; (2) els productes, serveis i nous models de negoci; (3) les infraestructures TI; (4) les dades i l’analítica; (5) l’organització, l’estratègia i els RRHH; (6) i l’ecosistema de negoci amb els clients, proveïdors i socis.

D’aquesta manera, amb els cinc nivells de maduresa i les sis dimensions de treball, l’estudi defineix una taula o matriu d’autodiagnosi on s’identifica per cada estat de maduresa i dimensió de treball els elements, les fites i les actuacions que el caracteritzaran.

Per tant, en funció de quins elements, fites o actuacions s’hagin realitzat, qualsevol empresa podrà analitzar a través d’aquesta matriu d’autodiagnosi la seva situació actual, identificant en quin estat es troba de maduresa per cada dimensió de treball, i el camí que ha de recòrrer per seguir avançant, identificant els aspectes que encara li manquen.

En aquest sentit, es defineixen també els diferents plans d’acció per cada dimensió de treball, per tal de permetre a les empreses la identificació de les actuacions a realitzar en funció de l’estat de maduresa en què es trobin, si desitgen seguir amb el desplegament de la Indústria 4.0 en la seva organització.

Per acabar, l’estudi es completa identificant els principals mecanismes i instruments de finançament que les diferents administracions posen a l’abast de les empreses per tal de promoure i facilitar la digitalització industrial en la seva organització, és a dir, tant la definició de l’estratègia com la posta en marxa dels diferents projectes relacionats amb la Indústria 4.0.


13

2. INTRODUCCIÓ

El 28 d’octubre del 2014, el Govern de la Generalitat de Catalunya va aprovar l’Estratègia SmartCAT, amb la qual s’estén el concepte d’Smart City a escala de país -corresponent al que la Comissió Europea anomena “Smart Region”-, per desplegar un programa que integri i coordini les iniciatives locals i supralocals, doni suport a les empreses i desplegui iniciatives Smart en clau de país.

SmartCAT, alineada amb l’estratègia de la Comissió Europea “Europa 2020”, es planteja com a objectiu convertir Catalunya en una Smart Region de referència internacional que aprofiti l’ús de la tecnologia i la informació digital per tal d’innovar en els serveis públics, impulsar el creixement econòmic i promoure una societat més intel·ligent, sostenible i integradora, essent la Direcció General de Telecomunicacions i Societat de la Informació l’organisme del Govern encarregat de liderar el desplegament d’aquesta estratègia.

Per altra banda, el passat 24 d’octubre del 2016, la Generalitat de Catalunya, les quatre diputacions catalanes i els representants del món local varen realitzar l’acte de signatura del Pacte Nacional per a la Societat Digital, un protocol mitjançant el qual les institucions es comprometen a fomentar conjuntament el desenvolupament de la societat digital a tot el territori català i establir mecanismes de col·laboració que sumin sinèrgies per tal d’assolir aquest objectiu i d’aquesta manera donar una resposta de país als grans reptes que planteja la revolució digital.

I on, concretament, a partir d’aquest acord s’estableix el compromís per part de les diferents institucions a treballar en cinc àmbits d’actuació:

El desplegament de l’estratègia de territori intel·ligent del Govern català (SmartCAT), tot integrant i coordinant les iniciatives locals i supralocals i donant suport a les empreses per fer de Catalunya un smart country de referència internacional.

El desplegament i la gestió coordinada d’infraestructures tecnològiques i de comunicacions electròniques que assegurin la igualtat d’oportunitats per a tots els territoris, ciutadania i empreses de Catalunya.

L’adopció de mesures i d’eines tecnològiques conjuntes en l’àmbit de la ciberseguretat i de la protecció dels drets de les persones i les empreses en la nova societat digital.

L’impuls d’una nova Administració Digital, producte de la digitalització de les administracions catalanes, que vagi més enllà de l’extensió de l´ús de tecnologies digitals per aprofitar-ne el seu poder transformador amb l’objectiu de fer una administració més àgil, senzilla i eficaç.

El desenvolupament de la Indústria 4.0, tot difonent entre el teixit empresarial la importància de la disrupció que pot provocar la indústria 4.0 en el mercat, capacitant capital humà per donar resposta a la demanda de nous perfils i promovent les infraestructures necessàries.

És en aquest context on s’enmarca l’elaboració del present estudi “Model de maduresa per l’adopció de la Indústria 4.0 en l’empresa” el qual persegueix orientar i donar suport a les empreses per tal de facilitar l’adopció de les tecnologies i processos associats a la Indústria 4.0, amb l’objectiu final d’una major competitivitat.


14

2.1. A qui va adreçat el document

Aquest document s’adreça principalment a directius, gerents i caps d’innovació de les empreses, petites, mitjanes i grans, del territori català i, d’una manera àmplia, a totes les persones amb responsabilitat dins de les mateixes que participen en la definició de l’estratègia de l’empresa i en la presa de decisions a tots els nivells de la cadena productiva.

Tot i que el document s’enfoca principalment a les empreses, també s’adreça a les entitats, com ara a les administracions, centres tecnològics, fundacions i associacions, les quals juguen un paper clau a l’hora de facilitar i impulsar la implementació de la Indústria 4.0 a les empreses de menors dimensions i amb menys recursos.

2.2. Objectiu i abast del document

El present estudi té per objectiu facilitar la presa de decisions als responsables de les empreses respecte de les accions que cal emprendre per implementar una estratègia d’Indústria 4.0 a la seva empresa.

Per fer-ho, l’estudi s’inicia amb un anàlisi sobre l’escenari actual del sector industrial i de la seva importància dins l’economia, fent especial èmfasi en les principals característiques associades a la indústria catalana, així com també de les principals iniciatives relacionades amb la Indústria 4.0 i contra la desindustrialització existents arreu del món.

Tot seguit s’han identificat les principals tendències que configuren la realitat del mercat avui en dia, les quals condicionen de manera molt significativa al sector industrial afectant especialment als seus processos productius, destacant que en totes elles és susceptible que la Indústria 4.0 hi dóni resposta.

Posteriorment a aquest context, en el capítol 5, l’informe fa una introducció breu de què s’entén per Indústria 4.0, quins són els principis que la sustenten i el canvi de paradigma que suposa per les indústries el fet d‘adoptar-la. S’assenyalen també els beneficis més importants que es poden aconseguir i s’identifiquen els principals reptes a tenir en compte si qualsevol empresa desitja avançar amb èxit en l’estratègia d’incorporar la Indústria 4.0.

Una vegada feta la introducció de la Indústria 4.0 es descriuen de forma resumida les principals tecnologies facilitadores que es troben dins el seu paraigües. Per complementar-ho i disposar d’un punt de vista més pràctic, en el capítol 7 s’inclouen diferents casos pràctics, en forma de fitxes, d’aplicació de la Indústria 4.0 en les indústries.

És en el capítol 8 on es defineix i es presenta una proposa de model de maduresa per l’adopció de la Indústria 4.0, el qual s’ha elaborat com una eina amb dos objectius principals, per una banda facilitar que tota empresa pugui identificar en quin punt es troba dins aquest procés d’adopció, i per l’altra conèixer quines actuacions hauria de tenir en compte per seguir avançant en la seva implantació gradual. Els diferents plans d’accions queden descrits en el capítol 9.


15

Una vegada exposat el model i el Pla d’accions, i per facilitar la seva implementació, en el capítol 10 es facilita la relació dels diferents mecanismes, programes i instruments de finançament disponibles a nivell català, estatal i europeu, que tota empresa hauria de conèixer a l’hora de dissenyar la seva millor estratègia per a l’adopció de la Indústria 4.0 i garantir la seva viabilitat.

Per últim, en l’annex, i amb la voluntat de proporcionar una perspectiva més àmplia, es realitza una comparativa breu d’altres propostes de models de maduresa existents i que han estat promogudes per diferents actors del mercat (proveïdor de serveis de consultoria de negoci i tecnològica, fabricant d’equipament electrònic industrial, enginyeria i proveïdor de serveis, proveïdor d’eines de desenvolupament de producte i plataforma IoT, agència governamental de promoció i foment del negoci).


16

3. ESCENARI ACTUAL DEL SECTOR INDUSTRIAL

3.1. Context general

El sector industrial no només segueix sent important dins de l'economia de la UE, sinó que es manté com un conductor de creixement i ocupació. La indústria (que en el context d'aquest document fa referència a l’àmbit de la fabricació, excloent la mineria, la construcció i el sector energètic) proveeix valor afegit a través de la transformació de materials en productes.

Tot i que en termes nets només 1 de cada 10 empreses a la UE està classificada com a indústria de fabricació, el sector està constituit per 2 milions de companyies que generen 29,7 milions de llocs de treball1 i un valor afegit de 1.630 bilions d’€2.

A la vegada, les indústries de fabricació són responsables de prop del 80% de les exportacions de la UE i del 80% de la investigació i innovació privada que es desenvolupa, essent, per tant, un element clau cap a un creixement econòmic sostenible.

Figura 1. Sector Industrial de Fabricació de la UE

Malgrat la importància que reflecteixen aquestes dades, la contribució relativa de la indústria a l'economia de la UE ha decaigut. Durant els últims 30 anys el percentatge de la contribució del sector industrial respecte el conjunt global de l'economia ha patit un descens molt significatiu (veure Figura 2), on el valor afegit de la indústria de fabricació en l’economia europea representava el 15,3% a setembre de 2014, 1,2 punts inferior que el pes que aquest sector tenia al 2008.

Aquest procés de "desindustrialització" europeu ha estat conseqüència del procés invers d'industrialització d’altres llocs del món (particularment a la Xina), motivats principalment per uns costos laborals molt inferiors en totes aquelles activitats altament intensives en mà d’obra.

1 “Industry 4.0, Digitalisation for productivity and growth”, European Parliament Briefing, September 2015 2 Eurostat, Manufacturing statistics – NACE Rev.2 August 2016


17

Figura 2. % Contribució de la indústria a l'economia de la UE

3.2. Context de la indústria catalana i la factibilitat de l’adopció de la Indústria 4.0

Catalunya, amb un PIB de 223.629 milions d’euros3, és la primera economia per volum de PIB en el ranking de les comunitats autònomes, representant un 18,9% del total de l’Estat. En termes de PIB per càpita Catalunya es situa amb 29.966€ per darrera de Madrid, el País Basc, i aproximadament al mateix nivell que Navarra. Aquesta xifra es troba per sobre del PIB per càpita mig de l’Estat, però per sota dels valors de la zona Euro.

Figura 3. PIB per Habitant (€,2015)

Aquesta escenari es trasllada també al valor afegit industrial de Catalunya, el qual compta amb un valor superior al de l’Estat i molt similar al de la Unió Europea.

3 Idescat


18

Deixant de banda que el sector serveis és el més rellevant en l’economia catalana, la indústria representa el 19,6% del valor afegit del país, arribant al 50% si s’hi sumen els serveis més relacionats. La importància de la indústria catalana queda pal·lesa en el fet que és la principal contribuïdora a la balança comercial positiva, amb un creixement mig anual en exportacions del 4,8% des del 2000, i responsable de donar feina al 18,3% de la població ocupada catalana, amb una tendència de creació de feina positiva des del 2014.

Figura 4. La indústria Catalana

El sector, atenent al nombre de treballadors, està format principalment per indústries de productes alimentaris, indústries químiques (incloent la fabricació de productes farmacèutics), la producció de productes metàl·lics i la fabricació de vehicles, maquinària i altres equips mecànics4, i es caracteritza per un pes molt rellevant de les pimes, les quals suposen el 98,9% del total del sector. La indústria catalana presenta un seguit de característiques que s’han de tenir en compte a l’hora de dissenyar una estratègia d’adopció de la Indústria 4.0. Reindustrialització Els països asiàtics com la Xina són tradicionalment els principals competidors en costos laborals. Tot i això, els increments salarials en els últims anys, sumats a les dificultats per supervisar els processos productius, la proximitat de la cadena de valor i la disponibilitat de personal qualificat, fan que s’estigui produint un procés de reindustrialització de les empreses, que porten de tornada la producció a Catalunya. Inversió privada en R+D+i La inversió en R+D+i de les empreses industrials catalanes va ser comparativament superior a la mitjana espanyola, però inferior a la de la mitjana de la UE i països com Alemania, França i el Regne Unit. Des del 2008 en que la conjuntura econòmica va empitjorar, la tendència alcista de les inversions es va veure interrompuda i no ha estat fins els dos darrers anys en que la tendència ha començat a canviar.

4 Informe anual sobre la indústria a Catalunya 2015, Generalitat de Catalunya, Departament d’Empresa i Coneixement


19

Figura 5. Inversió en R+D+I (%,2016)

Internacionalització Catalunya és la principal zona exportadora d’Espanya, amb un volum de 16.422 empreses que han fet d’exportar part de la seva activitat diària. El total d’exportacions creix any rere any assolint un màxim al 2015 de 63.839 milions d’euros el 34,4% del total de l’estat.

Figura 6. Exportacions catalanes (Milers de milions d'€)

d'€)


20

Terciarització de la indústria Les empreses han deixat d’oferir productes exclusivament industrials, per proporcionar també serveis associats. Les fronteres entre la indústria i els serveis són cada vegada més difusos. Costos energètics L’Estat espanyol es sitúa com el tercer país de la UE amb preus més elevats de l’electricitat per pimes amb activitat industrial (0,105 €/kWh, respecte la mitjana de 0,839€/kWh)5. Ús i coneixement de les TIC L’ús de les TIC a les empreses va en augment. El 2015 la proporció d’empreses a Catalunya amb connexió a Internet era del 70,7% en microempreses i del 99,1% en empreses de més de 10 treballadors, de les quals, el 17,9% ha adoptat solucions al núvol o cloud (percentatge sobre el total d’empreses amb connexió a internet)6. Respecte a la digitalització de la informació dins l’empresa, el 41,5% disposa d’eines informàtiques que els permet compartir informació entre els departaments, com poden ser CRM o ERP. Mentre que pel que fa a la utilització del big data, en un any el seu ús s’ha més que duplicat en les empreses industrials innovadores, doncs el nombre d’empreses ha passat, segons el baròmetre de la innovació a Catalunya 2015, del 8,3% el 2014 al 18,1% el 20157.

Figura 7. Implementació TIC a l'empresa catalana (2016)

5 Font: Eurostat 2016 http://ec.europa.eu/eurostat/tgm/table.do?tab=table&plugin=1&language=en&pcode=ten00117 6 Informe ús TIC empreses 2014-2015, Telecomunicacions i Societat de la Informació, Generalitat de Catalunya 7 Baròmetre de la Innovació a Catalunya, Juny 2016, Anàlisi Estadística, ACCIÓ, Generalitat de Catalunya


21

3.3. Iniciatives d’Indústria 4.0 contra la desindustrialització

En resposta al procés de desindustrialització, la Comissió Europea el 2012 va establir com a prioritària la recuperació de la indústria fixant-se l’objectiu que aquesta representés el 20% del valor de l'economia europea per a l'any 2020.

Per tal d’assolir aquesta fita la CE va posar a disposició de les empreses industrials un seguit de polítiques i eines de finançament, essent la principal l’instrument H2020, amb el foment de l’adopció de la Indústria 4.0 com un dels seus eixos centrals per incrementar la productivitat, la competitivitat i el valor afegit de les empreses industrials a nivell europeu, estimulant d’aquesta manera el creixement econòmic.

De forma complementària, els principals països de la UE també adopten, i han adoptat, estratègies específiques de foment de la I4.0.

A continuació es presenten de manera breu les principals iniciatives existents dins i fora de la UE de foment de la implementació de la Indústria 4.0.

Alemanya

El govern federal va impulsar el programa Industrie 4.0 per dotar la indústria

manufacturera amb 200 milions d’euros per implementar solucions digitals. Alhora, la despesa en R+D destinada a aquesta indústria està previst que arribi als 650 milions d’€ en el període de 2015 mentre que la inversió privada pot arribar a 10.9 bilions per a l'evolució cap a l’Indústria 4.08.

L'impacte de la digitalització en la indústria alemanya a l'any 2020 s'estima en un increment de la productivitat equivalent a 90.000-150.000 milions d'euros, a més d'un increment dels ingressos de 30.000 milions d'euros anuals (el que representa l'1% del PIB alemany addicional per nova producció) i un creixement de l'ocupació del 6%9.

Regne Unit

El govern ha llançat una iniciativa anomenada "Suply chain action plan" l'objectiu del qual és establir les bases de col·laboració entre govern i actors de la indústria per millorar els punts febles detectats, creant un impuls industrial d'alt valor que ajudi a comercialitzar noves tecnologies a través de tots els sectors de manufactura.

S'espera que el Regne Unit inverteixi al voltant d'un 2.5% del seu volum d'ingressos en transformació digital.

França

La "Industrie du Futur" a França, és la iniciativa fomentada pel ministeri d'Indústria a França per revitalitzar el sector i encaminar-lo cap a l'adopció de les tecnologies facilitadores de la I4.0.

La primera fase del programa que va començar el 2013, espera realitzar una despesa de 3.7 bilions d’€. Fins ara mes de 330 subprojectes han començat com a part del programa involucrant a més de 400 empreses.

8 Industrie 4.0/ IoT Vendor Benchmark 2017, Experton GROUP 9 Industry 4.0, The Future of Productivity and Growth in Manufacturing Industries, BCG


22

Itàlia

El govern italià va aprovar el 2016 un pla de finançament per la Indústria 4.0. El pla dota el sector privat de prop de 13 bilions d’€ fins a 2020 per al desenvolupament d'un fase de digitalització del sector de manufactura.

El pla, a més d'aportar inversió directa, planteja un augment de la deducció fiscal per a inversions en pimes innovadores o l'exempció d'impostos sobre guanys derivats d'inversions a llarg termini en facilitadors de la I4.0

Espanya

El govern espanyol va llançar la iniciativa público-privada Industria connectada 4.0. emmarcada dins de la "Agenda per a l'enfortiment del Sector Industrial a Espanya (2014)" i aquesta alineada amb la "Agenda Digital per a Espanya (2013)".

L’objectiu és el de garantir el coneixement i desenvolupament de competències d’I4.0, impulsar i promoure la posta en marxa de les tecnologies digitals i fomentar la col·laboració multidisciplinar.

Estats Units

El 2014 es va crear l’NNMI "National Network for Manufacturing Innovation", per tal de fomentar el desenvolupament i la comercialització de tecnologies de manufactura a través de partenariats publicoprivats entre indústries, universitats i agències del govern federal.

L’NNMI consisteix en una xarxa de 15 instituts d’R+D+i que actuen com a nuclis d'innovació per la indústria. L’objectiu final és el de desenvolupar, demostrar i comercialitzar nous productes, a més de formar una força de treball qualificada a tots els nivells per millorar les capacitats de la indústria. Fins al 2016 l’NNMI ha invertit 468 M$ fomentant la investigació aplicada a tecnologies innovadores cap a la Indústria 4.0.


23

4. PRINCIPALS TENDÈNCIES DEL MERCAT

Actualment el sector industrial és veu enormement condicionat per una sèrie de tendències i factors que configuren la realitat actual del mercat. Tenint en compte l’elevada competitivitat existent, l’èxit final de les empreses passa per saber-se adaptar a tots aquests factors que afecten més o menys directament als seus processos industrials. A continuació, es presenten de manera breu les principals tendències i característiques del mercat actual que cal tenir en compte, i on la Indústria 4.0, i les tecnologies associades, esdevenen una eina indispensable per les empreses industrials per donar-hi resposta.

4.1.1. Elevada customització

Empreses d’arreu han abraçat la personalització massiva per tal de proporcionar un valor únic als seus clients d’una manera eficient. Al 2009, el 22% dels fabricants afirmaven que la customització era essencial per créixer10. A dia d’avui, tot i que la customització massiva de productes no està encara estesa, més del 35%11 d’els consumidors online dels EEUU estan interessats en la personalització de característiques del producte o bé en la compra de productes fabricats seguint les seves especificacions.

Figura 8. Customització de producte

La personalització massiva combina la personalització i la flexibilitat del negoci de fabricació a mida, de tal manera que sigui possible una producció en massa però amb un menor cost unitari. Centrar-se en el client, però, és alhora un imperatiu i una situació de crisi constant. A mesura que els clients i les seves necessitats, cada vegada més diverses, creixen, aquesta tendència afegeix cost i complexitat innecessària a les operacions de l’empresa.

10 https://nulogy.com/learning-center/articles/why-depending-on-erps-alone-is-your-companys-biggest-handicap2/ 11 Forrester Research http://mashable.com/2011/04/13/mass-customization/#1roDRhEZ9SqA.

https://nulogy.com/learning-center/articles/why-depending-on-erps-alone-is-your-companys-biggest-handicap2/

http://mashable.com/2011/04/13/mass-customization/#1roDRhEZ9SqA


24

El repte, per la indústria, resideix en examinar a fons el tipus de personalització que més valoraran els clients, i implementar aquells processos de treball flexibles que permetin personalitzar béns o serveis pels clients individuals en grans volums però mantenint un cost relativament baix.

4.1.2. Cicle de vida més curt

Una de les principals tendències de la última dècada és la dramàtica reducció dels cicles de vida dels productes. Aquest fet s’explica perquè una proporció creixent de les vendes es produeixen poc temps després de la introducció del nou producte, o el que és el mateix, el 50% dels ingressos anuals de les empreses, en una àmplia gamma d’indústries, es deriven dels nous productes llançats en els darrers tres anys.

Això ha fet que la substitució cada dos anys d’una línia de producte o servei s’estigui convertint en la norma de moltes indústries.

Un clar exemple en aquest sentit, és l’evolució que presenta el sector de l’automoció, on s’observa la reducció progressiva del temps pel llançament dels nous models de producte al mercat.

Aquest reducció del temps és molt més extrema en el cas dels telèfons mòbils, a on l’any 2008 el telèfon es canviava cada 2 anys i mig, mentre que a dia d’avui els nous models apareixen cada 15 mesos.

Figura 9. Reducció del temps de llançament dels nous models

La planificació de cicles de vida més curts suposa per l’empresa que només disposi d’una petita finestra d'oportunitat per obtenir beneficis pel nou producte abans que la competència es posi al dia i els marges comencin a reduir-se.

I això a la vegada obliga a que les empreses no només hagin d’arribar les primeres al mercat amb el seu producte, sinó també a que hagin de ser capaces de satisfer ràpidament la corva de demanda que generi el nou producte.


25

Per tant, si les empreses no volen perdre l'oportunitat de l'explosió inicial, ni patir un desproveïment, requeriran de tecnologia que els permeti implantar processos ràpids, flexibles, amb gran capacitat d’adaptació i escalables als canvis de la demanda.

4.1.3. Globalització (cadena de producció)

El patró del comerç internacional ha canviat notablement durant els últims 25 anys. Actualment el mercat és global, i la tendència és que la cadena de producció sigui cada vegada més complexa amb components i activitats d’arreu del món, des del disseny del producte fins a la fabricació de les peces, el seu acoblament i el mercadeig.

Això ha donat lloc a cadenes internacionals de producció que han alterat el funcionament de la producció i els models comercials a nivell mundial.

Figura 10. Cadena de valor distribuïda globalment

Aquest context distribuït impacta i dificulta de manera significativa l’organització, la coordinació, i la planificació de les empreses degut a la clara complexitat de la gestió de la cadena de subministrament.

Si a això es suma el fet que la recerca de l’eficiència indueix a operar amb inventaris reduïts, s’estableix un escenari en què la combinació de la major distància a la font d'aprovisionament més el fet de treballar amb inventaris reduïts, imposa una exigència significativa respecte a la qualitat i la fiabilitat de tot el procés logístic i dels diferents actors que hi intervenen, com són els operadors logístics, els proveïdors i els clients.

Per fer-hi front, les empreses requereixen d’una millor planificació i traçabilitat que tingui en compte les limitacions, restriccions i necessitats de cada part, com també el compromís de complir amb el pactat.


26

4.1.4. Sostenibilitat i eficiència

Els elevats costos que actualment representen l'energia i les matèries primeres en la indústria i la necessitat de la conservació mediambiental i de l'entorn ecològic, fan que sigui de gran importància l'anàlisi dels criteris de disseny i d'operació de tots els processos i activitats que en consumeixen per tal d’optimitzar-ne el seu ús.

La incorporació de mesures d'ecodisseny, ecoproducció i gestió optimitzada de recursos (aigua, energies renovables, substàncies perilloses, etc.) afecten directament a l'optimització de costos i a l'eficiència operacional, resultant en un impacte directe sobre les finances de l’empresa. Segons Schneider-electric, el potencial d’estalvi energètic de les indústries és del 58%12.

Per altra banda, l'oferta i la imatge de la companyia es tenyeix d'un aspecte diferencial únic: els beneficis mediambientals. Segons EAE13, les empreses que s’orienten a cadenes de subministrament sostenibles, detecten una disminució dels costos generals, el 35% d’aquestes empreses constaten que produeixen menys impacte ambiental i el 25% descobreixen que els programes i polítiques de sostenibilitat repercuteixen directament en la millora dels índex de satisfacció dels clients.

Figura 11. Impacte de polítiques de sostenibilitat

4.1.5. Augment de l’edat dels operaris

L'augment de l'esperança de vida, especialment en les societats i països industrialitzats, ha portat a un increment de l'edat mitjana dels treballadors europeus encoratjada també per la baixa natalitat i la prolongació de la vida laboral, i que l'arribada de milions d'immigrants no ha aconseguit revertir.

12 Schneider-electric http://blogespanol.schneider-electric.com/verdesostenibilidad/2016/11/29/1044/ 13 EAE Business School http://www.cadenadesuministro.es/noticias/la-importancia-de-la-sostenibilidad-en-la-cadena-de-suministro/

http://blogespanol.schneider-electric.com/verdesostenibilidad/2016/11/29/1044/

http://www.cadenadesuministro.es/noticias/la-importancia-de-la-sostenibilidad-en-la-cadena-de-suministro/

http://www.cadenadesuministro.es/noticias/la-importancia-de-la-sostenibilidad-en-la-cadena-de-suministro/


27

Un grup d'experts del Fons Monetari Internacional ha advertit que aquest envelliment de la força laboral de la zona euro pot tenir efectes adversos per a la productivitat. Segons les seves xifres, juntament amb l’augment del nombre de jubilats, també creixeran els treballadors d'entre 55 i 64 anys, els quals passaran del 15% actual fins al 20% en les properes dues dècades. Aquest increment tindrà un impacte negatiu, doncs suposarà una caiguda de la productivitat del 3%, amb una especial incidència en els països del sud d'Europa14.

En el cas concret de Catalunya, i segons les projeccions de població elaborades per Idescat15, es seguirà la mateixa tendència, i tant la previsió de l’any 2026 com la del 2051 mostren que la població catalana patirà un envelliment que suposarà principalment un augment de les franges d’edat superiors als 40 anys.

Aquesta tendència impacta especialment ens les empreses industrials, doncs es veuran amb la necessitat de desenvolupar i adequar els seus processos i llocs de treball per què cada vegada siguin més usables, ergonòmics i adaptats a les necessitats i capacitats d’aquest perfil d’operari de més edat.

Figura 12. Envelliment de la població

14 Fons Monetari Internacional http://www.imf.org/external/index.htm 15 Idescat, Projeccions de població (2013-2051) https://www.idescat.cat/cat/idescat/publicacions/cataleg/pdfdocs/pp2013-2051pr.pdf

http://www.imf.org/external/index.htm

https://www.idescat.cat/cat/idescat/publicacions/cataleg/pdfdocs/pp2013-2051pr.pdf

https://www.idescat.cat/cat/idescat/publicacions/cataleg/pdfdocs/pp2013-2051pr.pdf


28

5. INDÚSTRIA 4.0: BENEFICIS I REPTES

5.1. Introducció a la Indústria 4.0

El concepte de Indústria 4.0 fa referència a l’anomenada quarta revolució industrial. La primera revolució va incorporar la màquina de vapor, la segona va suposar l’adopció de la producció en cadena amb la integració de l'energia elèctrica en el procés d'acoblament, i la tercera va implicar la incorporació dels autòmats programables (PLCs) per l'automatització de la fabricació mitjançant l’electrònica.

Figura 13. Evolució de la indústria

Des d’aquest punt de vista, la Indústria 4.0, o quarta revolució industrial, suposa la transformació digital de la indústria amb la integració i la digitalització de tots els processos industrials que conformen la cadena de valor per tal d’arribar al concepte de fàbrica intel·ligent que es caracteritza per una adaptabilitat, una flexibilitat i una eficiència que li permeti cobrir les necessitats dels clients en el mercat actual.

Per l’adopció de la Indústria 4.0 i la digitalització dels processos industrials, el primer element clau és la connectivitat, és a dir, es requereix de la interconnexió entre el món físic, les màquines i els seus recursos associats, i el món digital, que engloba les dades i l’analítica de les mateixes, la qual cosa implica l’ús de noves tecnologies com els sistemes ciberfísics (CPS) i la Internet de les coses (IoT) i més concretament la Internet Industrial de les coses (IIoT).

El segon element clau per l’adopció de la Indústria 4.0 són les dades i més concretament l’explotació òptima de les mateixes, per tal de generar valor per la indústria en la forma d’una millor eficiència i flexibilitat gràcies a l’optimització dels processos industrials; d’una millora dels productes i serveis amb la incorporació de noves i millors prestacions i funcionalitats; però també amb la identificació de noves oportunitats i models de negoci gràcies al nou valor generat mitjançant la informació i el coneixement.

Aquesta necessària explotació de les dades també va de la mà de més tecnologies específiques, com les tecnologies al núvol (cloud), el processat en temps real, el Big Data o


29

el machine learning, les quals esdevenen imprescindibles per tal de portar a terme aquesta analítica.

Figura 14. Elements clau de la Indústria 4.0

En paraules de la cancellera alemana Angela Merkel, la Indústria 4.0 és "la transformació de tota l'esfera de producció industrial a través de la unió de la tecnologia digital i internet amb la indústria tradicional".

La Indústria 4.0 suposa incorporar una transformació digital als processos tradicionals de fabricació i producció. Això no és nou, l'arribada d'internet ha anat transformant de manera progressiva molts àmbits de la societat i del món professional, i en aquest sentit els processos industrials també poden ser transformats mitjançant la incorporació progressiva d’elements i solucions TIC.

L’adopció de la Indústria 4.0 va més enllà de l’automatització de la producció i de la gestió informatitzada de la gestió del negoci que, des de principis del 1970, ha estat posible mitjançant l’ús de l’electrònica, els autòmats programables, i els sistemes d’informació (aplicacions informàtiques) de gestió.

La Indústria 4.0 representa un salt qualitatiu en l’organització i el control de tota la cadena de valor al llarg del cicle de vida de la fabricació i entrega del producte. I suposa, en realitat, un canvi de paradigma per les indústries, dotant-les de noves capacitats fins ara inviables com la d’incorporar en el procés de producció de les necessitats cada vegada més individualitzades del client.


30

Figura 15. Elements de la Indústria 4.0 i el concepte de fàbrica intel·ligent

Canvi de paradigma que suposa la Indústria 4.0

Indústria tradicional Amb la Indústria 4.0

Producció en massa. Personalització segons requeriments del client.

Grans factories per fabricar grans volums d’un producte específic.

Factories ‘intel·ligents’ amb producció flexible per produir a costos competitius.

Planificació ordenada basada en una previsió amb un estoc.

Producció dinàmica segons demanda.

Compra del producte. Ús del producte com a servei.

Minimització del cost. Maximització ROCE: rendibilitat/capital utilitzat.

Rigidesa laboral. Flexibilitat en l’organització del treball.

Font: Roland Berger

Aquest canvi de paradigma de la Indústria 4.0 es sustenta en els següents principis:

Interoperabilitat: la capacitat de comunicació de tots els elements de la fàbrica, els sistemes ciberfísics, els robots, els sistemes d’informació corporatius, els productes intel·ligents i les persones, així com també, els sistemes de tercers.

Descentralització: la capacitat pel disseny de subprocessos autònoms dins la fàbrica amb elements ciberfísics amb capacitat de prendre decisions de forma autònoma.

Analítica en temps real: la capacitat de recopilar i analitzar grans quantitats de dades (Big Data) que permeten la monitorització, el control i l’optimització de processos, facilitant qualsevol resultat i decisió derivats del procés de forma inmediata i en cada instant.

Virtualització: la capacitat de generar una còpia virtual de la fàbrica mitjançant la recopilació de dades i la modelització dels processos industrials (físics), obtenint models virtuals de planta i models de simulació.


31

Orientació a servei: la capacitat per traslladar el nou valor generat al client en forma de nous serveis o serveis millorats amb l’explotació de nous models de negoci disruptius.

Modularitat i escalabilitat: la flexibilitat i elasticitat per adaptar-se a les necessitats de la industria i del negoci en tot moment, amb la facilitat per escalar la capacitat técnica del sistema d’acord amb els requeriments tècnics que requereix l’evolució de la demanda del negoci en cada cas.


32

5.2. Els principals beneficis de la I4.0

L’adopció progressiva de la Indústria 4.0 i de la digitalització dels processos industrials de la fàbrica, impacta de forma significativa en la capacitat de les empreses per ser més eficients i productives, per ser més flexibles a les necessitats i demandes dels clients, per millorar la qualitat i les prestacions del productes i/o serveis, o per la possibilitat d’identificar i posar en marxa nous models de negoci.

A continuació es descriuen els principals beneficis que aporta la Indústria 4.0 i que han de permetre a les empreses donar resposta a les seves necessitats i ser competitius d’acord amb les tendències actuals en el mercat.

5.2.1. Flexibilitat, personalització i satisfacció dels requeriments de client

La capacitat de configuració dels elements ciberfísics fa que els processos industrials puguin ser fàcilment ajustats en poc temps, des del punt de vista de la qualitat desitjada, de la productivitat, de la robustesa, del preu, o de l’eficiència en el consum segons es requereixi.

És en aquest sentit que la Indústria 4.0 permet incorporar les especificacions concretes dels clients al llarg de les fases de disseny, configuració, comandes, planificació, manufactura i operació, amb la capacitat fins i tot d’acceptar canvis d’última hora, arribant d’aquesta manera a un escenari de producció de lots de peça única i altament personalitzats.

5.2.2. Millora de l’eficiència dels processos i estalvi de costos

L’optimització de l’eficiència dels processos mitjançant la digitalització i l’aplicació de les diferents tecnologies i solucions existents en la Indústria 4.0 és possible gràcies al disseny d’accions específiques:

(1) optimitzant la productivitat dels recursos, com són les actuacions de reducció dels consums de matèries primeres i d’energia; o de control de la qualitat en línia amb la reducció de la merma i del material de rebuig;

(2) però també incrementant el rendiment i l’eficiència dels actius existents, com per exemple, la reducció dels temps de parada, la reducció dels temps de configuració de la màquina per canvis de treball, o la millora de la planificació i assignació dels treballs.

Així, la implementació de solucions d’Indústria 4.0 s’estima que comporten una millora en el rendiment dels processos d’entre un 6% i un 8%, i una reducció entre un 20% i un 40% dels costos relacionats amb la baixa qualitat dels productes [1].

Respecte a les solucions de manteniment predictiu s’estima que permeten disminuir el temps d'inactivitat total de la màquina entre un 30% i un 50%, i al mateix temps, augmentar la vida de les mateixes entre un 20% i un 40% [1].


33

5.2.3. Millora de la presa de decisions i capacitat de resposta

La capacitat que ofereix la Indústria 4.0 per una monitorització i anàlisi de la informació en temps real, amb la integració de tots els elements de la fàbrica o fàbriques, i la capacitat per dissenyar subprocessos i sistemes autònoms mitjançant l’ús de tecnologies de coneixement expert basat en regles, permeten a l’empresa no només una presa de decisions i una planificació basada en el coneixement real, amb la possibilitat de ser automatitzada de forma intel·ligent, sinó també una verificació ràpida de l’èxit dels resultats obtinguts d’acord amb les decisions adoptades.

Com a resultat d’això, l’empresa disposa d’una capacitat de resposta major i adaptativa als canvis, de manera contínua i realimentada, amb capacitat per implementar l’autoaprenentatge.

S’estima que la integració de la informació permet optimitzar la cadena de subministrament reduint, per exemple, els costos d'explotació d'inventari entre un 20% i un 50% [1].

5.2.4. Reducció del temps de comercialització

La col·laboració i coordinació integrada amb els proveïdors de la cadena, juntament amb l’ús de tecnologies de virtualització, simulació i fabricació additiva permeten a l’empresa accelerar tota la logística dins l’ecosistema, així com també el processos de desenvolupament de nous productes mitjançant el treball amb prototips virtuals, reduint d’aquesta manera el cost i el temps de comercialització resultants.

S’estima que la Indústria 4.0 pot arribar a reduir el temps de comercialització entre un 30% i un 50% [1].

5.2.5. Millora dels productes/serveis i noves línies (i models) de negoci

La incorporació de la digitalització permet per una banda millorar les prestacions i les funcionalitats dels productes i/o serveis, però per l’altra, dóna peu a generar nous actius de valor (ex: les dades) que poden ser comercialitzats en forma de nous models de negoci i de serveis.

Alguns exemples son els models basats en el pagament per ús o de subscripció mensual, la comercialització d’una suite d’aplicacions des de plataformes tecnològiques, la comercialització de la propietat intel·lectual via llicències o la consultoria especialitzada, o bé, la monetització de les pròpies dades recopilades.

5.2.6. Millora de les condicions i seguretat laborals dels operaris

Amb la millora de les interfícies home-maquina, gràcies als sensors, les solucions mòbils i la realitat augmentada, però també, i no menys important, a la incorporació de robots col·laboratius, és possible millorar les condicions laborals dels treballadors des del punt de vista del seu rendiment, de la seva salut i de la seva seguretat, i adaptar-se d’aquesta manera també a la tendència de l’envelliment progressiu que afecta a la societat i als operaris.


34

De la mateixa manera és possible el desenvolupament d’eines i mecanismes que facilitin la formació dels mateixos, disminuint la seva corva d’aprenentatge i per tant facilitant la seva integració a la feina i la seva productivitat.

En el següent gràfic es recull els principals beneficis que pot aportar la Indústria 4.0 a les empreses industrials:

Figura 16. Beneficis de la Indústria 4.0


35

5.3. Principals reptes a tenir en compte

Per altra banda, l’adopció de la Indústria 4.0 planteja afrontar canvis significatius tant dins la pròpia organització com en la seva relació amb la resta d’actors de la cadena de valor de la qual forma part. L’adopció de la I4.0 requerirà, entre altres, disposar de nou coneixement expert i noves habilitats professionals, de nova infraestructura tecnològica, i d’una gestió activa de les dades de producció com a actiu de valor de l’empresa.

Tot seguit es resumeixen els principals reptes que haurà de tenir en compte i afrontar tota empresa que desitgi adoptar la I4.0 en els seus processos industrials i/o productes.

5.3.1. Gestió activa de les dades

Cal entendre que les dades són l’actiu clau per l’adopció de la I4.0 en la fàbrica, ja que només si es disposa de dades reals (i en temps real) dels processos, així com dels productes o serveis oferts a client, és possible portar a terme de forma efectiva la monitorització, el control i una presa de decisions basada en el coneixement.

Però no només això, tampoc serà possible generar nou coneixement que permeti a la vegada avançar i optimitzar els processos per dotar-los de més ‘intel·ligència’ i autonomia.

Les dades hauran de gestionar-se de manera activa en totes les etapes del seu cicle de vida: recol·lecció, emmagatzemament, anàlisi, compartició i arxivat, per mitjà de la utilització d’estàndards i de la definició de polítiques i bones pràctiques adients.

Figura 17. Generació de valor amb la gestió activa de les dles dades

Per portar-ho a terme, caldrà una inversió, és a dir, l’empresa requerirà de noves infraestructures tecnològiques (sensors, cloud, big data, etc.).

Ara bé, la qüestió no és tenir dades per tenir-les, sinó la utilitat de les mateixes segons el valor que poden generar, ja que la importància d’una gestió eficient de les dades es pot resumir en la següent expressió “Garbage in, Garbage out”. És a dir, si les dades amb les quals es treballa no són correctes i/o útils, les conclusions que se n’extreuran tampoc ho seran.


36

5.3.2. Integració de dades i sistemes dins l’empresa

En línia amb el punt anterior, i de com generar valor amb l’anàlisi de les dades, un altre aspecte a tenir en compte i no menys important serà la capacitat per la integració dels diferents sistemes d’informació dins l’organització (ERP, CRM, PLM, etc). És a dir, la capacitat per integrar la informació dels processos pròpiament industrials amb la informació de la resta de processos de gestió i de negoci de l’empresa (ex: disseny de producte, vendes i comercialització, producció, compres, inventari i logística, màrqueting, facturació, rrhh, etc.).

Una part important del repte es troba en la necessitat de posar ordre i poder integrar els diferents estàndards i tecnologies que utilitzen els diferents sistemes d’informació per tal que es pugui garantir una comunicació entre ells i la plataforma comuna I4.0.

Aconseguir aquesta integració permetrà agilitzar i lligar els processos industrials amb la resta de processos de negoci com els associats a la comercialització i a l’atenció al client o als serveis.

5.3.3. Gestió i atracció del talent

Davant el canvi de paradigma que suposa la Industria 4.0, la importància de la gestió del talent com a procés essencial per garantir la competitivitat de l’empresa en tot aquest procés de transformació s’observa en les següents dades, segons un informe presentat pel Foro Economico a Davos la digitalització de la indústria i l’aplicació de les noves tecnologies suposarà per una banda la desaparició de 7,1 milions de treballadors en els països analitzats en l’informe a l’any 2020 degut a l’automatització de tasques i la desaparició d’intermediaris, però per l’altra la creació de 2,1 milions de nous llocs de treball relacionats amb les noves capacitats16.

Això és així, perquè en general es considera que la digitalització de la indústria tindrà una major impacte en aquelles economies intensives en mà d’obra, de tal manera que tornarà a ser rendible i competitiu produir en economies desenvolupades.

En línia amb això, i segons el Observatorio para el empleo en la Era Digital, vuit de cada 10 joves d’entre 20 i 30 anys trobarà una feina relacionada amb l’àmbit digital amb treballs que encara no existeixen17.

En aquest sentit, entre les 10 feines més demandades hi ha la d’enginyer Smart factory, expert en innovació digital, el data scientist, expert en Big Data, expert en usabilitat, i l’expert en ciberseguretat i gestor de riscos digitals (Figura 18).

Per tant, la gestió del talent per part de l’empresa haurà d’afrontar entre altres el reptes de com incorporar la cultura digital de la societat en l’entorn industrial, de com permetre la transformació digital de les diferents feines amb la incorporació de les noves tecnologies, i de com atraure i retenir el talent i l’expertesa en les noves competències com el Big Data, la ciberseguretat o l’explotació de nous models de negoci, claus per l’adopció de la I4.0.

16http://www3.weforum.org/docs/WEF_FOJ_Executive_Summary_Jobs.pdf 17http://www.feriadelempleo.es

http://www3.weforum.org/docs/WEF_FOJ_Executive_Summary_Jobs.pdf

http://www.feriadelempleo.es/


37

Figura 18. Les professions més demandades en la Indústria 4.0

5.3.4. Gestió de la seguretat

La digitalització d’una indústria i dels seus processos industrials aporta grans beneficis, però també comporta grans riscos relacionats amb la seguretat al voltant de les dades i de les tecnologies implicades, i que cal preveure i saber gestionar mitjançant l’establiment i l’adopció de processos, eines i solucions específiques, amb l’objectiu de garantir la seguretat no només dels sistemes d’informació sinó també de tots els components, equips i instal·lacions ’connectades’ que conformen la xarxa industrial de l’empresa en les seves fàbriques.

En aquest sentit, cal tenir en compte també que el fenomen dels ciberatacs és un risc creixent, segons dades del Centro de Respuesta a Incidentes de Seguridad e Industria (CERT-SI), si el 2014 es varen registrar 18.000 incidències, aquesta xifra va augmentar a prop de 50.000 incidències el 2015, i s’ha més que doblat, fins arribar a les 115.257 incidències durant el passat 201618.

L’impacte dels atacs sobre la seguretat pot arribar a ser molt important i afectar a la productivitat de l’empresa, a la reputació de la mateixa vers els seus clients, i a la seva competitivitat en general, podent generar importants perjudicis econòmics, i fins i tot, posant en risc, en algun cas, la seva viabilitat.

Concretament, entre els principals riscos i/o afectacions hi ha accessos no autoritzats amb obtenció i/o pèrdua de informació i de propietat intel·lectual; existència de riscos a la integritat física dels treballadors; incidències, parades i malfuncionaments de la cadena de producció; o la caiguda i no disponibilitat de serveis a clients.

Entre aquests riscos, cal esmentar especialment el creixent nombre de casos de frau anomenats ransomware spam, que consisteixen en un segrest de la informació per demanar

18http://www.smarthc.es/wp-content/uploads/2017/04/INCIBE-1.pdf


38

posteriorment un rescat. I on durant el passat 2016 a l’Estat espanyol es varen identificar més de 2.000 casos, dels quals el 67% varen afectar a empreses. A nivell mundial aquest tipus d’atacs ha està creixent a ritmes del 6.000% durant el 2016 segons fonts de IBM i el seu volum representa ja de mitja el 40% dels correus spam. L’agència FBI dels EEUU estima que aquest tipus d’atacs varen suposar ingressos de 1.000M$ pels cibercriminals19.

Figura 19. Tipologia d'incidents en ciberseguretat

5.3.5. Col·laboració i coordinació amb l’ecosistema

El canvi de paradigma que suposa l’adopció de la Indústria 4.0 va més enllà del procés de fabricació intern. És a dir, no només hi ha una automatització dels processos interns sinó també hi ha una actuació sobre els processos externs que permeten a l’empresa comunicar-se i coordinar-se amb l’exterior.

En aquest sentit, les tecnologies de la I4.0 permeten intercanviar l’informació, agilitzant i facilitant les relacions amb tot l’ecosistema, des dels proveïdors i socis fins als clients finals. La qual cosa pot fer possible un salt en el rendiment i les prestacions de tota la cadena de valor a nivell global, i d’aquesta manera, millorar de forma significativa l’eficiència de tot el conjunt, com per exemple amb els temps de comercialització de nous productes, la minimització dels incidents de qualitat i del material de rebuig, la resolució d’averies, o la traçabilitat de tota la cadena, entre altres.

Assolir aquests beneficis passa per afrontar el repte de com gestionar la relació amb l’ecosistema tant a nivell de la definició dels processos d’interrelació, dels acords de nivell de

19https://www-03.ibm.com/press/us/en/pressrelease/51230.wss


39

servei o de qualitat, dels estàndards d’interoperabilitat, de la integració de tecnologies i sistemes d’informació, de la gestió de la propietat intel·lectual generada a partir de la informació i del coneixement compartit, o bé, de la gestió de l’explotació de models de negoci conjunts. Sense perdre de vista que les dades s'hauran de gestionar estratègicament, trobant l'equilibri correcte entre la compartició i la protecció de les mateixes.

Figura 20. Cadena de producció tradicional vs Ecosistema integrat

5.3.6. Redefinició dels processos i innovació disruptiva

La I4.0 i les tecnologies implicades tenen per objectiu la millora de la productivitat i l’eficiència dels processos actuals, però a la vegada també ofereixen la possibilitat d’una redefinició més profunda dels processos per buscar resultats i millores molt més significatives, sobretot si es tenen en compte les tecnologies d’intel·ligència artificial (sistemes autònoms), fabricació additiva, simulació o de robòtica col·laborativa.

En aquest sentit, la I4.0 és una oportunitat per portar a terme una innovació disruptiva dins el propi model de negoci i del procés industrial i obtenir així avantatges competitives en eficiència, qualitat i servei de gran impacte en el mercat.

Figura 21. Redefinició de processos i innovació disruptiva


40

6. TECNOLOGIES FACILITADORES DE LA INDÚSTRIA 4.0

En aquest capítol es presenta el conjunt de tecnologies facilitadores per l’adopció de la Indústria 4.0 a l’empresa i la digitalització dels seus processos de producció. Cal dir que la major part d’aquestes tecnologies no són desconegudes i ja s’han estat utilitzant de manera més o menys intensiva en funció de la seva maduresa com és el cas de la robòtica, la simulació i recentment la computació en el núvol.

Figura 22. Tecnologies facilitadores

En aquest sentit, per l’adopció de la I4.0 no és indispensable la incorporació de la totalitat d’elles per disposar d’una fàbrica intel·ligent, però sí n’hi ha algunes que són absolutament claus per portar-ho a terme, com és el cas de la IIoT, l’analítica Big Data, la computació en el núvol, la integració horitzontal i vertical de sistemes i la ciberseguretat.

Figura 23. Aplicació de les tecnologies en la fàbrica 4.0


41

6.1.1. Internet de les Coses Industrial (IIoT) i sistemes ciberfísics

Conceptes que es basen en incorporar a qualsevol equipament o dispositiu de les tecnologies estàndard necessàries per dotar-los de capacitat de processat, emmagatzemament i connectivitat per tal que es puguin comunicar tant entre ells com amb els controladors dins una estructura en xarxa segons sigui necessari. Per mitjà de la IIoT i dels sistemes ciberfísics, és possible que qualsevol element o component de la planta o de la fàbrica pugui estar connectat, transmetent i/o rebent informació, i fent possible la monitorització i el control en temps real i la posterior analítica de les dades.

Figura 24. Avantatges de l'IoT aplicat a la indústria


42

6.1.2. Analítica Big Data i tècniques de machine learning

Conjunt de tecnologies, algoritmes i sistemes dissenyats i utilitzats per recopilar grans quantitats dades per posteriorment extreure’n informació de valor mitjançant sistemes analítics avançats.

Concretament es parla de big data quan es requereix tractar grans volums de dades, amb una gran varietat dels tipus de dades a tractar, tant estructurades com no estructurades, i amb unes necessitats de velocitat de processar elevades (temps real). En un escenari d’una indústria les fonts són múltiples i diverses: sensors, equipaments i instal·lacions, interfícies HMI, aplicacions i sistemes d’informació, operaris, web, xarxes socials, correus electrònics, càmeres, etc.

Dins aquest context del big data, l’aplicació de tècniques de machine learning, amb l’ús d’algoritmes matemàtics, permet el desenvolupament de sistemes d’aprenentatge automàtic amb l’objectiu de crear sistemes experts i de recomanació.

Tant el big data com el machine learning són eines clau i de gran aplicació i usos diversos en la indústria, doncs permet entre altres, el suport i l’automatització de la presa de decisions, la planificació intel·ligent dels treballs en planta o plantes, l’autoconfiguració de les màquines segons les ordres de treball, l’optimització del control de la qualitat o el manteniment predictiu i prescriptiu.

Figura 25. Avantatges del Big Data i l'analítica


43

6.1.3. Computació al núvol

La computació al núvol, o al cloud, suposa un canvi de paradigma respecte el model tradicional, basat en adquirir i instal·lar progressivament nou equipament (hardware) i que queda molt limitat degut al cost que suposa (ex: compra, llicències, manteniment, etc.).

En canvi, la computació al núvol permet obtenir serveis de computació a través de la xarxa, generalment Internet, de tal manera que l’empresa només pagui per l’ús dels recursos que utilitza en cada moment, fent possible d’aquesta manera que sigui viable tècnica i econòmicament tenir accés a grans recursos de computació.

El model ofereix grans avantatges per l’empresa, doncs permet disposar d’una manera àgil i ajustada en el cost d’únicament aquells recursos que són necessaris, i amb la capacitat d’escalar i incrementar aquests recursos tant com sigui necessari en qualsevol instant.

El model basat en el núvol és un element clau per poder disposar d’altres tecnologies com el big data, les tècniques de machine learning o la simulació, i per tant, esdevé indispensable per qualsevol indústria que desitja adoptar la I4.0.

Figura 26. Avantatges de la computació al núvol


44

6.1.4. Integració horitzontal i vertical de sistemes

Es fa referència a totes aquelles tecnologies i estàndards de comunicació que permeten la interacció a través d’una plataforma dels diferents components i sistemes d’informació (ex: Web, ERP, SCM, CRM, PLM, MES, SCADA, etc.) de tal manera que sigui possible treballar amb informació integrada i compartida, fent possible d’aquesta manera l’agilització i l’automatització tasques i processos entre els diferents actors, permetent una gestió integral i també la generació de nou valor a través de l’explotació de nous models de negoci.

En aquest sentit, la integració ha de poder realitzar-se tant de manera vertical, entre els sistemes de producció i la resta d’àrees i departaments de l’empresa (ex: gerència, comercial, finances, rrhh, producció, etc.), com de manera horitzontal integrant tota la cadena de valor del cicle de vida del producte, i això vol dir tant dins l’empresa com, en últim terme, amb el seu ecosistema, és a dir, la integració amb els proveïdors, socis i clients.

Figura 27. Avantatges de la integració horitzontal i vertical de sistemes


45

6.1.5. Ciberseguretat

Element indispensable sense el qual no es pot abordar amb èxit una adopció de la I4.0. La ciberseguretat comprèn tres objectius, garantir la confidencialitat, la disponibilitat i la integritat per part de l’empresa.

És a dir, que la indústria pugui mantenir la privacitat i l’accés de les dades i de la informació a només aquelles persones i sistemes que així ho requereixin; que els sistemes i la informació estiguin disponibles sempre que sigui necessari; i que es pugui verificar i validar que les dades, els processos (tan tractaments de dades, com els processos de negoci i manufactura) i el sistema (a nivell d’equipaments i programari) no s’hagin vist compromesos i funcionin correctament.

En aquest sentit, és necessari que les empreses adoptin models de seguretat respectant els conjunts de normes i estàndards existents al respecte, ISA-99 i IEC-62443, com per exemple el model defense in depth i que es basa en un model de seguretat basat en capes, on cada capa aporta i afegeix un nivell més de seguretat a tot el sistema.

Per altra banda, també és important que l’empresa adopti el concepte de seguretat per disseny (security by design) on es té en compte la seguretat com un element més ja des de la fase de disseny i conceptualització de nous productes, processos, sistemes i serveis.

Doncs, només incorporant les mesures i criteris de seguretat des d’un inici serà possible minimitzar i evitar de forma significativa els riscos i l’impacte davant possibles atacs o accidents futurs a mesura que tot el sistema creixi i evolucioni.

Figura 29. Avantatges de la ciberseguretat

Figura 28.Ciberseguretat


46

6.1.6. Robótica: robots col·laboratius i autònoms

Segons la IFR20, el creixement que experimenta la robòtica els darrers anys ve donat per múltiples factors, entre els quals hi ha una demanda de més productivitat, la necessitats de treballar amb toleràncies més estrictes en els processos industrials i en els productes, la tendència a la personalització en massa, els requeriments de miniaturització, o l’evolució cap a cicles de vida de producte més curts.

Amb l’aparició de la robòtica col·laborativa es preveu que aquest creixement s’acceleri més ja que en combinació amb les tecnologies d’intel·ligència artificial, el machine learning i la visió per computador, es disposa d’una nova generació de robots capaços d’assumir noves tasques i d’adaptar-se a multitud d’entorns, la qual cosa facilitarà encara més la implantació de la robòtica en la indústria.

Els robots col·laboratius, a diferència dels tradicionals que són aptes per tasques repetitives, rutinàries i perilloses i que requereixen de grans velocitats, no s’han d’instal·lar de manera aïllada en cel·les, sinò que gràcies a que incorporen sensors de força, els permet assumir tasques de gran precisió i interactuant amb els operaris.

La incorporació de la robòtica col·laborativa en la fàbrica dóna pas a l’automatització col·laborativa que es caracteritza per un augment de la productivitat i de la seguretat de l’operari, per una major flexibilitat per treballar en diferents processos segons sigui necessaries en cada moment, i per permetre una redefinició i simplificació dels processos industrials existents de cara a guanyar més eficiència.

Figura 30. Avantatges de la robòtica col·laborativa

20International Federation of Robotics (www.ifr.org)

http://www.ifr.org/


47

6.1.7. Realitat augmentada

La creació de realitats mixtes en temps real que combinen el món real amb elements virtuals ofereix grans aplicacions en l’entorn industrial dins una fàbrica, i en especial, amb la interacció amb les màquines.

Per tant, aquesta tecnologia esdevé una eina imprescindible per millorar la interfície Home-Màquina (HMI) i facilitar la feina i la productivitat dels treballadors dotant-los de la capacitat per interactuar i accedir a la informació d’interès in situ i de forma mapejada sobre qualsevol elements real. Les aplicacions són múltiples: formació i entrenament, controls de qualitat, resolució d’averies, controls de rendiment i productivitat, inventari, etc.

Figura 31. Avantatges de la realitat augmentada


48

6.1.8. Virtualització i tecnologies de simulació

Les tècniques de modelat 3D dels productes permeten implementar controls de qualitat (ex: metrologia) de gran precisió. La simulació amb prototips virtuals permet optimitzar la fase de disseny de nous productes amb una minimització dels costos de desenvolupament i la reducció dels temps de comercialització. La reproducció virtual de la fàbrica i de les línies de producció, modelant el seu comportament, permet avaluar la idoneïtat de diferents alternatives de configuració en planta o comprovar la capacitat de resposta actual davant diferents escenaris de previsió de demanda que fora del món virtual no seria viable ni per cost ni per temps.

Tots aquests escenaris són exemples del gran potencial que pot oferir la virtualització i les tècniques de simulació en la indústria en el seu objectiu de ser cada vegada més eficient i competitiva.

Figura 32.Avantatges de la simulació en la indústria


49

6.1.9. Fabricació additiva i impressió 3D

Sistema de fabricació basat en la creació capa a capa d’un objecte mitjançant l’ús de diferents materials (ex: plàstic, resina, metall, etc.) amb el qual és possible reproduir qualsevol model 3D en un objecte real.

Això suposa un canvi de paradigma en la indústria, donat que fa possible una redefinició dels seus processos industrials gràcies a que permet treballar sense motllos ni utillatges de fabricació; minimitzant o eliminant les peces d’assemblatge, i per tant, reduïnt el material utilitzat amb l’obtenció d’objectes i components molt més lleugers, i fent possible com a resultat, la híper-personalització, la capacitat per produir en lots petits i l’adaptació als canvis continus de la demanda.

Així mateix, la viabilitat per la descentralització dels sistemes de fabricació additiva permet també apropar-se al consumidor o client, reduint les distàncies i el cost de la logística associada i guanyant novament amb més competitivitat.

Figura 33. Avantatges de la impressió 3D


50

7. EXEMPLES D’APLICACIÓ DE LA INDÚSTRIA 4.0

Hi ha diversos casos d'èxit en tecnologies relacionades amb la Indústria 4.0 a Catalunya. L'adopció de nous processos, tecnologies o una combinació de tots dos per a resoldre un problema concret, ha fet que algunes empreses hagin un important salt cap endavant en la seva productivitat. Aquests casos mostren la importància de no quedar-se enrere en la digitalització industrial, per seguir sent competitius en el futur.

7.1.1. Hohner automáticos: l’encoder intel·igent

Aconseguir una família de codificadors innovadora per al control de processos industrials i maquinària, que permeti superar les limitacions actuals, i sigui possible la seva aplicació eficient en ambients productius flexibles amb alts nivells de precisió.

Desenvolupament d'una solució ICT al nou encoder per permetre la seva parametrització, monitorització, reconfiguració i integració en sistemes de gestió avançats o externs en general. Disseny i desenvolupament d’un sistema encapsulat per dotar l’encoder d’estanqueïtat total

L’Smart encoder o encoder intel·ligent permet a les fàbriques implementar la Internet de les coses en els seus processos industrials, amb la presentació de la informació gairebé en temps real de l'estat del codificador, i permetent una re-configuració en calent per tal d’adaptar-se a les necessitats de la fàbrica dins un marc interoperable i deslocalitzat.

HOHNER AUTOMÀTICOS: Encoder Intel·ligent

Problema / Objectiu

Accions desenvolupades

Tecnologies implicades Internet de les coses IoT Analítica de dades

Àrees implicades Disseny de producte Enginyeria Informàtica Màrqueting

Resultats / Beneficis


51

7.1.2. Preview: la monitorització del procés de injecció de plàstic

Desenvolupar un sistema ciberfísic (CPS) per monitoritzar en temps real el procés de fabricació per injecció de plàstic que permeti el control i l’optimització del procés minimitzant, d’aquesta manera, els defectes de peces fabricades i el temps de producció.

El desenvolupament es centra en un sistema universal d’adquisició de paràmetres de motlle a través de la sensorització del mateix, una xarxa robusta de comunicacions per monitorar en temps real els paràmetres de procés i dissenyada per treballar en exigents entorns industrials i un sistema predictiu avançat centralitzat al núvol que proporciona recomanacions de configuració de màquina basat en tècniques d’aprenentatge automàtic (machine learning) i control de qualitat a nivell de cicle en temps real.

Reduccions del 50% en el temps de configuració de motlle, reduccions del 20% en el consum energètic i material de rebuig, així com increments del 30% en productivitat gràcies a la major flexibilitat del procés.

PREVIEW: Monitorització de la injecció

Problema / Objectiu


Tecnologies implicades Internet de les coses (IoT) Intel·ligència artificial Analítica de dades

Àrees implicades Enginyeria Informàtica Producció



52

7.1.3. Comexi: nous serveis al núvol i màquines intel·ligents

Anar més enllà del producte màquina i potenciar també els serveis associats, millorant també les prestacions de la mateixa màquina. Concretament, Comexi ha desenvolupat una plataforma al núvol que permet la interacció amb el portfoli de màquines de packaging flexible que té instal·lades, amb l’objectiu d’oferir als seus clients nous serveis i funcionalitats basats en l’anàlisi de les dades associades al rendiment de les màquines.

Pel desenvolupament de la plataforma al núvol es va realitzar primer el disseny de l’arquitectura tecnològica, un anàlisi i especificació de les principals funcionalitats d’interès pels clients, el inventari de dades disponibles i d’interès, i el posterior disseny i implementació de la base de dades de coneixement, així com el desenvolupament dels diferents mòduls funcionals. Per completar el sistema es va requerir implementar en les màquines el mòdul de gestió de la interacció i comunicació amb la plataforma.

Capacitat per oferir una major qualitat al client així com explotar noves vies d’ingressos amb la possibilitat d’establir nous models de negoci. S’ofereix al client nous serveis web relacionats amb la gestió i el control de les màquines Comexi que tingui instal·lades en una planta o multiplanta (ex: monitorització en temps real 24x7, planificació i control de la producció, quadres de comandament i KPIs de productivitat, informes de reporting, etc).

Comexi Cloud: nous serveis i màquines intel·ligents

Problema / Objectiu


Tecnologies implicades Internet de les coses (IoT) Cloud Computing Analítica de dades (big data) Machine Learning

Àrees implicades Disseny de producte i enginyeria TI i informàtica Màrqueting i comercial Servei tècnic i atenció al client CTec i serveis de consultoria



53

7.1.4. OEM automoció: la integració i l’analítica en temps real dels processos

Integrar les dades procedents dels diferents sistemes de gestió transaccionals (IT i operacionals (OT) de l’empresa. És a dir, disposar d’una eina que permeti treballar de manera i analitzar de manera conjunta les dades procedents del ERP, CRM i MES corporatius, però també dels sensors i actuadors i PLCs dels processos productius. L’objectiu de la integració és poder fer anàlisis, planificacions i preses de decisions basades en un coneixement en temps real. Concretament, obtenció i maximització d’indicadors OEE (disponibilitat, eficiència i qualitat)

La solució implantada pretén abarcar la presa de decisions per part de diferents àrees de l’empresa. Per poder dur-la a terme, s’han realitzat les següents accions:

Anàlisi de les dades a recollir. Conjuntament amb els usuaris clau, definir totes les dades necessàries que poden aportar valor al seu negoci.

Connexió de les dades dels PLCs amb l’eina d’anàlisi. Implementació d’una eina amb el protocol de comunicació adequat que permeti enviar la informació punt a punt.

Generació de dashboards d’acord amb les necessitats de les diferents àrees de l’empresa, tant amb temps real com històrics.

Mitjançant la nova eina d’anàlisi implementada és possible obtenir informes i anàlisis a mida sobre les dades integrades en temps real, i de manera adaptada segons les àrees de responsabilitat i privilegis que tenen els diferents usuaris. Les principals funcionalitats

OEM Automoció: Integració i analítica en temps real

Problema / Objectiu


Tecnologies implicades Internet de les coses IoT Integració de sistemes Analítica de dades

Àrees implicades Informàtica Producció Manteniment Business



54

aconseguides són: planificació amb l’accés a quadres de comandament per modificar si cal programes de fabricació; elaboració de dashboards amb informació en temps real dels automatismes existents per la gestió de manteniment, elaboració de scorecards per identificar desviacions que es produeixen o es produiran en les línies, planificació dels enviaments (logística) del producte acabat.


55

8. L’ESTRATÈGIA I4.0: EL MODEL DE MADURESA I EL PROCÉS DE DIGITALITZACIÓ

A continuació es presenta la proposta de model de maduresa per l’adopció de la Indústria 4.0, que s’ha elaborat amb l’objectiu d’esdevenir una eina per facilitar que tota empresa pugui identificar en quin punt es troba dins aquest procés d’adopció, i conèixer quines actuacions hauria de tenir en compte per seguir avançant en en la seva implantació. Aquest model abasta des d'un estadi inicial, en el qual la indústria té un comportament tradicional amb ús molt bàsic de les tecnologies, fins a la situació ideal d'una empresa industrial totalment digitalitzada, que és capaç de treure el màxim potencial a les tecnologies I4.0 tant per a l’optimització dels seus processos industrials, com per l’adopció i l’explotació de nous models de negoci. En aquest sentit, el model té com a utilitat, en un primer moment, el de permetre a l’empresa conèixer el punt en què es troba dins d’aquest procés d’implantació de la Indústria 4.0, és a dir, saber com n’està d’avançada. I en un segon lloc, què li falta fer, és a dir, poder identificar les properes passes que haurà de realitzar en forma d’actuacions i que cal que tingui en compte per seguir avançant en l’adopció i el desplegament de la Indústria 4.0.

8.1. Descripció del model de maduresa d’Indústria 4.0

8.1.1. Classificació segons nivells de maduresa

Per a la definició del model de maduresa de la Indústria 4.0 s’han identificat 5 nivells o graus d’adopció de la I4.0. Aquests nivells van des d’una mínima e l'absència de digitalització en l'organització fins a una integració completa i a diferents nivells de la digitalització en tots els processos incloent una presa de decisions recolzades en l’anàlisi de dades. Els nivells de maduresa definits són:

1. Conscient

2. Principiant Digital

3. Competent

4. Expert

5. Líder Digital

A continuació es mostra una taula amb la descripció d’aquests 5 nivells de maduresa segons l’estat de desenvolupament de la Indústria 4.0 en l’empresa, les actuacions que porta a terme per tal d’avançar en la seva implementació i els resultats que se’n deriven d’aquestes actuacions.


56

Nivell Nom Estat d’implementació de la Indústria 4.0 Actuació de l’empresa Resultats obtinguts

Nivell 1

Conscient

En general els diferents departaments funcionals de l’empresa treballen de forma aïllada i no tenen accés a una informació integrada en relació a la producció i al producte. Malgrat es pugui disposar de sensors, controladors i sistemes de monitorització amb automatitzacions puntuals, la informació sobre els processos industrials està generalment compartimentada i aïllada, amb l’existència de múltiples registres i fonts d’informació repartits en múltiples estacions de treball, i amb gran varietat de formats diferents, ja sigui en paper o en digital. Aquest escenari, per tant, provoca dificultats per disposar d’una informació consolidada amb un risc clar de desactualització, de tal manera que esdevé impossible saber la situació en temps real de la fàbrica i dels seus processos productius. Per tant, l’empresa mostra dificultats per satisfer les necessitats del client a mig i llarg termini amb una relació qualitat/preu competitiva enfront a la resta de competidors del mercat.

La direcció de l’empresa és sensible a la importància d’adoptar les tecnologies associades a la Indústria 4.0, i consideren la incorporació d’aquestes tecnologies com un camí indispensable per afrontar els reptes per millorar la seva competitivitat. La direcció promou la sensibilització i la formació en l’àmbit de la Indústria 4.0 als diferents nivells de l’organització. Es treballa l’anàlisi de quins elements i quins processos podrien veure’s millorats mitjançant l’aplicació de la Indústria 4.0, així com la priorització de les actuacions a realitzar per a la seva adopció i implantació.

Alineació de tots els nivells de l’empresa sobre la importància de la Indústria 4.0 pel seu negoci. S’elabora el full de ruta (roadmap) per a la implantació de la Indústria 4.0 a l’empresa, desenvolupant el mapa d’oportunitats amb la identificació dels diferents projectes a portar a terme i la seva priorització d’acord amb la situació actual i l’estratègia de l’empresa, tenint en compte tant les seves necessitats com els seus interessos. Es defineix el Pla d’Implantació (entre 1 i 3 anys vista) amb una assignació pressupostària a les actuacions més prioritàries.


57


Nivell 2

Principiant Digital

L’empresa és capaç de monitoritzar i recollir les dades associades als processos productius i/o a les prestacions dels seus productes i/o serveis en temps real. Disposar d’aquesta informació permet a l’empresa obtenir coneixement real (basat en dades) sobre els seus processos productius, la seva productivitat, el control de qualitat i/o les prestacions dels productes i/o serveis vigents. Gràcies a aquest coneixement l’empresa és capaç de definir i implementar un primer grup d’indicadors (KPI’s) per a una millor presa de decisions.

S’afavoreix la creació d’estructures i comitès interdepartamentals per tal de disposar d’una visió holística i transversal en l’adopció de la Indústria 4.0 que asseguri l’èxit i l’eficàcia dels projectes endegats i desenvolupats, així com la seva alineació amb l’estratègia de l’empresa. S’incorporen noves tecnologies, principalment sistemes ciberfísics i tecnologies al núvol per capturar i gestionar la informació d’interès. Es posen les bases per la solució de traçabilitat i de ciberseguretat ja des d’un inici. Es pensa també amb les oportunitats que ofereix la robótica i més concretament la robótica col·laborativa. Algunes d’aquestes implementacions poden requerir suport extern per a la seva implementació (si és el cas). Es treballa en el desenvolupament dels projectes I4.0 més prioritaris.

L’empresa ha posat en marxa els primers pilots específics basats en la Indústria 4.0. Els projectes que es porten a terme permeten aplicar i obtenir millores concretes i a curt termini en certs processos i/o productes i/o serveis oferts. Amb el desenvolupament de les primeres actuacions es conceptualitza i es configura la infraestructura tecnològica que permetrà la captura i l’emmagatzemament de les dades i el seu anàlisi posterior d’una manera centralitzada. Es conceptualitzen i desenvolupen quadres de comandament per la presa de decisions. Aquestes eines d'intel·ligència de negoci seran molt útils en la competitivitat futura de l'empresa.

Nivell 3

Competent L’empresa és capaç de monitorar, controlar i gestionar de manera integrada els diferents processos en planta a nivell de producció, productivitat, control de qualitat i manteniment en temps real. Per fer-ho possible, l’empresa compta amb la

plataforma IoT i amb sistemes de gestió de

Es treballa en la integració dels sistemes de producció en planta, i de la resta de plantes, amb la resta de sistemes de gestió corporatius. L’empresa es reforça, de manera interna o externa) amb rols experts en el tractament

Configuració i implantació, si s’escau, de noves eines de gestió de la producció en planta (ex: MES) amb el desenvolupament de components de programari que permetin la integració amb la resta de sistemes de gestió


58


la producció (MES), integrats amb la resta de sistemes de control i de gestió corporatius (ex: SCADA, ERP, CRM, PLM, web, intranet, botiga online, etc.). La integració de la informació no només es produeix a nivell de fàbrica, sinó que també es produeix a nivell de producte ofert (p.e. màquina eina, línia d’extrusió, línia d’impressió, etc.). Gràcies a això, l’empresa és capaç d’oferir als seus clients solucions avançades de gestió i control de les seves màquines, si s’escau.

dades que faci possible el canvi, i en la millora de les prestacions dels productes i serveis actuals.

corporatius, principament ERP, CRM i PLM, o amb SCADAs. Configuració i habilitació, si s’escau, de noves plataformes i eines avançades de control i gestió del producte per part dels clients (p.e. solucions per a la gestió de la màquina-eina, o d’una línia productiva, etc.) Definició i posta en marxa de nous models de negoci basats en la informació que abans no eren possibles.

Nivell 4

Expert L’empresa és capaç d’optimitzar els seus processos industrials mitjançant la incorporació d’intel·ligència artificial a través de l’ús de tècniques d’aprenentatge automàtic amb la generació i aplicació de sistemes predictius i de recomanació als diferents processos. Això es tradueix en un major eficiència i productivitat, en un producte de major qualitat (p.e. gran reducció en el nombre de productes defectuosos per cada lot) i en la satisfacció de les necessitats del client; la qual cosa es tradueix finalment en una major competitivitat.

L’empresa segueix prioritzant i endegant projectes per a l’optimització, tant dels processos productius interns com de les funcionalitats, prestacions i serveis associats als seus productes, si és el cas. Es treballa en l’analítica de les dades, i en la incorporació de la intel·ligència artificial amb la generació de mètodes predictius i prescriptius o de recomanació. Es reforça la relació amb proveïdors i socis integrant els sistemes d’informació respectius i automatitzant els procediments d’interacció.

Incorporació de funcionalitats intel·ligents en els sistemes de control i gestió tant a nivell de processos interns com a nivell de producte. S’incorporen, en aquest sentit, prestacions com el manteniment predictiu, la planificació intel·ligent de recursos, els sistemes de suport a la decisió per la configuració de la màquinària i els sistemes de control de qualitat amb autoaprenentatge, que en conjunt amb la robòtica col·laborativa i la fabricació additiva permeten redefinir els processos i impulsar de manera significativa l’eficiència, la productivitat, la personalització i la qualitat oferta.


59


S’incorporen noves tecnologies (considerades altament innovadores) com la realitat augmentada en els àmbits de la formació i el manteniment. Es planten les bases dels models de governança interna i compartida de l'empresa per gestionar tota la informació generada.

Digitalització de les relacions amb els clients, socis i proveïdors, i posta en marxa i consolidació de nous models de negoci basats en la informació i en serveis digitals.

Nivell 5

Lider Digital

L’empresa fa un ús adequat de les diferents tecnologies de I4.0 (la IoT, el cloud computing, el Big Data, la robòtica col·laborativa, la realitat augmentada, les tecnologies de simulació i de realitat virtual, i la fabricació additiva) per seguir avançant en el concepte de fàbrica intel·ligent dins un marc de millora contínua, i amb l’objectiu final de l’eficiència, la productivitat, la flexibilitat i la personalització. L’empresa forma part d’un ecosistema integrat amb els seus socis i proveïdors que li dóna opció a poder competir a un nivell molt més elevat, que d’altra manera no seria possible. L’empresa és capaç d’explotar la informació i el coneixement de valor que obté a resultes del seu negoci mitjançant nous models de negoci.

L’empresa consolida els procediments interns de millora contínua i selecciona aquelles actuacions que li permeten una millora efectiva de la seva competitivitat, introduïnt, en la mesura del possible, nova intel·ligència en base al coneixement generat mitjançant les noves tecnologies. La intel·ligència artificial i les tècniques de simulació i virtualització són les tecnologies que l’empresa incorpora progressivament. S’aprofundeix en la integració dels sistemes d’informació que conformen l’ecosistema de l’empresa. El model de governança està desenvolupat, peró en millora continua.

Es configuren màquines intel·ligents i s’incorporen sistemes autònoms, tant a nivell intern de la fàbrica com a nivell de producte. S’incorporen funcionalitats de simulació de la producció en funció de la previsió de la demanda, per a una planificació intel·ligent dels recursos necessaris a curt i mig termini. Sistemes d’informació integrats amb els socis i proveïdors de l’empresa. Models digitals de negoci en millora continua.


60

8.1.2. Estructuració segons dimensions o àmbits d’actuació

Addicionalment es plantegen 6 àmbits d’actuació en els quals caldrà prendre mesures per a portar a terme l’adopció de la I4.0 dins l’empresa. Cal tenir en compte que aquestes actuacions no són merament de caràcter tecnològic, sinó que afecten també a la manera de treballar, a l’organització de l’empresa, a la capacitació dels treballadors o a la relació amb els proveïdors. Totes aquestes actuacions queden agrupades en aquestes 6 dimensions:

1. Processos

2. Productes, serveis i nous models de negoci

3. Infraestructures TI

4. Dades i analítica

5. Organització, estratègia i RRHH

6. Ecosistema de negoci: clients, proveïdors i socis

# Dimensió Descripció

1 Processos productius

Els processos són les activitats realitzades de manera recurrent en les activitats de negoci. En el cas de la indústria s’hi inclouen, entre d’altres, el disseny, la producció, el control de qualitat, la monitorització i el control dels estocs.

Implementar l’automatització i digitalització dels processos permetrà una visió global de tota la cadena de valor aconseguint maximitzar-ne l’eficiència i la flexibilitat produint més i millor en menys temps.

2 Productes, serveis i nous

models de negoci

La creació de productes en una industria connectada és diferent a la de la industria tradicional. La Indústria 4.0 dota dels instruments necessaris per modificar el producte generat en funció dels canvis de demanda, tant en termes de volum com de variabilitat. Es passa d'una producció centrada en el producte a una producció centrada en el client.

A aquest fet s’hi afegeix la possibilitat de generar nous serveis basats en les dades i la informació i l’ús de les tecnologies, que suposen un gran valor afegit pel client.

La indústria connectada no només produeix, sinó que estableix una relació amb el client i les seves necessitats, i entén aquestes mateixes necessitats a través de plataformes socials i altres mètodes digitals.


61

# Dimensió Descripció

3 Infraestructures TI

La transformació en Indústria 4.0 requereix d'un conjunt ampli d'infraestructures digitals. Aquestes infraestructures inclouen tant elements de sofware; sistemes de tractament de dades, plataformes d'integració dels processos de l'empresa (clients, existències, comandes, despesa energètica, temps de producció i eficiència), etc. com elements de hardware; sensors, PLCs, encòders, etc., que permetin dotar de connectivitat a les diferents màquines i equipaments per tal de poder capturar, emmagatzemar, monitoritzar i analitzar la informació que generen i optimitzar i millorar d’aquesta manera els processos productius i en definitiva la competitivitat de l’empresa.

4 Dades i analítica

Les dades són la clau pel control, la gestió i la presa de decisions en la Indústria 4.0. Per aquest motiu, les empreses han d’entendre i gestionar les dades com un dels actius més importants. Les dades s’han de gestionar de manera activa i estratègica al llarg de la cadena de valor en totes les etapes del seu cicle de vida.

Definir i implementar un pla per a la recol·lecció, emmagatzematge, anàlisi, valorització i compartició de les dades esdevé bàsic i necessari en l’èxit de la implementació de la Indústria 4.0.

A la vegada, s’ha de trobar un equilibri entre l’intercanvi i la protecció de les dades, garantint en tot moment la seguretat de les mateixes.

5 Organització, estratègia i

RRHH

La transformació digital requereix d'un canvi de mentalitat a tota l'empresa que a la vegada necessita de nous models organitzatius en els que la implicació de la direcció és clau.

La direcció empresarial ha de tenir una visió àmplia innovadora i entendre la importància de la tecnologia com a factor de competitivitat a mig i llarg termini.

S'instaura la necessitat d'establir rols que permetin una correcta implantació d'iniciatives de digitalització i que aquestes estiguin totalment alineades amb els objectius estratègics. Per sota de les capes de comandament i presa de decisions, la indústria connectada demana d'una especialització cada vegada més intensa en TI a tots els nivells de l'organització.

La contractació de personal qualificat en aquest àmbit, així com la promoció de programes de formació i qualificació al personal ja existent serà una tasca a tenir molt en compte en una correcta transformació en Indústria 4.0.

6 Ecosistema de negoci: clients,

proveïdors i socis

Les empreses formen part d'estructures i cadenes de valor majors formades per socis, associacions i proveïdors, que necessiten de la compartició d'informació, i per tant, d'una integració de dades, processos i sistemes de gestió amb l'objectiu d'oferir més valor, més qualitat i més eficiència.

L'augment del valor de l'anàlisi de dades en aquest ecosistema implica que es produeixi, de manera constant, un intercanvi de dades entre actors. En aquest escenari, prendrà un valor cabdal la correcta protecció d’aquestes dades.

Per tant, serà necessari establir aliances definint nous marcs de cooperació en el que totes les parts puguin sortir beneficiades salvant les possibles barreres inicials. A tot això, s’hi afegeix el lloc central que prenen els clients i les seves demandes en l'ecosistema, obligant, cada vegada més, a una ràpida resposta de la indústria als canvis que aquests plantegen.


62

8.2. Autodiagnosi del nivell de maduresa I4.0

Per tal de facilitar la ubicació de les empreses en aquest model, es presenta la taula d’autodiagnosi següent, dividida en els 5 nivells i les 6 dimensions descrites, en la qual s’identifiquen quines fites o actuacions caldria que l’empresa tingui implementardes per a cada nivei per a cada dimensió de treball.

A l’hora de realizar l’autodiagnosi, cal tenir present que l’empresa pot quedar posicionada en nivells diferents per a cada dimensió o, fins i tot, que pugi trobar-se entre dos nivells per a una dimensió concreta, en funció de les actuacions realitzades. En tot cas, el diagnòstic és una eina orientativa de posicionament i autodiagnosi per a un primer posicionament que permeti decidir posteriors mesures d'actuació, a més de prioritzar les més urgents d'acord al pla estratègic de l’empresa.


63

Nivell Processos productius Productes, serveis i nous

models de negoci

Infraestructures TI Dades & analítica Organització, estratègia y

RRHH Ecosistema de negoci:

clients, proveïdors i socis

Nivell 1 Conscient

Processos parcialment automatitzats sense consideracions de digitalització.

Manteniment reactiu.

Productes, serveis i models de negoci tradicionals sense solucions digitals implementades.

Sistemes d’informació bàsics, aïllats sense elements de seguretat bàsics.

Dades bàsiques operacionals, en múltiples estàndards i suports d’informació.

L’anàlisi de la informació es realitza de forma manual.

Dubtes sobre el potencial de la I4.0.

Estructura tradicional, sense estratègia per l’adopció de la I4.0.

Relació tradicional via telèfon, fax, i correu electrònic.

Web corporativa amb informació general i amb poc contingut de valor.

Nivell 2 Principiant

Digital

Full de ruta per la digitalització dels processos.

Pla de manteniment preventiu.

Full de ruta per la implementació i desenvolupament de smart products i serveis digitals.

Xarxa de comunicacions industrial basada en estàndards.

Sistemes de gestió corporatius; ERP, CRM, PLM, MES, etc.

Conceptualització de la plataforma integrada de gestió de la producció.

Mesures bàsiques de seguretat.

Pla de seguretat des del disseny.

Pla per la gestió activa de les dades.

Conceptualització i disseny de la Base de Dades de coneixement integrada.

Pla d’implantació I4.0 alineat amb estratègia de l’empresa.

Inici dels primers projectes pilot.

Avaluació de conveniència de suport expert en I4.0.

Distribució per diferents canals (online i offline).

Web corporativa amb funcionalitats i informació de valor.

Integració de la informació amb eines de gestió i analítica (CRM).

Nivell 3 Competent

Primers processos productius digitalitzats i integrats.

Planificació i control en base a KPI’s i regles de coneixement expert.

Traçabilitat parcial.

Primers productes amb solucions digitals, segurs i amb connectivitat a la plataforma integrada.

Digitalització dels serveis: primers serveis digitals al núvol i millora dels actuals amb l’ús de dades.

Plataforma IoT integrada amb funcionalitats bàsiques de control i planificació.

Integració vertical dins l’empresa amb la integració dels diferents sistemes de control, de gestió i de cicle de producte existents (SCADA, ERP, CRM i PLM, MES).

Ciberseguretat TI/TO per capes.

Base de dades de coneixement centralitzada.

Captura i emmagatzemament de les dades d’interès dels processos i productes.

Primers algoritmes per l’anàlisi i extracció d’informació.

Generalització de l’adopció de la I4.0.

Coordinació TI/TO.

Solucions mòbils per la interfície Home-Màquina (HMI) per formació, control, manteniment i seguretat.

Estandardització de protocols i nivells de qualitat de servei (SLA) amb socis i proveïdors.

Pla de compartició de dades i gestió de la IPR amb els actors de l’ecosistema.

Primeres digitalitzacions de les relacions amb tercers amb automatització de comandes.


64

Nivell Processos productius Productes, serveis i nous

models de negoci

Infraestructures TI Dades & analítica Organització, estratègia y

RRHH Ecosistema de negoci:

clients, proveïdors i socis

Nivell 4 Expert

Totalitat dels processos automatitzats i integrats a la plataforma I4.0 amb gestió i control en temps real.

Primeres solucions d’optimització de processos i manteniments predictius en base a sistemes intel·ligents.

Cartera de productes i serveis digitals basats en la connectivitat i les dades.

Nous models de negoci gràcies a la digitalització, amb solucions integrades pel client (B2C o B2B2C) al llarg de la cadena de subministrament.

Plataforma IoTamb funcionalitats avançades basades en sistemes de suport a la decisió, predictius i recomanadors, amb la totalitat de plantes i processos integrats.

Ciberseguretat amb sistemes de detecció i resposta en temps real.

Models d’analítica de dades amb tècniques de machine learning per la generació de nou coneixement.

Incorporació de dades externes a l’empresa (mercat, xarxes socials, entorn...)

Indústria 4.0 element estratègic.

Pla de formació en tecnologies digitals.

Incorporació de nous perfils d’analítica de dades i tecnologies I4.0.

Es reforça el departament de TI/TO de l’empresa.

Solucions de AR per HMI.

Gestió individualitzada i proactivitat vers al client.

Integració horitzontal amb tercers: integració dels sistemes d’informació i relació automatitzada amb clients, socis i proveïdors.

Nivell 5 Líder Digital

Processos automatitzats, digitalitzats i integrats verticalment amb capacitat per treballar amb lots mínims i personalitzats.

Optimització amb simulació i virtualització.

Subprocessos autònoms, màquines autoconfigurables i vehicles autònoms en planta.

Manteniment predictiu i prescriptiu.

Cartera de productes i serveis digitals consolidada.

Nous models de negoci disruptius.

Lots de peça única i personalització total.

Traçabilitat total i completa dels productes (i components) en tota la cadena de valor.

Integració amb sistemes de gestió de tercers.

Plataforma amb funcionalitats de simulació i virtualització.

Infraestructura TI/TO modular i escalable a futures millores.

Millora contínua de les solucions de seguretat.

Millora contínua de la base de coneixement amb informació de l’ecosistema.

Millora contínua dels models predictius i de les solucions de machine learning.

Pla de millora contínua en l’àmbit de la I4.0 en tots els nivells i àmbits de l’empresa.

Pla de seguretat (holístic) amb gestió de la continuïtat del negoci davant incidències.

Consolidació i millora contínua de l’ecosistema de negoci de l’empresa a través de la integració horitzontal de sistemes i l’automatització de processos.

La col·laboració horitzontal és un dels pilars de l’empresa.


65

9. PLA D’ACCIONS PER UNA ADOPCIÓ GRADUAL DE LA INDÚSTRIA 4.0

9.1. Pla d’acció

Basat en el model de maduresa proposat, aquest capítol presenta un conjunt de recomanacions d'actuacions per tal d’avançar en els diferents nivells del model per a cadascuna de les dimensions de l’empresa plantejades.

Com es posa de manifest en el present document, el procés d’implementar solucions d’Indústria 4.0 en totes les dimensions de l’empresa fins a esdevenir un líder digital no és una tasca senzilla. És per això que per portar-ho a terme amb èxit, és absolutament necessari la implicació real de la direcció.

El procés es basa en l'augment gradual de la disponibilitat i l'ús integrat de les dades pertinents mitjançant la connexió dels recursos, processos i productes de les empreses implicades en la cadena de valor. A més, inclou la capacitat de generar un valor addicional de les dades disponibles per, en última instància, maximitzar els beneficis dels clients. Així, es requereix una transformació fonamental dels processos, de la cartera de productes i serveis i dels models de negoci existents.

Figura 34. Passos per a la transformació en indústria 4.0

És important destacar que cada indústria té les seves particularitats, certes necessitats específiques, a més de diferents estructures organitzatives, en funció de la seva mida, o el seu sector.

Des d'aquesta òptica, totes les actuacions que es presenten a continuació, pretenen ser un guia orientativa sobre els aspectes clau que cal seguir per millorar cadascuna de les dimensions de l’empresa plantejades.


66

Si es desitja un full de ruta personalitzat i adaptat a les necessitats i a la realitat de l’empresa és preferible recolzar-se en experts que donin suport en la identificació i priorització de les actuacions específiques a implementar.

Les actuacions aquí recollides es consideren un conjunt representatiu d’aquelles més importants que cal tenir en compte dins el procés d’adopció de la Indústria 4.0, però no necessàriament seran les úniques que una indústria haurà d’afrontar.

Cal recordar, que el procés cap a l’excel·lència de processos a la Indústria 4.0 és un procés continu que s'ha d'adaptar als canvis del mercat, a la demanda per part dels clients (sigui de manera directa o indirecta) i a l'avenç de les tecnologies que potencien la producció en diferents àmbits.

Aquest entorn canviant obliga a la indústria a adoptar una metodologia nova focalitzada, més enllà de les noves tecnologies, en la valorització de les dades a tots els nivells. Un procés continu que aporti resultats a mesura que s'avança en el camí d’implementació de la Indústria 4.0.


67

9.2. Llista d’actuacions

A continuació es presenta el llistat d’actuacions per tal d’avançar a través dels diferents nivells del model de maduresa plantejat en el capítol anterior per cadascuna de les dimensions.

9.2.1. Processos Productius

Nivell 1: Conscient

1. Elaborar i posar en marxa un pla d’actuació a 3 anys per a la digitalització dels processos industrials.

2. Estudiar els processos industrials i la maquinària d'operacions per tal de definir i establir els indicadors (KPIs) que en permeti mesurar l'eficiència i productivitat.

3. Prioritzar processos i l'equipament a sensoritzar per permetre la captació de dades en temps real.

4. Definir i implementar un pla de manteniment preventiu.

Nivell 2: Principiant Digital

1. Executar els primers pilots de digitalització de processos amb la incorporació de sensorització, millora de l’automatització amb possibles sistemes robotitzats o de robòtica col·laborativa, tecnologies de fabricació additiva, solució de traçabilitat i implantació de sistemes de control basats en regles de coneixement.

2. Integrar les dades dels processos a la plataforma de gestió de la producció.

Nivell 3: Competent

1. Ampliar la digitalització a tots els processos industrials i integrar-los en la plataforma de gestió de la producció, garantint la monitorització i el control en temps real.

2. Optimitzar els primers processos mitjançant l’aplicació de tècniques de machine learning, com poden ser les activitats de planificació i de configuració dels treballs, o les de manteniment.

Nivell 4: Expert

1. Generalitzar l’optimització de tots els processos industrials amb l’ús de les tècniques de machine learning, virtualització i simulació.

2. Dissenyar i posar en marxa subprocessos totalment autònoms, amb l’ús si escau de vehicles autònoms.

3. Implementar Pla de manteniment predictiu i prescriptiu en tots els processos (segons conveniència).

4. Elaborar i posar en marxa un Pla de millora contínua de la digitalització dels processos industrials.

Nivell 5: Líder Digital


68

9.2.2. Productes, serveis i nous models de negoci

Nivell 1: Conscient

1. Elaborar i posar en marxa un full de ruta per la digitalització dels productes i serveis actuals i/o nous.

2. Prioritzar la cartera de productes i serveis actuals a valoritzar mitjançant la digitalització.

3. Identificar noves oportunitats de models de negoci gràcies a la digitalització. 4. Elaborar pla de retrofitting per la digitalització de les màquines instal·lades a client

(si és el cas).


1. Digitalitzar els primers productes ‘connectats al núvol’ amb la incorporació de sensorització i implantació de sistemes de control basats en regles de coneixement.

2. Dissenyar i posar en marxa els primers serveis digitals al núvol.

Nivell 3: Competent

1. Ampliar la digitalització a tots els productes i serveis del catàleg.

2. Optimitzar les prestacions dels primers productes mitjançant l’aplicació de tècniques de machine learning, com poden ser la planificació i la configuració dels treballs o el manteniment predictiu.

Nivell 4: Expert

1. Habilitar la capacitat per la personalització de producte segons les especificacions dels clients.

2. Dotar els productes de capacitats autònomes (si escau). 3. Integrar la traçabilitat completa de productes i serveis, incloent-hi socis i

col·laboradors. 4. Posar en marxa nous models de negoci disruptius gràcies a la digitalització.



69

9.2.3. Infraestructures TI

Nivell 1: Conscient

1. Dissenyar i implantar una xarxa de comunicacions industrial basada en estàndards (modular i escalable).

2. Conceptualitzar la plataforma integrada de gestió de la producció (MES). Avaluació del model: solució pròpia o solució de mercat, avaluació de proveïdors, etc.

3. Elaborar i implantar primeres mesures del pla de seguretat de l’informació associat als processos industrials (ex: accés a màquines, permisos, etc.).


1. Posar en marxa el primer estadi de la plataforma integrada amb funcionalitats bàsiques d’emmagatzemament, control, generació d’alertes, analítica de negoci i generació d’informes.

2. Integrar la plataforma amb els sistemes de gestió corporatius (ERP, CRM, PLM)

3. Implantar solució completa de ciberseguretat en tots els processos industrials.

Nivell 3: Competent

1. Posar en marxa el segon estadi de la plataforma amb funcionalitats intel·ligents basades en sistemes de suport a la decisió, sistemes predictius i recomanadors.

2. Completar la integració de totes les màquines i sistemes industrials a la plataforma.

3. Integrar les plantes de producció a la plataforma.

4. Habilitar solucions de seguretat per la detecció i resposta en temps real davant incidències i/o intrusos.

Nivell 4: Expert

1. Implantar el tercer estadi de la plataforma amb funcionalitats basades en la virtualització i la simulació.

2. Integrar la plataforma amb sistemes d’informació de tercers.

3. Elaborar i posar en marxa els plans de millora contínua d’infraestructures i de seguretat.



70

9.2.4. Dades & Analítica

7

Nivell 1: Conscient

1. Elaborar un Pla de gestió activa de les dades (recol·lecció, emmagatzemament, estandarització anàlisis, compartició i arxivament) amb l’estudi de les dades disponibles o a capturar que són de més interès i d’acord amb les actuacions i processos prioritzats, i identificant els KPI’s prioritaris a analitzar.

2. Conceptualitzar i dissenyar la Base de Dades de coneixement integrada.


1. Capturar i emmagatzemar les dades de més interès en la Base de Dades centralitzada.

2. Executar els primers pilots amb una analítica de dades basada en regles de coneixement.

Nivell 3: Competent

1. Integrar totes les dades dels processos industrials a la plataforma al núvol i en temps real.

2. Desenvolupar models d’analítica de dades amb tècniques de machine learning.

3. Incorporar dades externes a l’empresa, incloent dades del mercat, de client i xarxes socials, clima i entorn, etc.

Nivell 4: Expert

1. Elaborar i posar en marxa un pla de millora contínua de la base de dades de coneixement amb informació procedent de tot l’ecosistema (client, socis i proveïdors).

2. Aprofundir en el detall i l’abast dels models predictius i de solucions de machine learning.



71

9.2.5. Organització, estratègia y RRHH

Nivell 1: Conscient

1. Elaborar el Full de ruta per l’adopció de la Indústria 4.0 amb la contribució i alineació dels diferents estaments i departaments de l’organització.

2. Prioritzar les actuacions a portar a terme amb la definició dels primers pilots.

3. Difondre i sensibilitzar l’organització sobre l’oportunitat de la Indústria 4.0.

4. Avaluar la necessitat de disposar de suport expert per portar a terme l’adopció de la I4.0.

5. Habilitar les estructures transversals (ex: comitès d’innovació) per endegar i fer seguiment dels projectes associats a la I4.0.


1. Executar primer pilots per l’adopció de la I4.0.

2. Establir la coordinació i la convergència de les activitats de gestió de la TI (sistemes d’informació) i de la TO (sistemes industrials o tecnologies d’operacions).

3. Elaborar i posar en marxa Pla per la millora de la interfície Home-Màquina (HMI) mitjançant solucions digitals (ex: sensors, tablet, etc.), per tal de millorar les capacitats dels operaris, la formació (ex: noves incorporacions), així com la salut i seva seguretat laboral.

Nivell 3: Competent

1. Revisar resultats dels pilots i generalitzar l’adopció de la I4.0.

2. Reforçar el departament de TI/TO de l’organització, incorporant, segons necessitat, perfils tècnics amb competències i expertesa en l’analítica de dades.

3. Elaborar i posar en marxa Pla de formació en tecnologies i solucions digitals. 4. Incorporar solucions de realitat augmentada (AR i VR) per la millora de la interfície

Home-Màquina, tant per facilitar l’execució de tasques de control i manteniment, com per portar a terme accions de formació.

Nivell 4: Expert

1. Elaborar i posar en marxa pla de millora contínua en l’àmbit de la I4.0 de forma alineada amb l’estratègia de l’empresa.

2. Dissenyar i posar en funcionament pla de seguretat (holístic) amb una gestió de la continuïtat del negoci davant incidències.



72

9.2.6. Ecosistema de negoci: clients, proveïdors i socis

Nivell 1: Conscient

1. Adequar la web corporativa com a canal d’informació i interacció real amb els clients o potencials clients. Dotant la web de continguts i funcionalitats d’interès com catàlegs detallats de producte, documentació tècnica, butlletins o un servei d’atenció en línia.

2. Integrar la informació de clients dels diferents canals (offline, web, xarxes socials, emails, etc.) a la Base de Dades de clients (mtijançant sistema CRM).


1. Definir l’estandardització dels protocols i nivells de servei (SLA) que governen les relacions amb els clients, socis i proveïdors.

2. Definir Pla per la compartició de dades i la gestió de la IPR (propietat intel·lectual i industrial) resultant amb els diferents actors de l’ecosistema.

3. Desenvolupar les primeres relacions digitals amb clients i proveïdors amb l’automatització de comandes.

Nivell 3: Competent

1. Implementar un sistema d’atenció amb gestió individualitzada i proactiva vers el client (ex: davant incidències).

2. Integrar-se horitzontalment amb els sistemes d’informació dels principals clients, socis i proveïdors.

Nivell 4: Expert

1. Consolidar l’ecosistema implementant un pla de millora contínua per la integració horitzontal dels processos de negoci que defineixen aquest ecosistema.

2. Ampliar la formalització d’acords de compartició de dades i de gestió de la nova IPR.



73

10. MECANISMES I INSTRUMENTS DE FINANÇAMENT En aquest darrer apartat, s’identifiquen els diferents programes i mecanismes de finançament existents que promouen i impulsen la digitalització industrial, ja sigui a través d’incentivar la realització de projectes de recerca, desenvolupament i innovació, o de l’adquisició i implantació de tecnologies i processos que augmentin la competitivitat de les empreses.

A la taula següent es presenten els principals instruments de finançament que es poden trobar a nivell català, estatal i europeu.

Instrument Organització Objectiu Característiques

NUCLIS ACCIÓ Incentivar la realització, de forma individual o col·laborativa, d'activitats de R+D dutes a terme a Catalunya.

Subvenció d’entre un 25-50% en projectes a 2 anys amb pressupost mínim de 100.000 €.

Cupons a la innovació

ACCIÓ

Contractació, en forma de Cupons a la innovació, de serveis com estudis de vigilància, de viabilitat tecnològica, desenvolupaments precompetitius, validació de processos i prototips, etc.

Subvenció de fins al 80% amb un màxim de 6.000€ per petits projectes realitzats per proveïdors acreditats per ACCIÓ.

RIS3CAT ACCIÓ

Projectes concrets plantejats per les comunitats RIS3CAT, agrupacions d’empreses i agents d’R+D+I catalans d’àmbits coincidents i col·laboren per incorporar l’R+D+I en activitats productives dels àmbits sectorials líders.

Consorcs de 2-12 empreses de la comunitat amb un pressupost mínim de 200.000 € i 3 anys de durada. Amb un 50% de subvenció.

Innova Global: Small

capital AVANÇSA

Impulsar projectes amb productes o serveis diferenciats dels que ja estan disponibles al mercat, que abordin nous nínxols de mercat i generin ocupació qualificada a Catalunya.

Suport financer d'entre 300.000 € i 2.000.000 € a empreses joves amb més de 3 anys de vida, per desenvolupar el seu pla estratègic.

Innova Global: Growth capital

AVANÇSA

Accelerar el desenvolupament de productes, aconseguir un creixement orgànic i inorgànic, integrar-se amb altres empreses o negocis, relleu accionarial, implantar companyies estrangeres amb necessitat de socis locals o l'adquisició d’empreses.

Suport financer d'entre 2 i 8 milions d’€ a empreses en fase de creixement (orgànic i inorgànic), i d'internacionalització.

RETOS Colaboración

MINECO

Promoure el desenvolupament de noves tecnologies, l'aplicació empresarial de noves idees i tècniques i contribuir a la creació de nous productes i serveis.

Consorcis de mínim una empresa i una entitat d’R+D amb 100% de subvenció de les tasques de l’entitat d’R+D i un préstec d’entre el 55 i el 95% de les tasques de l’empresa.

REINDUS MINECO

Impuls a empreses que incorporin tecnologies avançades, generin llocs de treball qualificats i incrementin la base exportadora i els productes industrials a altres mercats.

Projectes amb un pressupost mínim de 75.000 € amb un ajut reemborsable.


74

Instrument Organització Objectiu Característiques

PID

CDTI

Projectes empresarials individuals de caràcter aplicat per a la creació i millora significativa d'un procés productiu, producte o servei.

Projectes d’R+D d’un mínim de 12 mesos i 175.000 € amb un ajut del 75% parcialment reemborsable.

LIC CDTI

Projectes empresarials que impliquen la incorporació i adaptació de tecnologies innovadores a nivell sectorial, i que suposin un avantatge competitiu per a l'empresa. També actuacions d'adaptació tecnològica per a la introducció a nous mercats.

Projectes d’adquisició de tecnologia d’un pressupost mínim de i 175.000 € amb un ajut reemborsable del 75%.

CIEN CDTI

Grans projectes col·laboratius de recerca industrial i desenvolupament experimental per a la realització d'una recerca planificada en àrees estratègiques de futur i amb potencial projecció internacional.

Consorcis de 8 a 8 entitats d’entre 36 i 48 mesos de durada amb un pressupost mínim de 7m€ i un ajut parcialment reemborsable del 75%

NEOTEC CDTI

Posta en marxa de nous projectes empresarials que requereixin l'ús de tecnologies o coneixements desenvolupats a partir de recerca, en els que l'estratègia de negoci es basa en el desenvolupament de tecnologia.

Projectes per empreses petites (màx 4 anys) d’entre 1 i 2 anys amb pressupost mínim de 175.000 € amb una subvenció del 70% (màx de 250.000 €)

EUREKA network projects

CDTI

Projectes transnacionals d’R+D+i orientats al mercat amb el suport de les administracions i organismes de finançament públics que representen EUREKA en 40 països membres.

Consorcis d’entre 4-12 participants amb una durada mitja de 30 mesos i un finançament d’entre 1,5-15 milions d’€.

Fast Track to Innovation

(FTI)

Comissió Europea (H2020)

Projectes d'innovació en fase de demostració a través del seu llançament comercial. Mínim TRL 6.

Consorcis de màxim 5 entitats amb un màxim de 3 milions d’€ de contribució.

Factories of the Future

(FoF)

Comissió Europea (H2020)

Transformacions innovadores a través d’R+D en: processos de fabricació intel·ligents i adaptatius, digitals, fàbriques virtuals i indústries eficients.

Consorcis amb subvenció d’entre 2-4 milions d’€.

SME instrument:

fase 1 Comissió Europea

Estudiar la viabilitat tècnica, econòmica i comercial d'un nou producte, procés o servei disruptiu.

Subvenció de 50.000 € per desenvolupar el pla d’empresa del projecte.

SME instrument:

fase 2 Comissió Europea

Desenvolupar el pla de viabilitat i fer totes les activitats necessàries prèvies a la comercialització d’un producte (prototips, assajos, proves pilot, expansió i miniaturització).

Subvenció d’un 70% per executar el pla de negoci previ a la comercialització en un projecte d’entre 715.000 - 3.500.000 €.


75

11. ANNEX

11.1. Anàlisi de propostes de models de maduresa existents

En aquest annex es presenta, a mode informatiu, un breu resum dels principals models de maduresa existents i que han estat proposats per diferents actors del mercat, els quals, comprenen a proveïdors de serveis de consultoria de negoci i tecnològica; fabricants d’equipament electrònic industrial; enginyeries i proveïdors de serveis; solucions tecnològiques i plataformes cloud IoT; o agències governamentals de promoció i foment del negoci. L’anàlisi es realitza en forma de comparativa de les principals característiques de cinc dels models analitzats que es descriuen tot seguit:

Models de maduresa en I4.0

Entitat Descripció

Robert Bosch GmbH21

(www.grupobosch.es)

Proveïdor de tecnologia, enginyeria i serveis en les

següents àrees: solucions de mobilitat, tecnologia

industrial, productes de consum, tecnologia per l’energia

i l’edificació.

Price Waterhousecoopers22

(www.pwc.es)

Proveïdor de serveis d’auditoria i consultoria en negoci,

digitalització, seguretat, organització i recursos humans.

PTC (Axeda) 23 (www.ptc.com)

Proveïdor de solucions de programari industrial pel

desenvolupament de producte, manufactura,

desenvolupament i gestió d’aplicacions informàtiques, i

plataforma al núvol de serveis IoT.

Rockwell Automation24 (www.rockwellautomation.com)

Proveïdor d’equips, solucions i serveis per a

l’automatització industrial. Les seves solucions abarquen

les xarxes industrials, control i l’automatització, sistemes

de gestió, seguretat industrial, seguretat dels treballadors

o serveis de consultoria i manteniment.

Switzerland Global Enterprise (S-GE) 25 (www.pwc.es)

Agència que té per objectiu la promoció de la inversió i

l’exportació, donant suport a les empreses per la seva

internacionalització amb l’objectiu d’enfortir Suïssa com

a hub econòmic.

21 Febrer 2014, “Capitalizing on the Internet of Things”, Bosch, White Paper Series, Part I 22 R.Geissbauer, J.Vedso I S.Schrauf, 2016, “2016 Global Industry 4.0 Survey”, PricewaterhouseCoopers. 23 2014, “Connected Product Maturity Model”, Axeda, white paper 24 Juliol 2014, “The Connected Enterprise Maturity Model”, Rockwell Automation, Publication CIE-WP002-EN-P 25 Abril 2016, “INDUSTRY 4.0”, Switzerland Global Enterprise, Whitepaper-Oprotunities for the Swiss Export Industry

http://www.grupobosch.es/

http://www.pwc.es/

http://www.ptc.com/

http://www.rockwellautomation.com/

http://www.rockwellautomation.com/

http://www.pwc.es/


76

PwC Bosch Rockwell Automation PTC (Axeda) S-GE

Model Model de maduresa de capacitats d’Indústria 4.0

Model de maduresa de l’Internet de les coses: com tenir èxit en un món connectat

Model de maduresa de l’empresa connectada

Model de maduresa del producte connectat

Model de maduresa de la Indústria 4.0 en les àrees clau per a l’èxit

Característiques

Es basa en les conclusions extretes d’una enquesta a 2000 participants, representats de nou sectors industrials i 26 països, i en l’experiència de treballar amb les empreses líders.

Importància d'una conscienciació a nivell d'empresa per adoptar una transformació digital el més aviat possible.

Promet una xarxa TI - TO més intel·ligent amb resultats de reducció significativa dels costos i millora de les capacitats. Incorpora mesures i accions per assegurar un canvi efectiu en tecnologies i en cultura organitzativa.

Representa la progressió de l’IoT i el retorn que l’empresa aconseguirà mitjançant l’ampliació de les seves capacitats. Detallada cada nivell i les mesures a empendre per avançar al següent nivell.

A 4 possibles nivells de maduresa els acompanya de 6 dimensions que cobreixen pràcticament tots els nivells organitzatius que poden existir en una companyia.

Nivells de maduresa

Principiant digital

Integrador vertical

Integrador horitzontal

Campió digital

Aïllat

Connectat

Manejat

Optimitzat

Diferenciat

Valoració

Xarxes i controls actualitzats i segurs

Capital de treball de dades (WDC) definit i organitzat

Analítica

Col·laboració

Desconnectat

Connectat

Útil

Intel·ligent

Optimitzat

Diferenciat

Principiant digital

Integrador vertical

Integrador horitzontal

Campió digital

Dimensions

Models de negoci digitals i accés a clients

Digitalització de producte i oferta de serveis

Digitalització i integració de les cadenes de valor verticals i horitzontals

Dades i analítica com a capacitat central

Arquitectura TI àgil

Seguretat, aspectes legals i impostos

Organització, treballadors i cultura digital

Usuaris

Empreses

Coses

Socis

- -

Models, productes i serveis

Mercat i accés a clients

Cadena de valor, processos

Arquitectura TI

Aspectes legals, seguretat, riscos i impostos

Cultura i organització

Model de maduresa per l'adopció de la Industria 4.0 i · Model de maduresa per l’adopció de la...

Documents

Transcript of Model de maduresa per l'adopció de la Industria 4.0 i · Model de maduresa per l’adopció de la...