Automatización industrial: del vapor a la luz

En la edición 2014 de la feria industrial Hannover Messe, el tema central de discusión fueron los alcances de la Cuarta Revolución Industrial, o la Industria 4.0, sin embargo, ¿qué tan extendida está la automatización en la industria colombiana? 

Cuando el escritor y científico ruso Isaac Asimov imaginó el 2014, afirmó que en nuestros días los robots no iban a ser comunes, y por supuesto, aun no caminan junto a nosotros autómatas de comportamiento y fisionomía humana. Sin embargo, en las grandes fábricas del mundo, robots de todas las dimensiones realizan labores que se creían exclusivas de los hombres, de la mano de obra que transportaba, cortaba y soldaba piezas de gran tamaño, a pesar del riesgo que estas encerraban. La industria era el hombre y su fuerza, el hombre y su riesgo, el hombre y solo el hombre. Pero aquella lógica que dominaba la manufactura de principios de siglo XX hoy mira con asombro la presencia de nuevos actores, el nacimiento del binomio entre la máquina y el hombre, y que gracias a la automatización y a los continuos avances en tecnología industrial, podemos ser testigos de la construcción de la senda que liberará al hombre de la máquina, para no ser más su esclavo, sino por el contrario, su aliado más seguro y eficiente.

Vivimos tiempos de cambio; el nacimiento de la manufactura cognitiva, de la nanofabricación, el inicio de la cuarta revolución industrial, que promete no solo procesos más rápidos y eficientes, también la posibilidad de crear productos capaces de identificar qué fases de la línea de producción requiere para poderse terminar –la autoconciencia de la fabricación-. Y aunque mucho de lo que se ha narrado hasta aquí parezca ciencia ficción, lo cierto es que la tecnología vive su etapa más fructífera, y de esto no se escapa la que se emplea en el sector productivo a nivel mundial.

Sin embargo, Colombia parece mirar este espectáculo tecnológico desde la otra calzada; y no es gratuito, fue hasta finales de la década de los 70’s e inicios de los 80´s cuando arribaron al país los primeros equipos de control numérico, y con ellos, la automatización dio sus primeros pasos en la industria nacional. Según cuenta el Ing. Ernesto Córdoba Nieto, profesor y director del Grupo en Nuevas Tecnologías de Diseño y Manufactura – Automatización (DIMA-UN) de la Universidad Nacional de Colombia, “a principios de los 80´s se comenzó a traer con bastante fuerza tecnología de control numérico. Empresas como Industrias Capital, Conalvidrios, y, en especial, Furesa, ubicada en la ciudad de Medellín, ya contaba a finales de los 80´s  con una planta totalmente automatizada para fundición”.

Paralelamente, el Ing. Javier Pérez, líder de Siemens Automation Systems Industry Colombia, multinacional con presencia en el país desde 1954, afirma que fue hasta 1990 que esta compañía introdujo en Colombia tecnología para la automatización de procesos. “En 1990 Siemens instaló el primer Sistema de Control Distribuido en la planta de Polímeros Colombianos. Cinco años más tarde contribuyó con la solución del sistema de monitoreo y parada de emergencia remota para los pozos productores de inyectores de los campos Cusiana y Cupiagua".

De esta forma, la automatización industrial en Colombia se ha venido desarrollando de la mano de las grandes compañías, introduciendo cambios técnicos de base electrónica y microelectrónica, en contraste con lo efectuado en los primeros años, que se caracterizaron por la adaptación de procesos industriales básicos, no realizados antes en el país, en especial en la industria de petróleo y gas, industria de alimentos y la industria automotriz, donde se ha implementado robótica industrial, controles de procesos industriales por lotes, y desarrollos en seguridad funcional. Según afirma el Ing. Cesar Gaitán Tovar, gerente general de Festo, “entre los años 2000 y 2009 su compañía registró un crecimiento del mercado de la automatización de entre un 12% y 15%,  proveniente principalmente de la industria de alimentos y sus derivados, y la industria automotriz”. Coherente con el comportamiento que presentó la industria durante esta última década, pero de igual forma, en los últimos años, este crecimiento se estancó y por el contrario, su compañía presenta hoy crecimientos de un solo dígito.

Lo anterior cobra sentido cuando se analiza el comportamiento de la industria en los últimos tres años, que registró números negativos al cerrar el 2013. Y aunque, las compañías que proveen tecnología para la automatización de las plantas industriales encuentran su mercado en las grandes industrias, que apuestan constantemente a la adquisición de nuevos equipos, lo cierto es que más del 60% de la industria colombiana está compuesta por Pymes y micropymes, lo cual indica que un gran porcentaje de ésta está viviendo un rezago tecnológico. Así lo advierte el Ing. Yesid Yermanos, presidente de la seccional para Colombia de la International Society of Automation (ISA): “En el país más del 60% de las compañías industriales son PYMES, y de éste porcentaje, el 45% se dedica a la manufactura. Estás pequeñas industrias han creado su valor a partir de la implementación de lo que se conoce como el Business Process Operation, y lo están confundiendo como si éste fuera el valor agregado de su cadena productiva, apreciación que no es totalmente cierta. Si ellos quieren crear valor en sus empresas, tienen que mirar su proceso de fabricación, y ver cómo la automatización puede ayudar en esa creación de valor”.

Igualmente, otro motivo por el cual este sector ha tenido escaso interés en la automatización, tiene su origen en los altos costos que puede acarrear la implementación de proyectos de esta índole. “Las inversiones de capital son ciertamente altas, pero olvidan que todo lo que se refiere a automatización industrial debe ser visto a luz del ciclo de vida de la planta. Los ahorros en la automatización no están a nivel de capital, están en la disminución de los gastos de operación, en el consumo de la energía, en el consumo de materias primas, en la valoración y la optimización de la mano de obra”, recuerda Yermanos.

Por otro lado, los expertos coinciden que la ausencia de políticas por parte del Estado ha sido clave, en la cada vez más amplia brecha tecnológica que separa a las grandes industrias del país frente a ese inmenso porcentaje que aún no disfruta de las posibilidades que brindan las nuevas tecnologías, y que a luz de los mercados de la región, parecen incapaces de competir en materia de costos y producción. Al respecto, el Ing. Gaitán considera que “el país ha adolecido de una política tanto de innovación como de desarrollo y de implementación tecnológica, y no es porque no existan programas, se ha tratado más a una ausencia de enfoque, que permite identificar qué sectores merecen mayor atención para incentivar la automatización. Es por esta razón que los recursos que se han destinado a estos programas no han arrojado resultados sustanciales”. Opinión que comparte el Ing. Yermanos, quien advierte sobre la necesidad de apoyos a microempresarios para impulsar procesos de automatización.

Por su parte, el Ing. Córdoba alerta sobre el proceso de desindustrialización que está viviendo el país y que por supuesto ha repercutido en el lento proceso de automatización del sector productivo. “La industria colombiana se está yendo hacia Ecuador y México, por las condiciones, el papeleo, los impuestos. El Estado debe dar más apoyo a la innovación desde la industria, es decir, reconocimientos por el desarrollo de nuevos productos, apoyo a la formación de nuevos ingenieros. Así hizo Corea, EE.UU., Brasil y México, entre muchos otros países”.

A lo anterior se le suma las fluctuaciones del mercado, que obligan a los industriales a adaptar sus equipos para la fabricación de distintos productos, lo que demanda un aumento significativo de la capacidad de producción, y a la vez,  una ampliación del mercado interno o la apertura del mercado externo. Al respecto, el Ing. Yermanos invita a mirar la automatización como una aliada para sobreponerse a la incertidumbre de la economía global. “La economía ya no es constante, presenta dos años de auge y tres de problemas, y nosotros debemos comprender que existen herramientas, entre ellas la automatización, que permiten tener un crecimiento constante en cualquier periodo de la economía”.

Y en comparación…
Frente a este nublado panorama, lo cierto es que la industria colombiana se enfrenta a un inmenso reto, y es lograr ponerse a la par de las industrias de la región. Este desafió no es un  secreto para los industriales, y mucho menos para los proveedores de tecnología en el país. Según lo cuenta el Ing. Daniel Díaz Úlloa, director de proyectos de CAV Ingenieros, representantes para Colombia de la compañía de robótica KUKA: “Nosotros nos hemos reunido con nuestros colegas de la región, con compañeros de Ecuador, Chile, Brasil, y vemos que Colombia está atrasada unos diez años, hablando específicamente en robótica, porque las empresas aun están temerosas de adquirir nuevas tecnologías, los retornos de inversión son largos, la mano de obra comparada con otros países vecinos es más económica, y las sanciones y las normas para cargas máximas para un operario no son tan fuertes, lo que hace más difícil que las compañías se vean atraídas por emprender proyectos de automatización".

De igual forma el Ing. Yermanos considera que, excluyendo a Brasil, que cuenta con una economía mucho más sólida y una industria con alto desarrollo tecnológico, Colombia se encuentra en un nivel medio de automatización “Nosotros estamos en una posición media de desarrollo a nivel de grandes empresas, pero sí vemos con preocupación, que a nivel de pequeñas y medianas empresas estamos rezagados por el nivel de inversión, estamos operando máquinas". Opinión que comparte el Ing. Gaitán, quien considera que en las Pymes el nivel de desarrollo es fragmentado, debido a que no encuentran una necesidad tecnológica por competir.

¿Rumbo a la luna?
Adicional al papel que juega el Estado y la industria, la academia es el tercer actor que completa la triada básica que impulsa el desarrollo de cualquier economía. Desde principios de los noventa, los académicos alertaron sobre la necesidad de abrir facultades de nuevo perfil, que respondieran a las necesidades de las nuevas tecnologías que ya estaban ingresando al país. Por esta razón, la Universidad Nacional de Colombia inauguró en el 2001 la primera facultad de Ingeniería Mecatrónica, iniciativa que continuaron diversas instituciones académicas. Hoy en Colombia se ofrecen programas de postgrado en automatización industrial y diferentes certificaciones que acreditan a los profesionales conocimientos y experiencia en distintas tecnologías.

Siendo así, la oferta académica es diversa y completa frente al reto que debe asumir la industria nacional, por tal motivo para el Ing. Ernesto Córdoba Nieto, la universidad debe ser un espacio resolutivo, que le brinde a la industria nuevas posibilidades de desarrollo. “La universidad no puede estar detrás de la industria; la academia tiene que ser capaz de darle una propuesta a la industria, sin pretender ser ella”. Un ejemplo de ello es el Laboratorio Fábrica Experimental (LabFabEx), ubicado en el Laboratorio de Mecatrónica de la Universidad Nacional de Colombia, el cual está diseñado para ofrecer servicios a empresas de la industria metalmecánica y del agro, para que desarrollen allí técnicas de prueba y diseño de modelos.

Iniciativas como ésta son cada vez más comunes, sin embargo en muchas ocasiones los desarrollos logrados en los laboratorios no encuentran espacio en la industria. Así lo describe un estudiante, quien participa en LabFabEx: “Mientras la universidad está tratando de llegar a la luna, la industria está haciendo un carro. Lo que se está haciendo en las universidades, versus lo que se está empleando en la industria, es totalmente diferente. Se necesita articulación”.

No obstante, para el presidente de ISA Colombia, el Ing. Yesid Yermanos, la academia ha mostrado poco interés por impulsar al interior de sus aulas temas referentes a la automatización y sus múltiples aplicaciones. “ISA cuenta con un programa de apoyo a los estudiantes interesados en la automatización, el cual pretende que éstos conozcan más a fondo la industria, pero lastimosamente en este momento solo hay cinco universidades que están participando de este programa, cuando facultades de ingeniería hay muchas más”.

Por esta razón, la sede en Colombia de ISA tiene como prioridad generar mayor interés por la automatización en los estudiantes y profesionales de las distintas ramas de la ingeniería. Para ello, está llevando a cabo certificaciones que acreditan conocimiento y experiencia en estándares específicos, como en seguridad funcional y ciberseguridad. Según el director ejecutivo de esta entidad, “los programas de pregrado en sus ciclos finales de formación no ofrecen un profesional capaz de efectuar un proyecto, igual sucede con las especializaciones, otorgan las competencias básicas de conocimientos generales, pero dado que la tecnología de la automatización está cambiando continuamente, es importante tomar estas certificaciones, las cuales se renuevan periódicamente”.

Sin embargo, para los académicos estas certificaciones prolongan un mal endémico de la industria colombiana, el de importar tecnología y adecuarnos a ella, lo cual es muy preocupante para el catedrático Córdoba. “Un país que no sea capaz de desarrollar ideas propias, tangibles, y que puedan constatarse en la vida real, va ser un país muy, pero muy dependiente”.

A este llamado se une el Ing. Gaitán de Festo Colombia, quien considera que “ya no solo se trata de traer equipos, que muchas veces no se adaptan a las necesidades propias de las compañías. Ahí hay un espacio de mercado para los fabricantes de equipo original. Esa sería una forma de asegurar el desarrollo, incorporando este tipo de empresas”.

¿Y el futuro próximo?
Lo cierto es que hay un largo camino por recorrer, tras la mecanización de la industria en el siglo XVIII; la producción en masa que trajo consigo la introducción de la cinta transportadora en el XIX; y el uso de la electrónica y las tecnologías de la información para la automatización de los procesos en los 70´s, el siglo XXI le da la bienvenida a la denominada Cuarta Revolución Industrial o Industria 4.0.

Según afirma el Ing. Javier Pérez, experto en automatización de Siemens Colombia, la Cuarta Revolución Industrial pretende optimizar radicalmente las industrias mediante el mejoramiento de los Cyber Physical Systems (CPS). “Los CPS no son otra cosa que la integración de sensores, procesadores, software y tecnología de comunicación”, agrega Pérez.

El término Industria 4.0 fue acuñado por el gobierno alemán para describir la fábrica inteligente, una visión de la fabricación informatizada con todos los procesos interconectados por Internet, la cual conlleva muchos nuevos significados, y en los que se han presentado nuevos avances, en especial, en la incorporación de una mayor flexibilidad e individualización de los procesos de fabricación. Al respecto el Ing. Córdoba considera que en el futuro inmediato “la automatización debe ser flexible, si se presenta un nuevo producto,  la planta debe ser capaz de adaptarse para la producción de esta nueva referencia. La automatización fija, no escalable, es cosa del pasado”.

Este nuevo paradigma propone productos que posean toda la información necesaria para ser producidos, es decir, que ofrezcan la posibilidad de ser localizados gracias a sistemas ciberfísicos que arrojen información en tiempo real sobre su proceso de creación, y su estado actual. Paralelamente, estos nuevos sistemas de automatización industrial integrarán cada vez más sensores y capacidades de comunicaciones inalámbricas, de esta forma las fábricas tendrán la capacidad de reunir datos suficientes e interrelacionarlos entre sus procesos. “Se hace necesaria sensórica de alto nivel, la inclusión de tecnología láser, -¿por qué?- porque es la luz”, agrega Córdoba.

Por su parte, el Ing. Cesar Gaitán, gerente general de Festo Colombia, afirma que ya se encuentran trabajando en la manufactura de productos “que gracias a la inteligencia artificial y la sensórica, sean capaces de coordinar todas las estaciones de trabajo necesarias para poderse desarrollar en su totalidad. En Colombia existen un par de laboratorios donde se recrean este tipo de modelos, donde los robots realizan el transporte de las piezas a todas las estaciones. Éste es un paso intermedio para el momento en el que el producto tome las decisiones”.

Sin embargo, hay quienes temen que esta nueva revolución industrial traiga consigo la despersonalización de los procesos de fabricación, es decir, que la presencia humana se vea reducida de forma abrupta, y con esto, el desempleo en el sector productivo llegué a porcentajes nunca antes vistos.  Frente a este temor, el presidente de ISA Colombia, el Ing. Yesid Yermanos, afirma que: “es errado el paradigma generalizado de que la automatización tiene como fin reemplazar al hombre, en realidad busca que éste se dedique a funciones mucho más provechosas para la compañía”.

Opinión que comparte el catedrático Córdoba, quien invita a no ver la automatización como la muerte de la artesanía productiva. “La automatización también es artesanía, en la cual el humano no está sometido a ser esclavo de la máquina, libera al humano, su pensamiento lo libera”.