Digitalización aplicada a los sectores productivos GS

Digitalización aplicada a los sectores productivos

María Gracia López Olivencia

Unidad 1

Digitalización de los sectores productivos

Unidad 1

Digitalización de los sectores productivos

Contenidos

1.1. Cronología de las revoluciones industriales. Principales elementos

1.2. Cuarta revolución. Digitalización. Elementos que la definen

1.3. Sistemas ciberfísicos

1.4. Estructura de la empresa

1.5. Convergencia entre entornos OT e IT

1.6. Ventajas de digitalizar una empresa industrial de extremo a extremo

Objetivos

◗ Describir el concepto de digitalización.

◗ Establecer las diferencias y las similitudes entre los entornos IT y OT.

◗ Identificar los departamentos de las empresas que pueden constituir entornos IT.

◗ Analizar la importancia de la conexión entre entornos IT y OT.

◗ Examinar las ventajas de digitalizar una empresa.

Introducción

El proceso de digitalización permite a las empresas aumentar sus ingresos y modernizar sus herramientas de trabajo. La digitalización cambia los procesos analógicos por procesos digitales, como son las reuniones por videoconferencia, los mensajes de correo electrónico o los formularios digitales. En este proceso se realizan operaciones de digitalización de documentos y de reuniones que conllevan una considerable reducción de costes en viajes, dietas, papel y archivado de documentos, entre otros.

1.1. Cronología de las revoluciones industriales. Principales elementos

A lo largo de la historia se han producido grandes descubrimientos que han permitido al ser humano evolucionar y mejorar su calidad de vida. La revolución industrial es un importante proceso de transformaciones sociales, económicas, culturales y, finalmente, tecnológicas que se producen en una época concreta de la historia.

Las principales características involucradas en la Revolución Industrial fueron tecnológicas, socioeconómicas y culturales. Los cambios tecnológicos que trajo consigo fueron de una importancia capital para el desarrollo económico y social posterior. Estos cambios fueron los siguientes:

Sabías que…

El sistema fabril (o factory system) apareció como método productivo en Inglaterra durante la Revolución Industrial en rechazo al tradicional sistema doméstico de producción artesanal, donde mayoritariamente se fabricaba en los hogares con herramientas muy rudimentarias y básicas.

• El uso de materiales nuevos, básicamente hierro y acero.

• Nuevas fuentes de energía, como la máquina de vapor, la electricidad, el petróleo, el carbón, etcétera.

• La invención de nuevas máquinas, como la hiladora y el telar mecánico.

• Otra organización del trabajo, que se dio a conocer como sistema fabril, implicó una mayor división de tareas y especialización de funciones.

• Importantes avances en el transporte y las comunicaciones, como la locomotora y el barco de vapor, el automóvil, el avión, la radio o el telégrafo.

Estas revoluciones se ordenan cronológicamente del modo que se aprecia en la Figura 1.1.

Por otra parte, también se produjeron nuevos desarrollos en esferas no industriales, como los siguientes:

• Mejoró la agricultura posibilitando un mayor y más importante suministro de alimentos.

• Disminuyó el protagonismo de la agricultura como principal fuente de riqueza, aumentando la producción industrial, y nació el comercio internacional.

• Se produjeron cambios políticos que provocaron una modificación importante en el poder económico.

• Los cambios sociales fueron radicales, las ciudades crecieron notablemente y se desarrollaron movimientos de la clase trabajadora que permitió organizar la mano de obra.

Mecanizado

Mecanización de la fabricación, energía de vapor, telar

REVOLUCIÓN INDUSTRIAL

Electrificación

Automatización

Electrónica de automatización, ordenador

Digitalización

Producción en masa, línea de montaje, energía eléctrica

Sistemas ciberfísicos, redes, robots, IoT

• Trabajadores y trabajadoras adquieren nuevas habilidades y se produce el paulatino relevo de las herramientas manuales. La fuerza laboral se va reciclando hasta conseguir las habilidades necesarias para trabajar en fábricas operando con maquinaria.

aplicada a

Figura 1.2. La Revolución Industrial británica utilizaba a niños como mano de obra en las fábricas.

Figura 1.1. Etapas de la Revolución Industrial.

1.1.1. Primera revolución industrial

La primera revolución industrial se produjo en Inglaterra a partir del siglo xviii entre 1780 y 1840 y se caracterizó por la llegada de la máquina de vapor, la energía hidráulica y la mecanización. La materia prima que se empleó para que funcionara la máquina de vapor fue el carbón.

Esto propició una considerable ventaja de los británicos frente a otros países, ya que prohibieron la exportación de maquinaria, de trabajadores cualificados y de técnicas de fabricación.

Europa buscaba atraer el conocimiento británico a sus países y Bélgica se convirtió en el primer país de Europa en transformarse económicamente, centrándose en el hierro, el carbón y los textiles.

Francia se industrializó más lenta y menos completamente que Gran Bretaña o Bélgica, mientras que otros países europeos quedaron muy rezagados.

Los aspectos tecnológicos y económicos de la Revolución Industrial provocaron importantes cambios socioculturales. En sus etapas iniciales pareció que profundizaba la pobreza y la miseria de los trabajadores. Faltaba seguridad laboral y los trabajadores eran frecuentemente desplazados por las mejoras tecnológicas. La falta de protecciones y regulaciones se tradujo en largas jornadas de trabajo con salarios muy escasos, viviendo en condiciones insalubres y de explotación.

A pesar de todos estos problemas también surgieron nuevas ideas que impulsaron innovaciones y regulaciones que brindaron a las personas más comodidades materiales y al mismo tiempo les permitieron producir más, viajar más rápido y comunicarse mejor.

Figura 1.3. Durante la primera revolución industrial muchos adultos y niños trabajaban sin cesar en minas de carbón, de donde se extraía la materia prima que hacía funcionar la industria y el transporte durante el siglo xviii.

Gracias a estos avances se produjo un cambio en la economía de la historia. Se pasó de un modelo económico basado en la agricultura a un modelo económico basado en la industria. Esta primera revolución también es conocida como industria 1.0.

Figura 1.4. Máquina de vapor inventada por James Watt. Fue un invento innovador que cambió la manera en la que la sociedad vivía. Una de sus aplicaciones fue en el transporte; se empleó en locomotoras, barcos de vapor y algunos vehículos que trasladaban las materias primas tanto por tierra como por mar.

1.1.2. Segunda revolución industrial

La segunda revolución industrial se produce en el año 1870 con la introducción de la electricidad y del petróleo como fuente de energía para la producción masiva (cadena de producción y concepto de división del trabajo en tareas).

Este avance posicionó a Inglaterra como la primera potencia mundial económica junto a otros dos países que avanzaron en términos científico-técnicos como Estados Unidos y Alemania.

Los medios de transporte mejoraron notablemente durante la segunda revolución industrial. La riqueza de las materias primas, como el acero en Estados Unidos, originó la producción de vehículos en cadena a un bajo coste y el desarrollo del ferrocarril. El Ford T, de las manos de Henry Ford, fue un ejemplo de esta revolución. En Alemania se lanzó el primer vehículo propulsado por petróleo que fue creado por el grupo Daimler.

Esta segunda revolución también es conocida como industria 2.0.

En términos de materiales básicos, la industria moderna comenzó a explotar muchos recursos naturales no utilizados hasta ese momento; es el caso de materiales más ligeros, productos sintéticos como el plástico, así como otras fuentes de energía.

Se produjeron avances en herramientas y computadoras dando origen a la fábrica automatizada; a pesar de que algunos segmentos de la industria estaban casi mecanizados, a mediados del siglo xx la operación automática alcanzó una relevancia fundamental.

.

Las características principales de la segunda revolución industrial fueron:

• Expansión geográfica. Se extendió a varios países, entre ellos Alemania, Estados Unidos y Japón.

Sabías que…

La brecha salarial se originó durante la segunda revolución industrial. La disparidad en el cálculo de los salarios era sorprendente: los ingresos de los hombres abarcaban los gastos de subsistencia y reproducción, mientras que los de las mujeres necesitaban suplementos adicionales para cubrir incluso sus necesidades básicas. Además, se consideraba que los salarios debían sostener económicamente a toda una familia, lo que incluía la alimentación de los bebés y su crianza hasta que estuvieran en condiciones de trabajar, por lo que una mujer soltera, casada con un marido en el paro o viuda estaba destinada a vivir en la pobreza.

• Producción en serie. Se implementó la llamada producción en cadena que empleaba la cadena de montaje.

• Desarrollo del transporte. Se construyeron líneas de ferrocarril y embarcaciones, y se inventaron el automóvil y el avión, lo que desembocó en el desarrollo de un moderno sistema de transporte.

• Nuevos materiales y fuentes de energía. Nuevos materiales como el acero y el aluminio, y fuentes de energía como el petróleo y la electricidad tomaron la cabecera en innovación técnica.

• Telecomunicaciones. Se inventaron el teléfono y la radio, además de otras innovaciones como el fonógrafo, el cine, la bombilla y la dinamita.

Desarrollo del transporte

Una de las características más clara que trajo consigo la segunda revolución industrial fue la expansión del ferrocarril favoreciendo el movimiento de personas y mercancías. La electricidad también hizo posible la invención del tranvía eléctrico para el transporte urbano de pasajeros. Los barcos en esa época ya se construían de acero y se inventó la turbina de vapor que permitió que fueran a mayor velocidad con un coste menor de mantenimiento. A lo largo del siglo xx se incrementó el uso del petróleo en la navegación.

Figura 1.5. Segunda revolución industrial. Operarios trabajando en cadena. Se aprecia la producción masiva de motores para automóviles en el siglo xix

Nuevas fuentes de energía

Fueron el petróleo y la electricidad. En el caso del petróleo la metodología de perforación de pozos fue determinante, extendiéndose por el todo el mundo.

La electricidad, por su parte, fue la otra innovación del periodo industrial. Edison inventa la lámpara incandescente, lo que permite el alumbrado público y privado. Esta innovación transforma la vida en la fábrica y en las grandes ciudades, y también le abrió la puerta al teléfono y la radio.

Nuevos materiales

Algunos de los materiales aparecidos en la segunda revolución industrial fueron:

• Acero. Se utiliza para embarcaciones y vías férreas.

• Aluminio. Por su resistencia y ligereza se utilizó en vehículos y en la construcción.

• Zinc. Cubría otros metales como el hierro y el acero, protegiéndolos de la corrosión.

• Níquel y cromo. Eran usados con anterioridad, especialmente el níquel, que se utilizaba para mezclarlo con el acero para obtener acero inoxidable. El cobre tendrá también gran protagonismo ya que su producción se dirigió casi en exclusividad a la industria eléctrica.

Figura 1.6. El primer tranvía eléctrico en España favoreció el reemplazo del transporte urbano de tracción. (Fuente: www.ciudadesdelfuturo.es).

Figura 1.7. Thomas Alva Edison inventó el fonógrafo, el primer aparato que reproducía y grababa sonidos.

Figura 1.8. La aspirina resultaba una solución efectiva para el dolor de cabeza y la fiebre. La sociedad de la época estaba fascinada por sus propiedades.

• Caucho vulcanizado. Se utilizó masivamente en las cintas transportadoras, para aislar cables y para fabricar ruedas de automóviles.

• Plásticos. En los inicios del siglo xx se inventó la baquelita, un termoplástico que era dúctil mientras estaba caliente y que endurecía al enfriarse. Se considera como el primer polímero completamente sintético.

Progreso de la

ciencia

y la química

La segunda revolución industrial también dio grandes pasos en la medicina y la sanidad, permitiendo el control de enfermedades.

Louis Pasteur creó un proceso de conservación alimentaria que destruía además las bacterias, la pasteurización. Sus estudios también empujaron de forma radical el desarrollo de las vacunas y los antibióticos.

En 1897 el químico Felix Hoffmann sintetizó el ácido acetilsalicílico, que fue llamado posteriormente aspirina.

La investigación de la época trajo el desarrollo de los fertilizantes, para reconvertir toda la producción agrícola, y de los explosivos. Los generados en este periodo fueron los que posibilitaron el desarrollo de armamento nuclear como el utilizado en la Segunda Guerra Mundial.

1.1.3. Tercera revolución industrial

La tercera revolución industrial se produce en el siglo xx, exactamente en la década de 1970. Los descubrimientos de la electrónica y la informática permitieron automatizar las tareas rudimentarias. Sus principales elementos fueron la automatización, las tecnologías de la información y comunicación (TIC) y la introducción a los sistemas electrónicos.

Otro de los avances de la tercera revolución fue la descarbonización de las materias primas en los medios de transporte. Se produce una transición de los vehículos que funcionan con combustibles fósiles a los nuevos vehículos que funcionan con energías renovables.

La característica principal en este periodo fue la aparición de las tecnologías digitales y el nacimiento de la informática. La difusión de la informática supuso una revolución total de las comunicaciones y los servicios. En la década de 1970 comenzó la fabricación de ordenadores personales o domésticos, comercializados en países como Estados Unidos y Japón. También se fabricaron los primeros teléfonos móviles.

En la década de 1990 se difundió el uso de ordenadores y se inició la era del sistema World Wide Web, que extendió el uso de internet. La época iniciada con la tercera revolución industrial suele ser llamada era de la información. Otras innovaciones de la tercera revolución industrial fueron la biotecnología (técnicas de manipulación de sustancias vivas para la producción alimenticia o farmacéutica) y la ingeniería energética (búsqueda y desarrollo de nuevas fuentes de energía).

Lo mismo sucede con el origen de la electricidad que proviene de energías renovables. Las energías renovables se implementan debido a que el carbón y el petróleo son energías que se pueden agotar.

La energía eléctrica pasa de ser obtenida mediante energías no renovables, como son el petróleo o el carbón, a generarse a partir de fuentes naturales inagotables, como el viento y el sol.

La tercera revolución industrial también es conocida como industria 3.0.

Sabías que…

Una gran olvidada, pero protagonista de la tercera revolución industrial, fue Margaret Hamilton (Estados Unidos, 1937), quien acuñó el término ingeniería del software, dándole por primera vez a la informática su lugar, el de ciencias de la computación. Gracias a sus grandes conocimientos matemáticos y a su fuerza de voluntad aprendió de forma autodidacta lenguajes de programación. Diseñó el software del módulo de mando y el módulo lunar, que consiguieron llevar al hombre a la Luna en el Programa Espacial Apolo. No solo fue pionera en ingeniería de software, en tolerancia a fallos; también destacó por alentar a las niñas y a las mujeres a que estudiaran grados en ciencias e ingeniería.

Fuente: www.cisinformatica.cat/es/margaret-hamilton-biografia-logros

Figura 1.9. El uso de una red de telefonía, internet, como medio de comunicación e interconexión entre países.

Figura 1.10. Molinos de viento y paneles solares son parte del desarrollo de la tercera revolución industrial.

1.1.4. Cuarta revolución industrial

La industria 4.0, también llamada cuarta revolución industrial o 4IR, se corresponde con la siguiente fase en la digitalización. Viene impulsada por tendencias que incluyen el aumento de los datos y la conectividad, el análisis y las mejoras en la robótica. La cuarta revolución industrial tiene lugar en el siglo  xxi, aproximadamente a partir del año 2011, revolución que se estudiará en profundidad en esta unidad.

Se produce el cambio a la producción automatizada e interconectada basada en el uso de sistemas físicos cibernéticos, también conocidos por sus siglas en inglés CPS ( Cyber Physical Systems ). Sus principales elementos son el IoT, la nube, la coordinación digital, los sistemas ciberfísicos, la robótica y la impresión 3D.

¿Qué es exactamente la cuarta revolución industrial?

Como se ha introducido anteriormente, la cuarta revolución industrial o 4IR es la era de la conectividad, el análisis avanzado y la automatización, y responde a una tecnología de fabricación tan avanzada que ha estado transformando los negocios globales.

La industria 4.0 se posiciona con cuatro tipos fundamentales de tecnologías disruptivas:

1. Conectividad, datos y potencia computacional: tecnología en la nube, Internet, blockchain , sensores.

2. Análisis e inteligencia: aprendizaje automático e inteligencia artificial.

3. Realidad virtual (VR) y realidad aumentada (AR), robótica y automatización, y vehículos guiados autónomos.

4. Ingeniería avanzada: fabricación aditiva (como la impresión 3D), energía renovable, nanopartículas.

La tecnología es solo una parte de la industria 4.0. Para avanzar en ella, las empresas deben asegurarse de que sus plantillas estén equipadas adecuadamente, además de contratar nuevos perfiles cuando sea necesario.

La recapacitación es un gran desafío que cambia los parámetros más tradicionales en el ámbito laboral; así pues, trabajadores y trabajadoras reciben nuevas capacitaciones que les proporcionan otras habilidades que les permitirá ocupar diferentes puestos dentro de sus empresas.

Ventajas que ofrece la cuarta revolución industrial

Productos y servicios serán más fácilmente accesibles y transmisibles para las empresas. Las cadenas de suministro también son más eficientes, se reduce el desperdicio en las fábricas y hay muchos otros beneficios para empleados y consumidores.

La implementación de la tecnología o industria 4.0 también es especialmente ventajosa en mitad de circunstancias anómalas como fue la COVID-19. Esta situación aceleró la transición a la 4IR ya que obligó a las empresas a adoptar la digitalización y las operaciones sin contacto.

Figura 1.11. El control de la producción en una industria mediante el uso de una tablet es una actividad de rutina en las factorías actuales.

Digitalización de la industria 4.0 y oportunidades para la sostenibilidad

La cuarta revolución industrial crea oportunidades para la sostenibilidad ya que impulsa avances más sostenibles que las prácticas comerciales y de trabajo actuales. La 4IR facilita un tipo de ecoeficiencia que entrelaza la sostenibilidad con la excelencia competitiva. La ecoeficiencia incluye tres dimensiones de la tecnología digital:

1. Permite acciones basadas en datos en la producción y en la cadena de valor.

2. Supone mejoras en los costes, la agilidad y la calidad.

3. Impulsa los avances en materia de sostenibilidad limitando el consumo, el desperdicio de recursos y las emisiones.

En términos generales las tecnologías 4IR promueven un crecimiento responsable a largo plazo a través de acciones en tres grandes áreas:

1. Medioambiental: es necesario cuidar del planeta y del medioambiente, y esto incluye factores como la energía, el agua, los residuos, las emisiones de gases de efecto invernadero y la economía circular.

2. Social: construir una fuerza laboral y una comunidad más potente incluyendo el desarrollo del capital humano, la salud y la seguridad laboral, así como la conciliación familiar.

3. Gobernanza: engloba prácticas, controles y procedimientos para tomar decisiones y satisfacer las necesidades de las partes interesadas.

Figura 1.12. Concepto de transformación digital inteligente y disrupción tecnológica. Esto cambiará de forma radical las tendencias globales en la nueva era de la información.

Impacto de la industria 4.0 en la economía

La industria 4.0 seguirá teniendo un impacto muy significativo en la economía. Los mayores beneficios económicos irán a parar a las empresas que actúen más rápidamente. También se espera que la industria 4.0 transforme las habilidades de la fuerza laboral.

Sabías que…

Las habilidades duras son las que se aprenden en el trabajo, en los estudios, a través de la lectura. Las habilidades blandas, por el contrario, son aquellas que están relacionadas con la forma de ser y con la forma de interactuar.

Durante la próxima década se podrán ver los cambios que se producen a nivel empresarial a medida que más empresas adopten la robótica:

• Las tareas repetitivas, como las que tienen lugar en las líneas de montaje de las fábricas, se verán reducidas en casi un 30 %.

• La demanda de habilidades tecnológicas, como la codificación, aumentará en más del 50 %.

• La demanda de habilidades cognitivas complejas aumentará aproximadamente un 33 %.

• La demanda de habilidades sociales y emocionales de alto nivel aumentará en más del 30 %.

MANEJO DEL TIEMPO APERTURA HACIA LOS DEMÁS

APRENDIZAJE RÁPIDO

FACILIDAD EN LAS RELACIONES INTERPERSONALES

CREATIVIDAD E INNOVACIÓN

INICIATIVA

PENSAMIENTO ANALÍTICO Y CRÍTICO COMPOSTURA PACIENCIA

PERSEVERANCIA

MANEJO DE CONFLICTOS TRABAJO EN EQUIPO

Industrias que están siendo transformadas por la cuarta revolución industrial 4.0

Todas las industrias se transformarán durante la cuarta revolución industrial; sin embargo, algunas en mayor medida que otras. Sectores como la manufactura, el transporte y el comercio minorista experimentarán un cambio mayor porque muchas empresas de estos sectores emplean a un gran número de personas para tareas relacionadas con la automatización o digitalización.

Industria 1.0

Industria 1.0

Industria 1.0

Industria 1.0

Industria 1.0

Figura 1.14. La industria 5.0 está centrada en el ser humano, en el cuidado del medioambiente y en los beneficios sociales.

¿Se ha producido la quinta revolución industrial? Se podría decir que está en proceso. La quinta revolución industrial está tratando de compatibilizar los beneficios y el progreso de la empresa con la sostenibilidad, el cuidado del medioambiente y el respeto por los derechos humanos. Esta revolución se considera una fusión entre el humano y la máquina. Se espera la evolución del ser humano con mayores capacidades y habilidades. La quinta revolución también es denominada industria 5.0.

Figura 1.13. Las 20 habilidades blandas más demandadas en la empresa.

Actividad propuesta 1.1.

Completa la tabla siguiente:

Revolución industrial Materias primas empleadas Descubrimientos Aplicaciones

Primera

Segunda

Tercera

Cuarta

1.2. Cuarta revolución. Digitalización. Elementos que la definen

La digitalización es el proceso de cambiar los estados de los elementos de analógicos a digitales. Los elementos llamados analógicos son el papel, el archivado de documentos, los sistemas locales, entre otros. Debido al cambio de estado, de analógico a digital, se consigue tener acceso real a todos los datos de la compañía desde cualquier lugar y desde cualquier dispositivo. El acceso o no a ellos depende de la gestión de las cuentas de usuarios. Esta tarea de digitalización y personalización de las cuentas la realiza un perfil técnico, como un informático o una informática. Los perfiles de usuario están asignados a cada una de las cuentas de un empleado o empleada. Estos perfiles se ocupan de restringir y permitir accesos a las cuentas. Por ejemplo, la cuenta de un operario no tiene los mismos permisos de visualización y acceso a los datos de una empresa que la cuenta de un director o directora general. Por otro lado, la cuenta del director del Departamento de Recursos Humanos puede visualizar las ausencias, las nóminas o el currículo de los empleados, pero no podrá acceder al número de piezas que fabrica un empleado o empleada. La robótica, el IoT, las impresoras 3D, los vehículos sin conductor y la inteligencia artificial se encuentran cada vez más presentes en el día a día de la sociedad. La inteligencia artificial ya está instalada en casi todas las partes de la vida de una persona. Profesionales de la ingeniería, investigadores, diseñadores y arquitectos, entre otros profesionales, trabajan permanentemente en seguir transformando las posibilidades de las que disponer en el mundo real.

1.2.1. Transformación de las organizaciones en la cuarta revolución industrial

Si hay algo característico de la cuarta revolución industrial es la computación en la nube, puesto que es la que ha impulsado la transformación digital en todos los sectores económicos y sociales, destacando un impacto profundo sobre la economía y las organizaciones.

La tecnología en la nube rompe las barreras geográficas, al permitir el almacenamiento seguro de datos y la colaboración sin fisuras.

Figura 1.15. Empresario extrayendo los valores anuales de su compañía empleando un teléfono móvil con realidad aumentada.

La nube va más allá del ahorro de costes. Permite la transformación radical de los modelos tradicionales de operar y adopta la innovación digital para ofrecer mejores experiencias a sus clientes.

En la cuarta revolución industrial, la computación en la nube es un pilar fundamental de la transformación digital.

Por otra parte, para que las compañías puedan mantenerse competitivas en el mercado, las organizaciones necesitan en la actualidad evaluar capacidades, estrategia, cultura y habilidades para satisfacer las necesidades de sus clientes.

1.3. Sistemas ciberfísicos

Los sistemas ciberfísicos (CPS) son sistemas que combinan hardware, software y redes para interactuar y controlar el mundo físico mediante la recogida de datos. Para recoger datos los dispositivos emplean sensores y actuadores inteligentes que permiten automatizar y tomar decisiones en tiempo real. Estos sensores disponen de conectividad, pudiendo enviar y recibir enormes cantidades de datos. También pueden ser robots que realizan ciertas tareas.

Hace algunos años los robots que se conocían se ocupaban de automatizar ciertas tareas y, con ello, desafortunadamente se producían algunos accidentes laborales entre estos robots, los objetos y los humanos que trabajaban junto a ellos. Parte de la evolución de los robots se asocia a la innovación en materia de seguridad de los humanos que trabajan con ellos. Se invertía dinero en la protección. En la industria 4.0 estos robots están programados para desactivar la tarea que están haciendo si golpean o chocan con un empleado, incluso para adivinar la acción que realiza el empleado, por lo que reciben el nombre de robots colaborativos. Estos robots cada vez están más cerca de percibir, o incluso sentir, y de replicar las acciones humanas.

A continuación se detallan algunos usos de los sistemas ciberfísicos:

• Robots industriales colaborativos. Estos robots interactúan con su entorno y realizan tareas específicas en las líneas de producción.

Figura 1.16. Industria interconectada por elementos inteligentes, sensores y actuadores. Toda la industria está ciberconectada y almacena la información en la nube.

• Sistemas de control de edificios inteligentes. Estos sistemas controlan variables como la temperatura, la iluminación y la saturación del medio.

• Vehículos autónomos. Estos vehículos emplean sistemas de navegación para interactuar con el entorno y tomar decisiones en tiempo real.

Actualmente, además de la tecnología industrial se pueden encontrar ejemplos de CPS en muchos ámbitos socialmente importantes. Se utilizan cada vez más para crear entornos fáciles de usar, como los siguientes:

• Monitoreo en tiempo real de la salud de pacientes hospitalizados o en el hogar o a través de sensores portátiles o monitores ambientales, para garantizar que los signos vitales se reconozcan temprano y se responda en caso de ser necesario a las emergencias de forma inmediata. Esto podría ser especialmente interesante para proporcionar servicios de vida asistida y ayuda a las personas mayores que viven solas o que tengan algún grado de discapacidad.

• También la neurociencia de precisión se beneficia de una interfaz cerebro-computadora, implantando en los ensayos clínicos el mapeo exitoso de la actividad del cerebro humano. Utilizando esta tecnología, la startup ayuda a pacientes con afecciones como accidentes cerebrovasculares, demencia y otras afecciones neurológicas.

• Ofrecer transporte público integrado y sistemas de tráfico vial seguros y eficientes. Se despliegan una variedad de dispositivos en las carreteras para monitorear las condiciones actuales, hacer predicciones y gestionar el tráfico de manera efectiva; también para mejorar la seguridad de los peatones, ciclistas y pasajeros del transporte público.

• Asegurar suministros de alimentos rentables y rastreables. Los CPS podrían implementarse en toda la cadena alimentaria para garantizar el suministro de alimentos.

• Proporcionar edificios seguros y energéticamente optimizados, hogares y oficinas inteligentes con pronósticos meteorológicos y conocimientos sobre la hora del día, la estación y el uso del edificio para proporcionar entornos confortables con el mínimo consumo de energía.

• Producir energía confiable y sustentable. Las tecnologías CPS respaldan las redes inteligentes que pueden permitir a los consumidores de energía implementar acciones de uso de energía inteligentes y eficientes.

Sin embargo, los CPS plantean una serie de desafíos en lo que respecta al diseño:

• Los CPS del futuro requerirán una mayor integración de modelos de hardware y software, junto con modelos de otros aspectos complejos del entorno CPS, como es el comportamiento humano.

• Podría resultar complejo diseñar comportamientos transversales como la tolerancia a fallos, así como la seguridad o el rendimiento, en los CPS.

Un ejemplo más de CPS son los vehículos sin piloto; ya no son parte de la ciencia ficción y cada vez están más presentes en la industria. Un ejemplo son los AGV (Automated Guided Vehicle).

Sabías que…

El ciberpunk es un género literario de ciencia ficción basado en la convivencia entre humanos y robots en un ciberespacio utópico. Representa una sociedad punk dominada por la tecnología. Este término se relaciona con William Gibson, autor de la trilogía del Ensanche. Un ejemplo de su obra llevada a la gran pantalla es la aplaudida por todos los públicos Blade Runner.

1.3.1. Aplicaciones de los sistemas ciberfísicos

El uso de los sistemas ciberfísicos va en aumento y tiene como objetivo incrementar la implementación de sistemas a gran escala, optimizando las funcionalidades, autonomía, fiabilidad, seguridad y usabilidad de estas redes. Además de los sectores ya mencionados, donde más se hace notar esta tecnología es en estos otros campos:

• Ciberseguridad. La integración de sistemas ciberfísicos a gran escala provoca una vulnerabilidad creciente al aumentar las ciberamenazas. Estos agentes comprometen los sistemas críticos provocando tiempos de parada de las infraestructuras, además de la pérdida de datos confidenciales. Para afrontar este reto los responsables de la ciberseguridad aprovechan los sistemas de comunicación cifrados y el monitoreo de redes y dispositivos de forma instantánea.

• Militar. La mejora de las comunicaciones, los sistemas autónomos de vigilancia y la recopilación de datos en tiempo real aumentan la eficacia de las operaciones militares. A través de estos sistemas las organizaciones militares mejoran el control de sus operaciones, obteniendo un conocimiento y reconocimiento más precisos de la situación o lugares sobre los que actúan.

• Agricultura. Los drones utilizados en el campo y los sistemas de riego inteligentes son los sistemas ciberfísicos más comunes en la agricultura. Los sensores conectados proporcionan a los agricultores parámetros fundamentales para el control de la salud de las plantas y el suelo, los niveles de humedad, etc. Todo en remoto y en tiempo real. Además, los robots agrícolas, insertados en tractores autónomos y brazos robóticos, simplifican el laboreo tradicional. Por último, estos sistemas contribuyen al manejo del ganado monitorizando la salud de los animales.

• Aeroespacial. Los sistemas de control utilizan los datos que recogen los sensores para mejorar la estabilidad del vuelo, mejorar las maniobras y reducir la carga de trabajo de los pilotos al mando, además de incrementar la seguridad.

1.3.2. Advertencias sobre seguridad ciberfísica

Los sistemas ciberfísicos aún están en sus primeras etapas a pesar de la implantación en diversas industrias. La mayoría de estos sistemas de control ciberfísico requieren un alto rendimiento, así como fiabilidad, seguridad y protección.

Los sistemas ciberfísicos abordan grandes retos, especialmente en lo que se refiere a la privacidad, ya que corren el riesgo de sufrir ataques.

1.4. Estructura de la empresa

La estructura de la empresa está formada por unidades organizativas agrupadas jerárquicamente. Estas unidades organizativas son personalizables para cada empresa y también son dinámicas. El número y el tipo de ellas será diferente para una empresa que para otra. La distribución de ellas se crea mediante un diagrama en forma de árbol, donde sus ramas serán los departamentos y sus hojas serán los empleados.

Una unidad organizativa se representa mediante un organigrama como el de la Figura 1.17. Una vez reconocidos los departamentos se dividen en líneas jerárquicas (a quién se informa) y en la jerarquía legal (adónde pertenece un departamento tanto legal como geográficamente).

El cargo de mayor responsabilidad de una organización es el o la CEO (Chief Executive Officer) y es la persona que figura en el nivel superior del organigrama.

Un departamento se considera como la división empresarial, la unidad organizativa que se agrupa según las funciones específicas de las que se ocupa.

Actividad propuesta 1.2.

Dibuja el organigrama de una empresa de tu sector. Asigna debajo de cada persona los estudios académicos que serían deseables para el puesto que ostenta.

1.4.1. Digitalización de las unidades

La jerarquía de las unidades organizativas se administra informáticamente en el proceso de digitalización. Este proceso consiste en la creación de directorios para cada unidad organizativa que contienen los permisos, los recursos, los materiales y los perfiles a los que pueden tener acceso los usuarios (empleados).

Los perfiles son objetos a los que se asignan directivas. Un ejemplo sería la creación del perfil administrativo. Este perfil se replicará cada vez que un administrativo o administrativa sea contratado en la empresa.

El acceso a los sistemas de un empleado comúnmente se realizaba directamente haciendo clic, o bien accediendo mediante el uso de sus credenciales: correo electrónico y contraseña.

SANDRA HARO

ELENA PAULA RR. HH. FELIPE SÁENZ

CHIDI EZE

DANI MARTÍNEZ

AARÓN LOEB

ISABEL MERCADO

DANIEL FEIG TEDDY YU

YAEL AMARI MATEO LÓPEZ

CONTABILIDAD MARKETING ALMACÉN FRANCISCO MERCADO

Figura 1.17. Organigrama. Unidades organizativas.

Actualmente se emplea un sistema de doble verificación de usuario. Algunos ejemplos de doble verificación son el envío de un SMS al móvil, el paso por otra plataforma de verificación, la introducción de un dato biométrico (huella, pupila) o un valor numérico como el clásico pin.

Sabías que…

La biometría es una ciencia que analiza mediante medidas las características biológicas y el comportamiento de un individuo para su identificación del resto. Las características biométricas más empleadas son la huella dactilar, la pupila o el perfil del rostro. A su vez, el comportamiento humano se mide mediante la gestualidad o la modulación de la voz. Estos últimos son más sencillos de emular.

Figura 1.18. Parte de la digitalización es la ciberseguridad empleada en los entornos; por ejemplo, el acceso mediante doble chequeo de verificación con usuario y contraseña y además la necesidad de un código pin.

Actividad propuesta 1.3.

Crea un plan detallado para la asignación de permisos, recursos y perfiles a los directorios y usuarios del organigrama de la Actividad propuesta 1.2.

1.5. Convergencia entre entornos OT e IT

En los sectores productivos intervienen dos conceptos tecnológicos fundamentales: los entornos de la tecnología operativa y los entornos de las tecnologías de la información.

La convergencia OT/IT se centra en dos componentes distintos de la infraestructura tecnológica de una organización: tecnología operativa (OT) y tecnología de la información (IT, o TI). Generalmente, tanto IT como OT brindan protección a los activos tecnológicos, pero sus distinciones con respecto al alcance del propósito están marcadas por la capacidad que cada uno posee para superar un conjunto único de desafíos. En esencia, OT y TI difieren en sus funciones principales, el alcance de sus ofertas y, quizás más notablemente, en la naturaleza de los sistemas que administran. La tecnología operativa (OT) alude al hardware y el software que controlan los procesos físicos y tiene mayor presencia en entornos industriales, aunque hay algunos otros sectores que dependen también en gran medida de la OT, como son la atención médica y el transporte. El enfoque principal de la OT es la protección de las personas. Globalmente, la OT garantiza que los procesos industriales sean óptimos, confiables, eficientes y seguros.

Hace algunos años estaban aislados los dos entornos. El entorno IT era un dominio que permitía a los ordenadores y los servidores enviar mensajes de correo electrónico y salir a internet. Y el entorno OT era un dominio más industrial que no disponía de comunicación con el exterior. Con la llegada de la industria 4.0 los entornos OT despliegan equipos inteligentes y máquinas que pueden ser manipuladas desde el exterior de las fábricas. En el momento en que se integran los datos de los sistemas OT (como son los valores y los parámetros recogidos por los sensores y los actuadores de las máquinas) y los datos de los sistemas IT (como la producción de la fábrica, el control del stockage o la monitorización de las materias primas mediante un software ERP) se produce esa convergencia. Esta convergencia consigue que las organizaciones reduzcan sus gastos en hardware y software, mejoren la eficiencia de los procesos, automaticen y digitalicen algunos de sus procesos; además, les permite una trazabilidad mayor en la fabricación del producto, para hacer un seguimiento desde el momento en que se empieza a fabricar hasta tener un feedback del cliente final.

La constante transmisión de los datos que se produce entre ambos entornos requiere de una cierta securización de la información. Esta tarea ha de ser realizada por analistas y expertos en ciberseguridad que segmentan las redes de comunicación que intervienen. Algunos de los elementos que se instalan y se configuran para proteger y cifrar la información son: routers, firewalls y switches autogestionables.

Una novedad es que el software de los entornos OT ahora necesita ser actualizado con mayor frecuencia que en el pasado.

Figura 1.19. Convergencia entre tecnología de la información y tecnología operativa.

En la Figura 1.20 se observan los principales fabricantes de software seguro para las organizaciones que convergen sus entornos IT y OT.

Figura 1.20. Firewall de red. El firewall es un elemento que permite, mediante la definición de unas reglas, el permiso y la prohibición de rutas de acceso a las redes en los equipos de una organización.

La tecnología de la información (IT) generalmente está más enfocada a la gestión de sistemas informáticos, redes y software. La IT es la columna vertebral de la gestión de datos y concentra actividades básicas como el almacenamiento, la recuperación, el análisis y la comunicación de datos. Normalmente, los sistemas de IT apoyan las operaciones comerciales, todas las funciones administrativas y los procesos de toma de decisiones. A diferencia de la TO, que se ocupa principalmente del mundo físico, la IT opera en el ámbito digital, lidiando con información y aplicaciones de software.

Una de las diferencias que presentan estas dos ofertas operativas se aprecia en los aspectos temporales; la OT valora la capacidad de respuesta en tiempo real, mientras que la IT prioriza el almacenamiento, el procesamiento y la recuperación de grandes cantidades de datos, en escenarios que muy a menudo no se producen en tiempo real. Esta diferencia en cuanto a la sensibilidad temporal pone de relieve las diversas prioridades y requisitos de las industrias a las que sirve cada tecnología.

Las preocupaciones de seguridad también diferencian OT e IT. Es cierto que la ciberseguridad es una inquietud para ambas; sin embargo, las consecuencias de una vulneración en los sistemas OT pueden ser más graves. Los sistemas OT comprometidos pueden provocar daños físicos, peligros de índole ambiental, incluso podrían suponer un daño físico para los empleados. Las medidas de seguridad empleadas en la OT deben abordar estos riesgos únicos, que a menudo son significativamente diferentes de los de la IT.

Tecnología de la información (IT)

Este entorno se caracteriza por el uso de hardware y software en ordenadores y otros equipos de telecomunicación que realizan operaciones de creación, modificación, almacenamiento y transmisión de datos. Estas operaciones se realizan en redes de datos, en lenguajes de programación multiplataforma y en bases de datos para la gestión de las oficinas de una organización. Este entorno requiere de actualizaciones constantes en sus equipos y de unos niveles de seguridad.

Las profesiones asociadas a IT son:

• Ingeniera/o de software.

• Científico/a de datos.

• QA Tester.

• Programador/a web.

• Administrador/a de sistemas y redes.

• Diseñador/a de interfaces de usuario.

• Administrador/a de bases de datos.

• Auditor/a de ciberseguridad en entornos IT.

Sabías que…

Clayton Christensen (estadounidense, 1952-2020) fue un profesor e investigador de la Escuela de Negocios de Harvard a quien se atribuye el término de tecnología disruptiva. Este término explica que un producto o servicio comienza su camino arraigándose en aplicaciones simples en la parte baja del mercado para luego progresar de forma implacable hacia segmentos más amplios, desplazando eventualmente a competidores ya consolidados.

Tecnología operativa (OT)

Este entorno se caracteriza por el uso de hardware y software en sistemas de control industrial, redes de comunicación industrial, ordenadores industriales y dispositivos IIoT (Industrial Internet of Things) en el interior de una fábrica. Las profesiones asociadas a OT son:

• Analista en ciberseguridad en OT.

• Ingeniera/o industrial electrónico.

• Técnica/o en sistemas de telecomunicaciones.

• Técnica/o en supervisión, verificación y control de instalaciones y equipos electrotécnicos.

• Técnica/o en instalaciones de telecomunicaciones.

• Programador/a de robots industriales.

• Operaria/o de fábrica.

Figura 1.21. Cuarto de telecomunicaciones en un entorno IT. Estos cuartos recogen en armarios rack el cableado y la electrónica de la red de una organización.

Los equipos de IT son más sensibles a los cambios de temperatura y humedad que los de OT; por ello han de estar almacenados en lugares libres de vibraciones y cambios bruscos de temperatura y humedad.

Sabías que…

En el año 2024 tres de cada cuatro empresas industriales fueron víctimas de un ataque de ciberseguridad OT llamado ransomware. Este ataque restringe el acceso y encripta los ordenadores de las empresas, dejando en la pantalla un mensaje que indica que el ordenador ha sido infectado y que para recuperarlo deben pagar un rescate. Este tipo de ataque tiene un impacto financiero, ya que las empresas pagan para que sus datos no sean expuestos en la red.

1.5.1. Beneficios de la convergencia IT/OT

La convergencia de IT/OT facilita principalmente el intercambio de datos y fomenta un flujo de información entre el mundo digital y el físico. Como resultado, quienes toman las decisiones dentro de la empresa cuentan con una visión integral de su organización y tienen la posibilidad de dar respuestas ágiles a retos que antes eran insuperables.

Otra de las ventajas que tiene la convergencia IT/OT es una mayor eficacia en la operatividad, ya que es posible que las organizaciones optimicen sus procesos y puedan prever fallos en los equipos, desarrollando mejores flujos de trabajo y previniendo la pérdida de ingresos.

Desafíos en la convergencia IT/OT

La nueva convergencia de IT/OT no está exenta de retos. Si bien la convergencia de la tecnología de la información (IT) y la tecnología operativa (OT) promete una mayor eficiencia, existen tres obstáculos principales que representan la mayor amenaza para la perfecta integración de IT y OT. Los riesgos de seguridad, los obstáculos tecnológicos y el elemento humano son problemas potenciales que obstaculizan una integración perfecta de IT/OT.

Riesgos de seguridad

Cuando se trata de desafíos en la convergencia de IT/OT, la seguridad surge como una auténtica preocupación. La abundancia de dispositivos interconectados amplía las oportunidades de sufrir ciberataques; cada dispositivo conectado se convierte en un punto de entrada potencial para las

Figura 1.22. Ingeniero monitorizando y controlando unos sistemas inteligentes robotizados en un entorno OT. En la figura se observa el uso del casco por el personal en entornos OT como principal elemento visual que difiere del personal en IT.

amenazas cibernéticas. Si la complicada red de dispositivos no está protegida adecuadamente, se generan vulnerabilidades permanentes en toda la naturaleza de IT/OT. Sin embargo, la convergencia de IT y OT fortalece las medidas de ciberseguridad, y la combinación de ambas protege de los peligros cibernéticos garantizando la integridad y continuidad de las operaciones.

1.6. Ventajas de digitalizar una empresa industrial de extremo a extremo

La digitalización de una empresa industrial de extremo a extremo consiste en implementar tecnologías digitales en todas o algunas de sus operaciones. Se entiende por operaciones las actividades y los procesos de desarrollo, fabricación y producción de una industria.

Las ventajas de digitalizar una organización en comparación con el modelo empresarial tradicional son las siguientes:

• Acceso y almacenamiento más rápidos. En la gestión documental se minimiza la impresión en papel y se limita el almacenamiento de datos en los sistemas informáticos de la empresa. La migración de datos a la nube posibilita un acceso en tiempo real desde cualquier dispositivo y ubicación, marcando un avance significativo en la eficiencia y la accesibilidad de la información. Este cambio hacia la nube no solo reduce el uso de recursos físicos, como el papel, sino que también proporciona flexibilidad y agilidad en el acceso a los documentos, facilitando la colaboración y la toma de decisiones en un entorno empresarial dinámico.

• Disponibilidad 24/7. La información y la documentación empresarial han dejado de estar exclusivamente en la empresa. Las organizaciones que digitalizan sus procesos ganan en disponibilidad, ya que los datos se encuentran accesibles en la nube en cualquier momento.

• Reducción de costes. Los dispositivos inteligentes modernos tienen la capacidad de autorreportar su estado y procesar esta información en interacción con otros dispositivos, máquinas o personas a través de redes de comunicaciones industriales. Estas redes posibilitan la conexión global de dispositivos, facilitando un diálogo entre ellos que permite anticiparse a posibles fallos en los activos y abordar problemas de manera proactiva. Este enfoque no solo mejora la eficiencia en la gestión de la información, sino que también contribuye a la optimización del ciclo de vida de los activos, reduciendo así los costes asociados.

• Mejora de la competitividad. Las empresas digitalizadas se preocupan más por el medioambiente. Por otro lado, la personalización en el trato con el cliente mejora la experiencia de este al adquirir un producto. La satisfacción con la compra es uno de los valores más atractivos para los clientes.

• Aumento de la productividad. La automatización de procesos reduce las tareas aburridas y repetitivas a las que se enfrentaban los empleados y las empleadas en su día a día. El simplificar estas tareas permite que el empleado pueda estar más enfocado en sus objetivos reales. Esta simplificación y optimización de procesos de fabricación se ha llevado a cabo con la implantación de sistemas de control

Acceso y almacenamiento más rápidos

Disponibilidad 7/24

Reducción de costes

Mejora de la competitividad

Aumento de la productividad

Figura 1.23. En la era de la digitalización, estas son las ventajas fundamentales de la digitalización de una organización.

automatizados y sistemas de supervisión industriales como los SCADA ( Supervisory Control and Data Acquisition).

Figura 1.24. Un SCADA se emplea principalmente en los entornos OT. Se ocupa de controlar la supervisión y adquisición de datos en la industria y está formado por sistemas de supervisión, bases de datos, pantallas (HMI), RTU/PLC y sensores y actuadores, todos ellos comunicados mediante una red de datos. (Fuente: www.nunsys.com/scada).

1.6.1. Tecnologías implicadas en la digitalización industrial

Existen varias formas de digitalizar una empresa o industria, y depende del sector y de las características del negocio que se elija una u otra. La tecnología que en todo caso está presente en los procesos es:

• Robótica: para automatizar tareas.

• IoT: capta la información de interés y la traslada al sistema para que la procese.

• Inteligencia artificial: para analizar datos mediante algoritmos.

• Ciberseguridad: para almacenar los datos recogidos, gestionarlos y analizarlos en la nube.

• Visión por computadora: captura de imágenes por cámara para revisar procesos comprobando y desechando productos que no cumplan con los estándares.

• Fabricación aditiva: fabricación de piezas complejas en menos tiempo y con menos recursos.

El gemelo digital o digital twin es un sistema informático que reproduce virtualmente y de forma exacta el objeto físico del que es gemelo, con sus mismas funciones y características; por lo tanto, proporciona las mismas respuestas o salidas. Por ejemplo, es posible clonar digitalmente un hospital. Sabías que…

1.6.2. Digitalización con edge computing o cloud computing

Otra forma de automatización es a través de la edge computing (computación frontera). Los hasta ahora sistemas de automatización basados en PLC son robustos y muy fiables; sin embargo, no son compatibles con las herramientas de programación modernas.

La solución actual para la maquinaria industrial está en la edge computing, que es capaz de gestionar los dispositivos y el software, programando, además, las actualizaciones de seguridad de toda la compañía. Esta herramienta se ha convertido en una parte esencial de una solución informática completa para plantas industriales.

Como se ha venido desarrollando a lo largo de esta unidad, la industria 4.0 es definitiva para la transformación digital que combina la tecnología de la información (IT) y la tecnología operativa (OT).

La edge computing es una solución perfecta para abordar la digitalización de la industria. Igualmente, el desarrollo del internet industrial de las cosas (IIoT) permitirá al sector reducir sus costes y simplificará enormemente las operaciones comerciales por las siguientes razones:

• Ahorro de recursos y, por tanto, de costes.

• Mayor fiabilidad.

• Baja latencia.

• Mayor seguridad.

• Fácil escalabilidad.

La cloud computing (computación en la nube) trabaja en el interior de la nube. Por su parte, la edge computing ejecuta las cargas de trabajo en los dispositivos del extremo de la red, es decir, en los enrutadores, conmutadores de enrutamiento, computadoras de escritorio, etcétera.

Tabla 1.1. Diferencias entre edge computing y cloud computing

Parámetro Computación frontera Computación en la nube

Definición

Modelo informático que acerca la informática y el almacenamiento de datos a la fuente de datos.

Ubicación del procesamiento Se realiza en el borde de la red, cerca del dispositivo que genera los datos.

Modelo a través de internet.

Se realiza en una ubicación central, como un centro de datos.

Requisitos de ancho de banda Requiere poco ancho de banda. Requiere un mayor ancho de banda.

Costes

La edge computing es más cara.

Escalabilidad En la edge computing puede ser necesario agregar recursos informáticos suplementarios.

Casos de uso

Seguridad de los datos

Aplicaciones que requieren baja latencia y toma de decisiones en tiempo real, como los dispositivos IoT.

La seguridad de los datos es mejorable, puesto que se procesan cerca de la fuente y no se transmiten a través de la red.

La computación en la nube tiene menos costes porque se pagan solo los servicios que se utilizan.

Más fácil, se pueden aumentar o reducir rápidamente los recursos informáticos en función de las necesidades.

Aplicaciones que no tienen requisitos estrictos de latencia, como aplicaciones web, correo electrónico, etcétera.

La seguridad de los datos es más desafiante; los datos se transmiten a través de la red a una ubicación central para ser procesados.

La elección entre decantarse por uno u otro sistema pasará por sopesar el nivel de trabajo y la cantidad de datos que manejar, puesto que la edge computing procesa un bajo volumen de datos en poco tiempo, mientras que la cloud computing procesa grandes cantidades de información y datos.

1.6.3. Empresas sostenibles. La tecnología y los ODS

Para poder cumplir con las prescripciones de los 17 ODS, especialmente el número 13, que está focalizado en la lucha contra el cambio climático, las TIC son fundamentales. En ese sentido resulta capital reducir las emisiones de carbono; esto es posible gracias a la digitalización de los procesos industriales y su nueva configuración y a los ODS 9, que se refiere a la industrialización e infraestructuras sostenibles e inclusivas, y 4, que impulsa una educación de calidad con oportunidades de aprendizaje y formación permanentes.

Tecnología verde

El término aparece cuando las empresas concienciadas con el medioambiente van abandonando progresivamente el uso tradicional de los recursos con el objetivo de construir infraestructuras IT alternativas y sostenibles.

La sociedad demanda soluciones para eliminar residuos, desechos, basura tecnológica, etc., y toma conciencia del problema que suponen los cementerios que existen principalmente en países en vías de desarrollo.

La tecnología verde reduce la adquisición de nuevos recursos reutilizando los equipos que pueden reutilizarse en trabajos menos exigentes en cuanto a procesamiento y velocidad. En caso de ser posible debe procederse a un reciclaje responsable, entregando los equipos a empresas certificadas para que reacondicionen los elementos que aún puedan servir dándoles una segunda vida.

Enlaces web de interés

Creación de cuentas de usuario con Windows.

https://support.microsoft.com/es-es/windows/crear-una-cuenta-de-administrador-o-de-usuariolocal-en-windows-20de74e0-ac7f-3502-a866-32915af2a34d

Fabricantes de SCADA:

• Schneider.

www.se.com/es/es/product-subcategory/5135-software-de-supervisi%C3%B3n-yconfiguraci%C3%B3n-scada

• Siemens.

www.siemens.com/es/es/productos/services/sitrain/automatizacion-industrial/wincc-scada.html

Mapa conceptual

Cronología de las revoluciones industriales.

Principales elementos

Cuarta revolución. Digitalización. Elementos que la definen

Sistemas ciberfísicos

Estructura de la empresa

Convergencia entre entornos IT y OT

Ventajas de digitalizar una empresa industrial de extremo a extremo

Primera revolución, año 1780

Segunda revolución, año 1870

Tercera revolución, año 1970

Aparece en el año 2011 aproximadamente

Combinan hardware, software y redes para interactuar y controlar el mundo físico mediante la recogida de datos

Está formada por unidades agrupadas jerárquicamente

Se centra en dos de las infraestructuras tecnológicas de una organización: tecnología operativa (OT) y tecnología de la información (IT)

Implementar tecnologías digitales en todas o algunas de sus operaciones

Tecnologías implicadas en la digitalización industrial

Llega la máquina de vapor

Aparecen el petróleo y la electricidad y se desarrolla el ferrocarril

Emergen las tecnologías digitales y surge la informática

Aumento de datos de la conectividad y mejora de la robótica

– Robots industriales colaborativos

– Edificios inteligentes

– Vehículos autónomos

Creación de directorios para cada unidad organizativa

– Fabricación aditiva Digitalización

– IT se enfoca a la gestión de sistemas informáticos, redes y software

– OT se ocupa del hardware y el software en sistemas de control, redes, ordenadores y dispositivos IIoT industriales

– Robótica

– IoT

– Inteligencia artificial

– Ciberseguridad

– Visión por computadora

Actividades finales

De comprobación

1.1. ¿Cuál de estas afirmaciones consideras que es la definición correcta de digitalización?

a) Permite el cambio del estado digital a analógico.

b) Permite el cambio del estado analógico a digital.

c) Cambia los procesos digitales por los analógicos.

d) Solo informatiza los procesos de una industria.

1.2. ¿Qué materia prima se utilizó en la primera revolución industrial?

a) Petróleo.

b) Carbón.

c) Madera.

d) Electricidad.

1.3. ¿ Cuál de las revoluciones industriales se caracteriza por la llegada de los sistemas ciberfísicos?

a) Primera.

b) Segunda.

c) Tercera.

d) Cuarta.

1.4. ¿Cuál de estos elementos y sistemas inteligentes controla variables como la temperatura, la iluminación y la saturación del medio?

a) Robots industriales colaborativos.

b) Sistemas de control de edificios inteligentes.

c) Vehículos autónomos.

d) Todas las respuestas son incorrectas.

1.5. ¿De qué se ocupa la cuarta revolución industrial?

a) Del mecanizado.

b) De la informatización de los datos.

c) De la interconexión de sistemas ciberfísicos.

d) Del uso de energías renovables.

1.6. ¿A qué profesor se le atribuye el término de tecnología disruptiva?

a) Clayton Christensen.

b) John Keating.

c) Albus Dumbledore.

d) Katherine Watson.

1.7. ¿Cuál de estos términos representa una sociedad punk dominada por la tecnología?

a) Playpunk

b) Codepunk

c) Ciberpunk.

d) Corepunk

1.8. ¿Cuál de estas profesiones no se desempeña en un entorno IT?

a) Programador web.

b) Administrador de bases de datos.

c) Supervisor de equipos electrotécnicos.

d) Administrador de sistemas informáticos.

1.9. ¿Cuál de estas profesiones no se desempeña en un entorno OT?

a) Analista en ciberseguridad en entornos de operación.

b) Administrador de bases de datos.

c) Supervisor de equipos electrotécnicos.

d) Programador de robots industriales.

1.10. ¿Qué invento dio paso a la primera revolución industrial y dónde tuvo lugar?

a) La máquina de vapor e Inglaterra.

b) El ordenador e Inglaterra.

c) La electrónica y Francia.

d) El robot y República Checa.

1.11. En qué revolución industrial se produce la producción en masa y el uso de la cadena de montaje?

a) La primera.

b) La segunda.

c) La tercera.

d) La cuarta.

1.12. ¿Qué elemento de la industria 4.0 está relacionado con el diseño y la seguridad de los sistemas en red?

a) Blockchain

b) Ciberseguridad.

c) Smart cities

d) Impresión 3D.

1.13. ¿Cuál de estas no es una ventaja de digitalizar una compañía?

a) Disponibilidad 24/7.

b) Almacenamiento de los formularios de los clientes en una estantería.

c) Mejora de la competitividad.

d) Aumento de la productividad.

De aplicación

1.14. ¿Qué ha facilitado la convergencia entre entornos IT y OT en el contexto de la industria 4.0?

a) Aislamiento total de ambos entornos.

b) Despliegue de equipos inteligentes y máquinas que permiten la manipulación externa.

c) Reducción de la eficiencia en los procesos industriales.

d) Ausencia de trazabilidad en la fabricación de los productos.

1.15. ¿Cuál es uno de los elementos instalados y configurados para proteger y cifrar la información en la convergencia de entornos IT y OT?

a) Herramientas de análisis de datos.

b) Sistemas de gestión de recursos humanos.

c) Routers, firewalls y switches autogestionables.

d) Equipos de monitoreo de calidad de productos.

1.16. Explica en qué consiste el término de digitalización.

1.17. ¿Qué diferencias existen entre la OT y la IT?

1.18. ¿Cuáles son las similitudes entre la OT y la IT?

1.19. ¿Cuál es el propósito del proceso de digitalización en la jerarquía de las unidades organizativas?

1.20. Explica la función de los directorios creados para cada unidad organizativa.

1.21. ¿Qué son los perfiles en el contexto de la administración informática y cómo se utilizan?

De ampliación

1.22. Escribe un ejemplo de empresa de tu sector, describe sus departamentos y analiza cuáles son las ventajas de digitalizar esa empresa. Por ejemplo, si tu familia profesional es de Electricidad y Electrónica, un ejemplo sería una empresa de videovigilancia.

1.23. Busca en internet cómo agregar una cuenta de usuario a tu ordenador personal.

1.24. Crea una cuenta de usuario con permisos de administrador y llámala DASP.

1.25. Crea una cuenta de usuario con permisos de usuario estándar y llámala DASP_2.

1.26. Busca en internet las diferencias que existen entre una cuenta de usuario estándar y una de administrador.