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El metaverso y la industria 4.0

En la actualidad se habla mucho de #Metaverse, junto con #DeFi (finanzas descentralizadas) y #NFT (tokens no fungibles), podemos decir que son las tendencias actuales, que tienen un caso de uso del mundo real mientras se encuentran en el mundo virtual.

Centrémonos en el #metaverso.

Hace unos atrás trabajaba en una empresa de servicios que le gustaba mucho meter verso, pero no es el caso de esta nota.

El metaverso al que nos vamos a referir, se trata de un mundo virtual, que tiene sus orígenes en la #web3. Recordemos que la web3, es justamente la evolución de internet. En la versión 1 pudimos acceder a los sitios web estáticos. En la versión 2 comenzó el uso de servicios de valor como YouTube, Google Maps, Twitter, etc. En esta tercera versión, dentro de la era de la Inteligencia Artificial, las monedas criptográficas, la realidad aumentada, la web3 tiene un comodín: descentralización.

La red de la Web3 es descentralizada, lo que significa que no será controlada por una única organización y las apps descentralizadas estarán creadas de forma abierta (dapps).

Pero volvamos al metaverso.

¿Que es el metaverso?

El término surge en 1992, en la novela de Neal Stephenson, “Snow Crash”.

#Microsoft, #Facebook, #Sony, son sólo algunas de las empresas inmersas en este nuevo mundo. El gran encanto de este nuevo mundo es la unión del cibermundo con el mundo físico (o el mundo real).

Existe una creencia de que se trata de un mundo de realidad virtual, donde vamos a vivir “cibervidas”. Pero para no confundir, es válido aclarar que este cibermundo nos va a permitir seguir manteniendo nuestra vida en el mundo real, pero enriquecida con componentes futuristas.

Vamos a listar algunos ejemplos:

  • En el tiempo de pandemia aprendimos a trabajar 100% de forma remota. Dentro del metaverso las reuniones podrían tener experiencias más inmersivas, pudiendo simular que escribimos en una pizarra.
  • Ir de compras por internet suele una experiencia compleja cuando se trata de ciertas cuestiones como las tallas de la ropa. Por medio del metaverso se podría conseguir “probarse” la ropa previo a comprarlo.
  • Quizás algo que ya existe, pero con mayores detalles: Visitar una propiedad por medio de realidad aumentada y conocerla a detalle antes de decidir la compra.

El metaverso tomó gran relevancia por los anuncios de Facebook (ahora Meta). También levantó polémica que existan marcas como Zara que hayan lanzado modelos de ropa para vestir a los avatares virtuales (y que los costos sean similares a la ropa real).

Pero controversias al margen, hay que destacar que no hay un único metaverso donde todo es un avatar, sino que van a existir muchos metaversos. De hecho actualmente Facebook tiene uno, Microsoft otro, y hasta marcas como Zara tienen uno.

La unión con el concepto de Industria 4.0

Los cambios que trae la industria 4.0

En este mundo de múltiples Metaversos, #Nvidia, tiene su #Omniverse en colaboración con #BMW. Este mundo virtual, busca la optimización industrial basada justamente en la simulación industrial por computadora, uno de los pilares de la #industria4.0.

Recordemos: La simulación es de utilidad cuando necesitamos planificar sistemas de producción altamente complejos, cuando necesitamos dimensionar riesgos, o incluso cuando necesitamos capacitar equipos de trabajo.

Volviendo al metaverso. En el caso del gaming o experiencias digitales, la tendencia será la de juegos con cascos inmersivos. Pero para el mundo real, el metaverso permitirán lograr un enfoque innovador y mucho más performante en las cadenas productivas, logísticas, etc.

Por tanto, no solo las criptomonedas son fundamentales. Big Data, Machine Learning, IoT, serán un requerimiento imprescindible para este nuevo mundo.

La industria del marketing, el retail y la logística también serán grandes beneficiados.

Las tiendas buscan continuamente lograr una experiencia única tanto para sus usuarios digitales como para los usuarios físicos, motivo por el cual llevan adelante experiencias de ‘omnicanalidad’. A esto se le sumará el concepto de #phygital.

Phygital será la unión entre el e-commerce y las tiendas físicas, sacando lo mejor de cada uno de estos ambientes, y aprovechando las ventajas de ambos entornos para construir un marco integrador que las fusione. 

En este caso, las soluciones como los totems/kiosks inteligentes, soluciones RFID y realidad aumentada seguirán ganando terreno.

DeFi (finanzas decentralizadas)

Este tema da para un post aparte, pero para una rápida introducción a #DeFi, destaquemos que los componentes (Metaverse, NFT y DeFi) operan sobre cadena de bloques. Para usar las monedas o fichas de Metaverso, primero tendrá que comprarlas desde el mundo real. Puede hacerlo pasando por un bucle de monedas fiduciarias e intermediarios bancarios. Pero eso arruinará todo el sentido de un mecanismo de comercio descentralizado. Ahí es cuando entran en juego las finanzas descentralizadas o DeFi. A través de las redes DeFi, puede comprar o vender fácilmente sus tokens Metaverse mediante contratos inteligentes, transacciones P2P y más.

Esto añadirá un condimento extra a las transacciones, y será otro canal de ventas para las empresas, motivo por el cual muchas empresas como la ya mencionada Zara comenzaron rápidamente a incursionar en el metaverso.

Predicciones fallidas

Muy rápidamente el metaverso tiene detractores y por sobre todo predicciones sobre su fracaso, sobre su control de la humanidad, etc.

Repasemos rápidamente:

  • En 1878 William Preece, jefe de ingenieros del servicio postal de la Gran Bretaña, anunciaba lo innecesaria que resultaba en un país con tan buen servicio de mensajería la llegada del teléfono.
  • En 1946, Darryl F. Zanuck, presidente de la 20th Century Fox anunciaba que la llegada de la tv duraría unos pocos meses ya que la gente se cansaría de mirar la misma caja todas las noches.
  • Más acá en el tiempo, se predijo la caída de internet, la destrucción de la industria musical, y hasta incluso hubo predicciones fallidas por expertos de la informática.

Para nosotros el metaverso llegó para quedarse.

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Industria 4.0 – evolución de la convergencia de TI y OT

Para poner en claro. #IT es la tecnología de la informacion. #OT es la tecnología operacional, todo lo relacionado a la tecnología para ejecutar el lado operativo de una industria.

La #Industria4.0 achico una brecha entre IT y OT. En la actualidad, todas las máquinas de alta complejidad en la fábrica, camiones, tractores y hasta taladros y robots industriales son integrables a sistemas de IT. Esto genera que los departamentos de TI estarán estrechamente involucrados con la gestión de ese tipo de equipos.

La unión de los mundos IT/OT generan beneficios en el ámbito de la medición avanzada y los sistemas de red inteligente. Cada vez más, los sensores y sistemas conectados como las redes inalámbricas de sensores y actuadores (#WSAN) se están integrando en la gestión de entornos industriales, como los de tratamiento de agua, energía eléctrica y fábricas. La integración de la automatización, las comunicaciones y las redes en entornos industriales es una parte integral del creciente Internet de las cosas (#IoT). La convergencia de TI / OT permite un control más directo y una supervisión más completa, con un análisis más fácil de los datos de estos sistemas complejos desde cualquier parte del mundo.

La modernización de OT a través de la integración de TI trae consigo la consideración requerida de seguridad. Muchos sistemas de tecnología operativa nunca fueron diseñados para accesibilidad remota y, como resultado, no se consideraron los riesgos de #conectividad. Dichos sistemas pueden no actualizarse regularmente.

Lógicamente no verá un analista de sistemas reparar un taladro de extracción de petroleo, pero seguramente sea mas habituales comenzar a ver ingenieros de TI desarrollando algoritmos de #MachineLearning que hagan análisis predictivos sobre el mantenimiento de alguno de estos dispositivos o segurizando entornos de comunicaciones para evitar que las vulnerabilidades de los sistemas OT pueden dejar a las organizaciones en riesgo de espionaje industrial y sabotaje.


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Entendiendo Industria 4.0

El ultimo mes estuve trabajando con varios clientes en proyectos industriales en Buenos Aires, Queretaro, Puebla, Monterrey y Saltillo, la gran cantidad de charlas y recorridas me parecieron una buena oportunidad para escribir una breve reseña de Industria 4.0 y todo lo que trae acarreado este nuevo concepto.

Historia y Concepto:

El concepto de #Industria4.0 nació en #Alemania, y suele ser mencionado también como cuarta revolución industrial, #ciberindustria o industria inteligente. Se espera que la industria 4.0 sea capaz de impulsar cambios sociales al nivel de la primera revolución industrial y las maquinas a vapor, la producción en masa de la segunda, y la electrónica e informática que prolifero en la tercera.

Mark Watson, director de #IHS lo describe de esta manera: “El desafío para la cuarta revolución industrial es el desarrollo de software y sistemas de análisis que convierten el diluvio de datos producidos por las fábricas inteligentes en información útil y valiosa.”

Detalle del significado:

La Industria 4.0 combina la infraestructura física propia de la fabrica tradicional con software, sensores, tecnología de comunicaciones, y analítica. Industria 4.0 viene siendo liderada por las automotrices y supondrá un nuevo modelo de manufactura orientados por la adopción de #IoT (Internet of Things) y #CPS (Cyber-Physical Systems). Esta integración generara cambios horizontales que afectaran a la cadena de valor y cambios verticales que irán desde la sensorización de los parámetros de cada proceso hasta el cambio en la ejecución de toma de decisiones; motivo por el cual, las tecnologías de Big Data cobran principal relevancia dado que son las que dotan de inteligencia a los sistemas que permiten detectar anomalías, predecir comportamientos, simular procesos industriales (y optimizarlos), generar procesos autónomos que incluso puedan contar con tecnología de aprendizaje.

Sabemos que las fabricas tendrán las siguientes características:

  • Automatización de sus procesos industriales
  • Conectada para enviar la informacion de sus ejecuciones
  • Inteligencia para procesar los datos
  • Flexibilidad para adaptarse a los cambios
  • Sostenible respecto al uso de recursos
  • Coordinada por humanos

Las industrias existentes o nuevas que sean consideradas 4.0 deben tener un fuerte uso de sus datos. Usar sus datos significa convertirlos en informacion, y esa informacion en conocimiento. El conocimiento mejora la toma de decisiones sobre los negocios. La Industria 4.0 permite mejorar la calidad de los productos, optimizar en gran medida los costos, provocar una reducción del time-to-market e incrementar la seguridad en todos sus aspectos.

Recorriendo el camino hacia 4.0:

El camino de una fabrica entorno al concepto Industria 4.0 se basa en gran parte en la adopción de forma masiva de sensores que permitan controlar distintos parámetros de interés, monitorizando todo lo que se nos ocurra y junto a ello generando una gran cantidad de datos. El abaratamiento del costo de sensores hace pensar que incluso cada producto pudiera contar con uno incorporado. Actualmente una maquina compleja cuenta con miles de sensores que son leídos en mili segundos. A eso se le suma la gran cantidad de dispositivos IoT que crecen exponencialmente dia a dia y que generan millones de datos. Transformar una fabrica a un modelo 4.0 significa también adoptar los requisitos necesarios para poder procesar el gran volumen de datos que cada dispositivo genera y que se seguirán incrementando a lo largo de los años. Ademas los orígenes de los datos son de lo mas diversos, de manera que se tiene que tener en cuenta la complejidad que significa procesar datos con fuentes y formatos distintos en tiempo real para asociar y relacionar distintas variables para entender comportamientos que permitan armar predicciones. Reemplazar la toma de decisiones a un modelo guiado por datos fehacientes por sobre el modelo de toma de decisiones por intuición sera un gran paso en materia de disminución de errores y que traerá aparejado un significativo aumento de la calidad.

Realidad aumentada e Inteligencia artificial como motor del cambio:

Vale destacar que los cambios vendrán por otros medios como el del añadido de informacion virtual al entorno físico de una planta. Para ello la Realidad Aumentada cobra vital importancia. Podríamos visualizar un almacén y por medio de AR analizar el stock, tener visualmente detalles de productos, KPI, realizar simulaciones y muchísimos usos prácticos mas.

Un ejemplo practico de como la AR ayuda en la vida real, podemos ver el vídeo de VW y su software MARTA, que ayuda a los técnicos guiándolos cuando necesitan desarmar algún componente de un auto.

Con respecto a la validación y simulación de procesos de fabricación, la AR permite obtener planes industriales probados desde el minuto 0, lo que genera un proceso de manufactura optimizado, sin errores y seguro. Una gestión optima de la planta industrial permite aumentar la competitividad desde diferentes puntos de vista, como el ahorro energético analizando los patrones de consumo de cada proceso y permitiéndonos optimizar dichos procesos o adoptar fuentes renovables que permitan generar energía dentro de la planta a través de paneles solares, baterías, etc y reducir la dependencia de la red eléctrica.

Otro factor clave que lideran los cambios de la industria es la adopción de tecnología de Inteligencia Artificial. La definición del cofundador del laboratorio de AI del MIT Marvin Minsky es: “Es la ciencia de hacer que las maquinas hagan cosas que requerirían inteligencia si las hicieran personas”.

La AI debe ayuda a la toma de decisiones, entendiendo y analizando patrones que para un humano serian imposibles. Es por eso que resaltamos la importancia de Big Data y todos los componentes basados en algoritmos que debemos adoptar para conseguir tomar decisiones automatizadas y tener previsibilidad de comportamientos.

Para entender el uso practico de la #AI, podemos resumir el ciclo de uso de los datos asi: recoger los datos generados por #PLC y sensores para convertirlos en informacion, manejar esa informacion y explotarla desde sistemas de #BigData, y usar esa informacion para entender patrones y tendencias mediante #algoritmos.

Lógicamente que cuanto mas datos, mas informacion y cuanto mas informacion, mas herramientas a nuestro favor. Podemos dotar a las maquinas de un comportamiento de aprendizaje automático (#MachineLearning) y que a medida que avance el tiempo la maquina pueda entender esos patrones y tendencias para ejecutar acciones automáticas. De esta manera y para usar de ejemplo, una maquina podría reportar la presión de sus inyectores, eso generaría un entendimiento de la situación de la maquina y del proceso de fabricación como así también el control de calidad; y con el aprendizaje realizado basado en tendencias avisar sobre el agotamiento de alguna materia prima, disminuyendo de esa manera la parada de la maquina para ser recargada, mejorando #OEE y manteniendo estable el proceso de calidad preestablecido.

Los desafíos que vienen y su hoja de ruta:

Algunos desafíos claves en el proceso de adopción de Industria 4.0, son el análisis de millones de sensores generando datos, asegurar la inviolabilidad de esos datos generados, la trasmision de datos hacia servidores o nubes para su análisis (#5G sera un gran aliado de la expansión de la Industria 4.0 simplificando gran parte del proceso de trasmision) y finalmente la #ciberseguridad de todos los componentes ya que mayores dispositivos conectados son también mayores puertas de acceso que controlar.

Junto con los requisitos claves, surge el concepto de #PLM (product lifecycle management). Consiste en la gestión, a través de soluciones integradas de software, del ciclo completo de vida del producto, desde la concepción del producto con soluciones #CAD (Computer Aided Design), pasando por el análisis y la optimización del producto con soluciones #CAE (Computer Aided Engineering), llegando al análisis de cómo se va a producir y dar mantenimiento a este producto con soluciones #DMF (Digital Manufacturing) y capturando, reutilizando y compartiendo con cada uno de los actores del ciclo productivo toda la información generada en cada una de las etapas antes mencionadas con soluciones #PDM (Product Data Management).

En resumen, para transformar nuestra organización a un modelo de Industria 4.0, debemos considerar:

  • Apalancar cambios en el modelo operativo con procesos automatizados, sensorización total y OEE digital.
  • Integrar los sistemas de TI con los sistemas de fabricación.
  • Controlar eficientemente el uso de energía.
  • Optimizar de los procesos de stock, logística y cadenas de suministro.
  • Efectuar controles de calidad unitarios y totales.

Para comenzar es necesario efectuar un assessment total de las fabricas, entender la situación actual e indice de maduración tecnológica y trazar una hoja de ruta con los requerimientos a implantar y como recomendamos siempre, empezar con cambios progresivos y que dichos cambios cuenten con el apoyo de las personas que son quien en definitiva son los promotores de los cambios de envergadura.

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