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TECNOCIENCIA CHIHUAHUA, Vol. XVIII (3): e1615 (septiembre-diciembre. 2024)
https://vocero.uach.mx/index.php/tecnociencia
ISSN-e: 2683-3360
Artículo de Revisión
El futuro es hoy: Industria 4.0 y su contribución al
desarrollo productivo y social
The future is now: Industry 4.0 and its contribution to productive and
social development
*Correspondencia: vdomingu@uach.mx (Víctor A. Domínguez Ríos)
DOI: https://doi.org/10.54167/tch.v18i3.1615
Recibido: 20 de agosto de 2024; Aceptado: 13 de diciembre de 2024
Publicado por la Universidad Autónoma de Chihuahua, a través de la Dirección de Investigación y Posgrado.
Resumen
El desarrollo tecnológico que se ha presentado durante principios del siglo XXI ha revolucionado los
sistemas industriales y empresariales con la adopción masiva de sistemas inteligentes y
automatizados. La convergencia de nuevas tendencias tecnológicas, como el internet de las cosas,
big data, robótica e inteligencia artificial ha creado un entorno interconectado, donde las tareas
pueden llevarse a cabo de manera autónoma, aumentando la eficiencia y productividad, fenómeno
denominado Industria 4.0. A pesar de sus atractivas y prometedoras ventajas, la implementación de
la Industria 4.0 también ha dado lugar a implicaciones sustantivas en los ámbitos económico, social
y cultural. Algunos temas como la sustitución de trabajadores por máquinas han generado
preocupaciones sobre el desempleo y la desigualdad económica. Otro escenario similar surge al
hacer cuestionamientos éticos sobre la privacidad de los datos y el uso responsable de la inteligencia
artificial en decisiones críticas. Es por ello que, para aprovechar al máximo las ventajas de la Industria
4.0 y minimizar sus desafíos, es esencial realizar un análisis profundo de estas implicaciones y buscar
un equilibrio en el que se tomen en cuenta criterios de aprendizaje, viabilidad técnica y conocimiento
del medio en el que se pretende poner en práctica dicha tecnología.
Palabras clave: industria 4.0, inteligencia artificial, internet de las cosas, robótica, big data.
Julio Alejandro González-Sigala1, Víctor Alonso Domínguez-Ríos2*, José René Arroyo-Ávila
2, y María del Rosario de Fátima Alvídrez-Díaz 2
1 Instituto de Estudios Avanzados SYSCOM. Calle Ignacio Ramírez #1003, Col. Santa Rosa, C.P. 31000,
Chihuahua, Chih.
2 Universidad Autónoma de Chihuahua. Av. Escorza #900, Col. Centro, C.P. 31000, Chihuahua, Chih.
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González-Sigala et.al
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Abstract
The technological evolution of the early 21st century has revolutionized industrial and business
systems with the mass adoption of intelligent and automated systems. The convergence of new
technological trends such as the Internet of Things, big data, robotics and artificial intelligence has
created an interconnected environment where tasks can be performed autonomously, increasing
efficiency and productivity, a phenomenon known as Industry 4.0. Despite its attractive and
promising benefits, the implementation of Industry 4.0 has also led to significant economic, social
and cultural implications. Issues such as the replacement of workers by machines have raised
concerns about unemployment and economic inequality. A similar scenario arises when ethical
questions are raised about data protection and the responsible use of artificial intelligence in critical
decisions. In order to maximize the benefits of Industry 4.0 and minimize its challenges, it is therefore
essential to carry out a thorough analysis of these implications and to seek a balance that considers
criteria such as learning, technical feasibility and knowledge of the environment in which the
technology is to be implemented.
Keywords: Industry 4.0, artificial intelligence, IoT, robotics, big data.
1. Introducción
La economía y el sector productivo a nivel global pasan por una etapa de automatización
que cada día crece de manera considerable. El surgimiento de nuevas tendencias como el internet de
las cosas, computación en la nube, big data, inteligencia artificial, entre otros, han creado una brecha
para que la industria de la manufactura pase a un plano en el que la tecnología crea soluciones cada
vez más potentes y efectivas para atender tareas que originalmente eran complejas y repetitivas para
ser ejecutadas por el ser humano.
Las nuevas tendencias tecnológicas no solo suponen un cambio en el panorama científico e
industrial, sino que han forzado a la sociedad a adaptarse a los abruptos cambios que esto ha
supuesto con el paso del tiempo. Se ha creado una dependencia sobre esta tecnología,
constituyéndose como una pieza fundamental en el entorno competitivo actual; muchas
organizaciones buscan dominar y comprender a fondo esta tecnología para usarla como una ventaja
o valor agregado (Basco et al., 2018).
Un claro ejemplo de lo anterior es planteado por Yandar Lobon y Moreno Ospina (2019), quienes
describen cómo es que las tecnologías de la información han tenido una amplia contribución no solo
en la industria manufacturera, sino también en los sistemas empresariales. Este efecto ha impulsado
a directivos y colaboradores de diversos sectores a estudiar cuidadosamente la manera en que las
nuevas tecnologías pueden ser utilizadas para mejorar sus procesos internos y dar una
retroalimentación concreta y diversificada para intervenir en el proceso de toma de decisiones
organizacionales. Es así que las nuevas propuestas tecnológicas han creado una revolución en la
forma en que los individuos gestionan tareas de distinta complejidad y naturaleza.
En el campo de las ciencias y la tecnología, se emplea el término “revolución” para describir a todo
aquello que crea un impacto y plantea ideas o métodos innovadores para satisfacer alguna
necesidad. Desde una perspectiva más concreta, Schwab (2016) describe la revolución como un
cambio abrupto y radical que se produce a lo largo de la historia, marcando un hito en la forma en
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González-Sigala et.al
que la tecnología influye en las estructuras sociales y en los procesos que se llevan a cabo en la
industria. Cabe destacar que la notoriedad de estos cambios puede tardar años en desplegarse,
siguiendo un proceso gradual de evolución.
Por su parte, en un contexto productivo se considera como una revolución industrial a un proceso
de cambio desencadenado por nuevas reglas en la repartición de poder y riqueza, hacia aquellos que
proponen nuevas alternativas tecnológicas que generan un impacto notable en los procesos y
métodos empleados en la industria. Esto no solo supone la creación de nuevos dispositivos, procesos
o mecanismos, sino también incluye la innovación o adaptación de los ya existentes (Blanco et al.,
2019).
A lo largo de la historia se han presentado cuatro revoluciones industriales, las cuales han marcado
notablemente el desarrollo y crecimiento de la industria contemporánea. En la Fig. 1 se puede
visualizar el impacto tecnológico que ha supuesto cada revolución industrial desde el siglo XVIII
hasta la actualidad.
Para cada revolución industrial se plantearon algunas barreras de entrada ad hoc a la época en que
cada una se desarrolló, especialmente la resistencia al cambio que puede suponer innovar sobre
procesos que dieron resultado durante décadas.
Figura 1. Línea evolutiva de las revoluciones industriales a través de la
historia.
Figure 1. Evolutionary line of industrial revolution through history.
Referencia: (Schwab, 2016).
La primera revolución industrial refleja las primeras intenciones del hombre para aprovechar su
ingenio en el diseño de nuevas máquinas/herramientas para facilitar su vida cotidiana. Dichas
herramientas, a pesar de ser primitivas y simples, sirvieron como referente para las posteriores
1a
•(1760-1840) Mecanización de procesos, impulsada
por la construcción del ferrocarril y la invención
del primer motor a vapor.
2a
•(1890-1910) Incorporación de la electricidad y las
cadenas de montaje, permitiendo avance en el
desarrollo de líneas productivas.
3a
•(1960-1990) Revolución computacional y
semiconductores. Integración de los sistemas
computacionales al entorno productivo.
4a
•(2010-actualidad) Interconexión de elementos a
través de Internet, inteligencia artificial
automatización total de procesos industriales.
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revoluciones industriales, en donde se añadieron los primeros procesos semiautomáticos gracias a
la integración de la electricidad y al desarrollo computacional, que se manifestaron durante la
segunda y tercera revolución industrial, respectivamente.
Por su parte, la cuarta revolución industrial, también conocida como “Industria 4.0” recopila
elementos de sus predecesoras, pero a su vez integra tecnologías y procesos que estuvieron en
desarrollo y maduración durante décadas. Es conocida como la revolución en donde los elementos
convergen y se interconectan entre sí, en un entorno automatizado e inteligente.
2. Metodología
Por lo anterior, el objetivo de este documento es realizar un estudio sobre la Industria 4.0, abordando
las principales tendencias utilizadas para contribuir el desarrollo productivo y social mediante la
aplicación de técnicas actuales y novedosas surgidas en la cuarta revolución industrial, para lo cual
se emplea una metodología de revisión de literatura, recopilando y analizando estudios recientes
sobre las características de diversos avances tecnológicos, desde su surgimiento hasta su
implementación, permitiendo identificar tendencias clave, ventajas y desafíos en la adopción de la
Industria 4.0 y observar la manera en la que pueden influir en los sistemas productivos y sociales.
3. Industria 4.0
El concepto de “Industria 4.0” se dio a conocer por primera vez en Alemania a principios de
la década del 2010, cuando se expuso en la feria de Hannover de 2011 por una serie de especialistas,
quienes, a través de diversos estudios realizados en el sector industrial de dicho país, abordaron la
viabilidad de incorporar las nuevas tecnologías emergentes al ámbito productivo (Basco et al., 2018).
La idea fundamental del concepto de Industria 4.0 es la digitalización de sistemas y procesos
industriales, aunado a la interconexión de sistemas a través de herramientas de última generación,
como: internet de las cosas, big data, inteligencia artificial, aprendizaje de máquina, robótica, entre
otros. Industria 4.0 implica crear un entorno en el que la productividad sea maximizada, generando
una independencia de la mano de obra humana, pero a su vez buscando una sinergia entre sistemas
físicos y virtuales.
Pese a que la idea nace principalmente de un entorno enfocado a la industria, el concepto ha llegado
a expandirse al punto de sentar las bases para la creación de casas y ciudades inteligentes que
emplean el mismo tipo de tecnología (Joyanes Aguilar, 2017).
Reiterando en el contexto industrial, de acuerdo con Marr (2018), para que un sistema o fábrica pueda
ser considerado como Industria 4.0 debe incluir cuatro características fundamentales:
Interoperabilidad: haciendo referencia a máquinas, sensores, dispositivos y personas
comunicándose entre ellos.
Transparencia en la información: en donde los sistemas crean una referencia virtual del
entorno físico, a través de la información que les es retroalimentada mediante sus sensores o
periféricos.
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González-Sigala et.al
Asistencia técnica: refiriéndose a la manera en que los sistemas presentan la información de
manera estructurada para ayudar a los humanos a tomar decisiones y resolver problemáticas,
así como el relevo que pueden prestar en el desarrollo de tareas complejas o peligrosas para
los mismos.
Toma de decisiones descentralizada: en la que los sistemas toman decisiones por sí mismos,
generando una autonomía.
La columna vertebral de un mecanismo de esta magnitud son los objetos conectados entre sí,
convertidos en objetos inteligentes. Cada uno de los objetos anexos a esta red de interconexión debe
aportar información al sistema principal para poder desencadenar alguna acción, ya sea humana o
mecanizada. Para Joyanes Aguilar (2021) existen tres elementos fundamentales que marcan la pauta
de un sistema 4.0:
Controlador: se refiere al sistema electrónico o computacional que permite procesar la
información acorde a la programación o instrucciones que recibe. Es fundamental que cuente
con una integración a aplicaciones de Internet para permitir la interconexión entre
plataformas.
Sensor: es un dispositivo que permite convertir variables físicas del entorno en datos que
sean procesables a nivel digital; generalmente captan información como: temperatura,
velocidad, movimiento, proximidad, entre otros. A manera de analogía, si un sistema de
control fuera el cuerpo humano, los sensores equivaldrían a los sentidos.
Actuador: se refiere a cualquier dispositivo, ya sea electrónico, mecánico o incluso un híbrido,
que permita generar un efecto físico sobre el entorno, por ejemplo: motores, luces o altavoces.
Son el eslabón final en un sistema de control.
3.1 Internet de las cosas (IoT)
De esta manera, los sensores se encargan de comunicar el entorno físico con la Internet y
brindan información digital al controlador, mismo que, con base en su programación interna, dará
una instrucción a los actuadores para atender alguna necesidad en el entorno. La idea que se plantea
sobre tener múltiples dispositivos conectados entre sí como sensores, controladores y actuadores,
está estrictamente relacionada con el crecimiento de la Internet, sin embargo, existe un concepto que
correlaciona estrechamente la conexión del entorno físico con el virtual a través de Internet, al cual
se le denomina internet de las cosas (IoT por sus siglas en inglés).
Este concepto se introdujo por primera vez en el año 2009 por el profesor Kevin Ashton del Instituto
Tecnológico de Massachusetts, quien, debido a las circunstancias de crecimiento tecnológico de la
época, nombró de esta manera al fenómeno de interconexión de dispositivos a través de Internet.
Después de ello, otros autores y especialistas en la materia han elaborado conceptos cada vez más
complejos sobre el IoT, un ejemplo de ello son Cruz-Vega et al. (2015), quienes lo nombran como un
paradigma tecnológico que define la conectividad a Internet de cualquier objeto sobre el que se
permita medir parámetros físicos o actuar, así como las aplicaciones y tratamiento de datos
inteligentes relacionados con los mismos.
Por su parte, la empresa de tecnologías de información y comunicación Cisco Systems define el
concepto de IoT como la manera de reunir personas, procesos, datos y cosas para conseguir que las
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conexiones a la red sean más efectivas para convertir la información en nuevas capacidades y
experiencias para las empresas y personas (López Suba, 2019).
El internet de las cosas ha permitido una gran evolución, no solo en aspectos industriales, sino
también en la vida cotidiana de las personas por medio del concepto smart homes, que propone
viviendas totalmente automatizadas, en donde los individuos pueden conocer y manipular casi
cualquier parámetro a través de Internet, por ejemplo, la temperatura de sus habitaciones, el nivel de
iluminación de sus viviendas, el riego y estado de salud de sus plantas, entre otros. El monitoreo de
aspectos de la salud humana también se ha facilitado gracias a la gran cantidad de sensores
incorporados en accesorios como relojes, pulseras y teléfonos móviles. Con estos dispositivos es
posible conocer sobre el estilo de vida de los individuos y sus tendencias metabólicas. Un equipo
simple, como el reloj inteligente, o smart watch, puede dar lecturas en tiempo real del ritmo cardiaco,
presión, cantidad de pasos recorridos durante el día, entre otras (Villa Crespo y Morales Alonso,
2023).
Más allá del plano individual, también se ha hecho notar esta aceptación cotidiana del IoT con el
surgimiento de las primeras ciudades inteligentes. Joyanes Aguilar (2021) describe el siglo XXI como
el siglo de las ciudades, puesto que la mitad de la población mundial vive en ellas y se prevé que esto
aumente cada vez más. Se espera que las ciudades desarrollen una esencia hiperconectada y
colaborativa, cambiando radicalmente la interacción entre sus habitantes.
Se pueden abordar diversas nociones del concepto de ciudad inteligente, la Unión Internacional de
Telecomunicaciones las define como ciudades innovadoras que aprovechan las tecnologías de la
información y comunicación (TIC´s) para optimizar los servicios urbanos, mejorando la calidad de
vida de sus habitantes desde una perspectiva económica, social y medioambiental.
3.2 Telecomunicaciones
No obstante, no solo el desarrollo de la Internet y sus conceptos derivados, como el IoT, han
sido relevantes en el desarrollo de la Industria 4.0. Un factor fundamental en el impulso de los
procesos digitalizados ha sido el destacable progreso en el ámbito de las telecomunicaciones,
específicamente hablando de los distintos protocolos de conectividad inalámbrica a corto alcance,
como el WiFi y Bluetooth, el constante crecimiento de anchos de banda y la expansión territorial que
ha permitido que cada vez más puntos del planeta tengan interconexión (Gilchrist, 2016).
Lo anterior se puede visualizar en la Tabla 1, haciendo una retrospectiva de cómo las redes de
telefonía móvil han evolucionado en las últimas cinco décadas, permitiendo el tráfico de volúmenes
de información cada vez más grandes, así como un aumento exponencial en la velocidad de
transmisión de los mismos.
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González-Sigala et.al
Tabla 1. Evolución de las redes de telefonía celular.
Table 1. Evolution of celular telephone networks.
Referencia: (Garrell y Guilera, 2019).
En la actualidad, las redes 4G y 5G se encuentran en mayor crecimiento, sin embargo, sus
predecesoras no han desaparecido por completo, pues aún son usadas en aplicaciones donde no se
requiere un gran volumen de datos o velocidad de transmisión de información.
La red 4G ha sido un gran propulsor para la interconexión de equipos, pues se basa completamente
en el protocolo IP (Internet Protocol) permitiendo así la convergencia entre redes cableadas e
inalámbricas. Por su parte, la red 5G ha hecho una importante aportación al crecimiento de la
Industria 4.0, debido a que está estrechamente relacionada con el concepto de IoT, la cual permitió
que para el año 2020 hubieran más de 50,000 millones de dispositivos inteligentes conectados a
Internet (Fig. 2) (Garrell y Guilera, 2019). Por otro lado, Yañez (2022) prevé que la red 5G será el
precursor de nuevos paradigmas tecnológicos, como una mejor educación a distancia, monitoreo
médico e incluso ciudades inteligentes e interactivas para sus habitantes.
3.3 Big data
Al concretarse la interconexión y comunicación de dispositivos (a través de cualquier medio,
ya sea físico o inalámbrico) se hace posible una de las condiciones más importantes en materia de
Industria 4.0, pues esto provoca la aparición de una gran variedad de datos y en grandes volúmenes.
Esta información plasmada en forma de datos es de suma importancia, pues es el elemento de entrada
que se procesa para generar alguna acción o tomar una decisión.
Generación
Año
Tipo de tráfico
Velocidad
1G
1980
Protocolo analógico. Solo voz.
2.4 Kbit/s
2G
1990
Protocolo digital. Voz y SMS.
64 Kbit/s
3G
2003
Multimedia. Voz y datos.
2 Mbit/s
4G
2009
Protocolo IP. Datos y video.
100 Mbit/s
5G
2020
Banda ancha móvil. IoT.
1 Gbit/s
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Figura 2. Proyección de equipos interconectados a la red por habitante.
Figure 2. Proyection of equipment interconnected to the network per inhabitant.
Referencia: (López Suba, 2019).
De la información presentada en la Fig. 2, analizando la cantidad de dispositivos conectados por
persona en cada uno de los años señalados, es posible ajustar un modelo de regresión logarítmico el
cual tiene la forma:
y = a + b ln(x) Ec. (1)
donde:
y es la cantidad de dispositivos conectados por persona,
x es el año,
a es la intersección (o el valor de y cuando x=1),
b es la pendiente (la tasa de cambio en y en función del cambio en x).
Lo anterior con la intención de predecir la cantidad de dispositivos conectados en el 2025 y 2030,
dando como resultado la información presentada en la Fig. 3, la cual sugiere una desaceleración para
los años siguientes.
Población
mundial
6.3 mil millones 6.8 mil millones 7.2 mil millones 7.6 mil millones
500 millones 12.5 mil millones 25 mil millones 50 mil millones
2003 2010 2015 2020
Dispositivos
conectados
Dispositivos
conectados
por persona
0.08 1.84 3.47 6.58
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Figura 3. Proyección de dispositivos conectados por persona con un modelo de regresión
logarítmica.
Figura 3. Projection of connected devices per person with a logarithmic regression model
Referencia: (Propia del autor).
Desde la perspectiva de Fernandez-Lasquetty Quintana (2020) los datos son como “el petróleo del
siglo XXI”, por ello, una vez que son adquiridos y almacenados, es de suma importancia contar con
sistemas que sean capaces de procesarlos, lo cual supone un gran reto para las herramientas de
software convencional, pues su capacidad se ve cada vez más limitada cuando los datos adquieren
mayor volumen.
En este escenario, nace el concepto de big data para dar nombre a grandes volúmenes y diversos tipos
de datos que no pueden ser tratados adecuadamente por herramientas de software tradicionales, por
lo que precisan de otro tipo de técnicas y algoritmos para tener una correcta gestión. Big data tiene
implicaciones en la Industria 4.0 por la forma en que se lleva a cabo la recopilación de datos a través
de distintos sensores y elementos de entrada, así como en la capacidad de emplear estos datos en
beneficio de un entorno productivo; de ahí que los datos se convierten en la materia prima de la
inteligencia artificial (Marr, 2018).
3.4 Inteligencia Artificial (IA)
Por su parte, la inteligencia artificial (IA) es una rama de la informática que estudia la
inteligencia humana y busca replicarla en máquinas físicas o virtuales. Algunos autores, como
Teigens et al. (2018) han llegado a proyectar la inteligencia artificial al futuro como “el contenedor”
de la sabiduría humana. Si bien la IA aún no ha logrado replicar la conciencia del ser humano, sí ha
podido replicar e incluso superar considerablemente la estructura del pensamiento y la lógica
humana.
0.08
1.84
3.47
6.58
7.8
9.64
0
2
4
6
8
10
12
2003 2010 2015 2020 2025 2030
Proeyección de dispositivos conectados por persona
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La IA ha sido una herramienta tan versátil que ha podido ser implementada en múltiples
aplicaciones, a tal punto que las personas desconocen que muchos de los procesos industriales o de
la vida cotidiana ya tienen intervención de IA. Blanco et al. (2019) enlistan los campos de aplicación
más destacables para la inteligencia artificial:
Generación de lenguaje natural: consiste en generar texto a partir de datos obtenidos a
manera de comunicar ideas con congruencia y precisión, facilitando las tareas de redacción
para las personas. Estos mecanismos se encuentran en herramientas como servicio
automático al cliente y generación de informes.
Reconocimiento de voz: son sistemas que tienen la capacidad de analizar la acústica y la
fonética de la voz humana, y entenderla para poder ejecutar acciones o brindar información.
Estos sistemas se emplean principalmente en motores de búsqueda o en asistentes de voz
para casas inteligentes.
Agentes virtuales: consiste en aplicaciones capaces de interactuar con humanos y dar una
respuesta natural, un ejemplo de ello son los bots que se manejan en sistemas de servicio al
cliente y soporte técnico que pretenden dar al usuario una experiencia similar a la que tendría
al tratar con un agente humano.
Plataformas de aprendizaje de máquina: es una rama de la IA que busca, a través de técnicas
avanzadas de proceso de información y análisis del entorno, que las máquinas creen su
propio conocimiento, sin necesidad de haberlo precargado.
Aprendizaje profundo: es un tipo especial de aprendizaje de máquina basado en redes
neuronales, tiene como principal objetivo replicar la estructura del cerebro humano para la
toma de decisiones y pensamiento lógico.
Biométrica: se trata de un tipo de tecnología que estudia la identificación y procesamiento
de características físicas de rasgos humanos y de composición del cuerpo. Permite identificar
huellas, rostros, voz, lenguaje corporal, entre otros.
Automatización robótica: se refiere a la integración de elementos mecánicos, electrónicos e
informáticos para lograr el cumplimiento de tareas de manera automatizada, buscando
sustituir la intervención humana en entornos donde se requiere una máxima productividad
o bien, donde las tareas a realizar sean repetitivas o impliquen algún riesgo para la integridad
física de las personas.
3.5 Robótica
Pese a que los conceptos descritos anteriormente han mostrado una evolución notable, y han
tenido un impacto en la tecnología moderna, la robótica es uno de los campos más alusivos al
concepto de Industria 4.0, ya que recopila de una manera integral elementos de otras áreas para el
desarrollo de sus productos finales. La fusión de la robótica con el uso y análisis de grandes
volúmenes de datos, la integración con internet industrial de las cosas y las estrategias de
ciberseguridad, han marcado una pauta en los procesos de fabricación de la industria moderna.
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González-Sigala et.al
Las innovaciones de la robótica, en conjunto con el crecimiento de la demanda en el sector
productivo, han fomentado que la incorporación de este tipo de tecnología a las líneas de producción
sea cada vez más notable. Según el estudio realizado en 2017 por la Federación Internacional de
Robótica (FIR por sus siglas en inglés) se proyectó que solo entre los años 2014 y 2016 habría un
aumento de 1.4 millones de robots involucrados en el sector productivo industrial, en donde el mayor
porcentaje de participantes corresponde al sector automotriz, seguido por las industrias
eléctrica/electrónica y metal mecánica. Para el caso de los sectores de alimentos y química, caucho y
plástico, así como los dos restantes (otro y sin especificar), aunque no tienen números altos, resalta
que ninguna de ellas ha tenido una reducción en el stock durante ese periodo; lo anterior se ilustra
en la Fig. 4 (Basco et al., 2018).
Figura 4. Crecimiento del stock mundial de robots industriales por sector de aplicación.
Figure 4. Growth in the global stock of industrial robots by application sector.
Referencia: (Basco et al., 2018).
De la Fig. 4, resulta interesante obtener el porcentaje de crecimiento del stock mundial de robots en
cada uno de los sectores enmarcados, del 2014 al 2016. En la Tabla 2 se puede observar que aún y
cuando el sector automotriz es el que cuenta con un stock más amplio, su crecimiento es el menor en
comparación con los otros rubros claramente especificados. El sector con un notable crecimiento es
24
19
8
20
29
91
103
20
15
8
20
29
65
88
24
11
7
17
21
46
94
0 20 40 60 80 100 120
Sin especificar
Otros
Alimentos
Química, caucho y plásticos
Metalmecánica
Eléctrica/electrónica
Automotríz
Stock mundial de robots industriales por sector de aplicación (en
miles de unidades)
2014 2015 2016
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el de eléctrica/electrónica, logrando casi duplicar la cantidad en existencia en los años referenciados.
Independientemente de los incrementos, todos los rubros detallados tienen una tendencia al alza.
Tabla 2. Incremento porcentual en el stock de robots a nivel mundial (miles de unidades).
Table 2. Percentage increase in the global stock of robots (thousands of units).
Referencia: (Propia del autor).
4. La expansión tecnológica
Si bien la robótica ha tenido un crecimiento y aceptación notables, existe una contraparte que
propone la idea de limitar la robótica solo a aquellas acciones que sean imprescindibles, y justifiquen
su uso al salvaguardar la vida humana. En la perspectiva de Basco et al. (2018), el uso desmedido de
esta tecnología puede llevar a una destrucción del empleo para aquellos que prestan mano de obra
en la industria, ya que, desde el punto de vista de un empleador, la inversión a largo plazo de un
robot puede ser lo suficientemente redituable para poder prescindir de la colaboración humana.
Un contraste de lo anterior es presentado por Martínez Aguiló (2019) quien defiende la expansión
tecnológica que ha generado la Industria 4.0. Si bien algunos puestos de trabajo primarios han
desaparecido por causa de la tecnología, también es un hecho que su integración requiere de expertos
que diseñen, pongan en marcha y den mantenimiento a estos sistemas, lo cual supone nuevas
oportunidades para quienes se capacitan en este sector. El término “Trabajador 4.0” hace alusión a
esta fuerza de trabajo capacitada en la tecnología de la Industria 4.0.
En este sentido, Escalante Ferrer y Mendizábal Bermúdez (2019) señalan seis competencias
emergentes que debe poseer un Trabajador 4.0:
Sector
2014
2016
Incremento porcentual
Automotriz
94
103
10 %
Eléctica/electrónica
46
91
98 %
Metalmecánica
21
29
38 %
Química, caucho y plásticos
17
20
18 %
Alimentos
7
8
14 %
Otros
11
19
73 %
Sin especificar
24
24
0 %
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Pensamiento crítico y solución de problemas complejos
Competencias digitales laborales
Competencias lingüísticas
Competencias de aprendizaje permanente (saber reaprender)
Competencias socioemocionales para el trabajo 4.0
Competencias para el trabajo transdisciplinar
Es así que la tecnología no pretende sustituir el trabajo humano, sino que genera un cambio de plano
donde las personas pueden enfocarse en realizar tareas de menor riesgo y, a su vez, asegurar la
correcta aplicación de la tecnología. Si bien estos sistemas pueden ser autosuficientes hasta cierto
punto, para que pueda existir un robot realizando un trabajo o un algoritmo computacional en
marcha, debe haber trabajo e intervención humana de por medio, por lo cual la tecnología aún
depende de las personas.
Basco et al. (2018) resaltan que en el ámbito global se observa una tendencia que empieza a tomar
forma en la búsqueda de estrategias de los gobiernos para promover la incorporación de las
tecnologías 4.0; sin embargo, son muy pocos los países que han redefinido sus políticas con base en
este tema. Por su parte, México organiza su iniciativa al respecto sobre tres pilares:
Promover la creación de clústers sobre las capacidades territoriales existentes.
Potenciar la aplicación de IoT para que México se convierta en un líder regional de soluciones
digitales y análisis de big data, a fin de aumentar la complejidad de las exportaciones.
Consolidar a México como líder regional en la oferta de recursos humanos calificados para
gestionar la producción y generación de negocios en el contexto de la Industria 4.0.
Lo anterior conlleva, en primera instancia, a un replanteamiento en el sistema educativo nacional,
con la intención de que las nuevas generaciones desarrollen competencias para atender esta situación
y que, al incorporarse al mercado laboral, cuenten con una capacitación acorde a las necesidades y
demandas de la Industria 4.0. De igual forma, las empresas deberán incluir en su visión la formación
y capacitación continua, de forma que sus empleados desarrollen habilidades con la intención de que
puedan incorporarse a nuevas funciones según lo exija el desarrollo tecnológico de la empresa.
Adicionalmente, la legislación mexicana debe ser adaptada para que contemple todos los aspectos
laborales, sociales y culturales que una revolución de tal magnitud trae consigo, lo que generará
reformas, generación de políticas públicas y adaptación de la legislación actual.
De una manera u otra, la Industria 4.0 aún cuenta con un largo camino por recorrer, pues la pérdida
de empleos no es la única limitante actual. Un estudio realizado por NTT Data y el Observatorio de
la Industria 4.0 en España durante el 2021, describe una serie de factores que las empresas reportan
y que han constituido un estancamiento en el crecimiento y propagación de esta tecnología en el
sector industrial de dicho país (Fig. 5) (Fundación Telefónica, 2023).
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Figura 5. Factores limitantes en el crecimiento de la Industria 4.0 en España durante el 2021.
Figure 5. Limiting factors in the growth of Industry 4.0 in Spain during 2021.
Referencia: (Fundación Telefónica, 2023).
En el caso de México, el concepto de Industria 4.0 ha mostrado un notable desfase en cuanto a
progreso, si se compara con países desarrollados. Según lo expuesto en el Foro de Industria 4.0: Retos
de México 2018, el impacto de este tema en la economía de nuestro país es del 0.6 % del producto
interno bruto (PIB), mientras que en otros países pertenecientes a la Organización para la
Cooperación y el Desarrollo Económicos (OECD) ronda un 2.4 %, dejando ver el gran reto que la
comunidad tecnológica de este país debe asumir para aumentar su competitividad (Abraham et al.,
2018).
Ante la creciente necesidad de procesos inteligentes, en contraste con el rezago tecnológico que
presentan diversos países, es la innovación tecnológica la pieza fundamental que une la cadena de
engranes de la transformación 4.0. La innovación debe ser asumida por las industrias como una
actividad permanente en la que todos sus departamentos estén suscritos, con una perspectiva abierta
a adoptar y compartir ideas con otras culturas y entornos. Los planes estratégicos basados en
innovación tecnológica encaminarán, de manera gradual, a las empresas a incorporar las
herramientas de vanguardia que se dispongan en ese momento (Lázaro, 2019).
La idea de adoptar la tecnología deberá ir más allá de un proceso, y convertirse en una filosofía y
estilo de vida para todos aquellos involucrados en el ámbito. Es por ello que el concepto de Industria
4.0 es mucho más que solo factores orientados a máquinas y líneas de producción, y ha trascendido
a un plano sociocultural en el que diversos autores, entre los que destacan Garrell y Guilera (2019),
definen el concepto de “Sociedad 4.0”. Esta idea describe el radical cambio que ha experimentado la
sociedad tras la integración de tecnologías de vanguardia a la vida cotidiana, hace alusión a una
fuerte dependencia a la tecnología por parte de las personas, ya que la caída de algún sistema o red,
incluso por un par de horas, genera pérdidas millonarias y un estado de paranoia por parte de los
usuarios que se quedan incomunicados.
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Duda sobre los
beneficios
Preocupación por
ciberseguridad
Fata de formación
en trabajadores
Resistencia al
cambio
Limitaciones
tecnológicas
Falta de
involucración
Falta de modelos
sobre que trabajar
Barreras de
entrada muy altas
Barreras de la tranformación digital en industrias [% empresas encuestadas]
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Otro factor destacable de la Sociedad 4.0, es el nivel de información al que se puede acceder, pues
debido a la facilidad de medios disponibles es cada vez más difícil que una persona permanezca
aislada al conocimiento de algún dato o suceso. Sin embargo, esto también abre una brecha a la
desinformación dado que la información puede ser fácilmente manipulada, o bien, ser comunicada
de manera errónea. De esta manera, es común que, al tener acceso a grandes volúmenes de
información, las personas decidan solo hurgar sobre la capa superficial de la misma, evitando que
exista un enriquecimiento de otras fuentes o recursos. Es así que surge el planteamiento de preguntas
éticas y responsabilidades relacionadas con el uso de inteligencia artificial, haciendo necesario
establecer marcos éticos y regulaciones adecuadas para guiar el desarrollo y la implementación de
estas tecnologías de manera responsable.
La Industria 4.0 trae consigo un conjunto de implicaciones tecnológicas, pero también modifica el
entorno de una manera sociocultural, económica y ética. Las próximas revoluciones industriales
deberán buscar la manera de romper con las limitantes que la actual revolución trae consigo, así
como proponer nuevas tendencias y estilos de innovación que tengan como principal directriz
mejorar la calidad de vida de las personas (Jumbo González, 2021).
5. Conclusiones
La Industria 4.0 representa una revolución tecnológica que está transformando
profundamente la economía y el sector productivo a nivel global. A través de la incorporación de
tecnologías como el internet de las cosas, big data, robótica e inteligencia artificial, se ha generado un
gran sector de oportunidades en la industria manufacturera, permitiendo que la tecnología brinde
soluciones cada vez más potentes y efectivas para tareas complejas y repetitivas que antes eran
ejecutadas por humanos.
Es de esperar que al introducir nueva tecnología y al crear una fuerte dependencia sobre ella, habrá
opiniones diversas sobre sus implicaciones económicas y sociales. Es de suma importancia para los
impulsores de dichas soluciones tecnológicas, el saber exponer sus beneficios y lograr hacerlos
tangibles para aquellos que pudieran verse amenazados por ellas. Si bien es cierto que algunas
actividades humanas pueden llegar ser remplazadas por máquinas y robots, esto no supone un relevo
de las personas, sino que invita a que aquellos que desempeñaban labores que podían comprometer
su salud o su integridad, a que apuesten por capacitarse y adquirir el conocimiento necesario para
diseñar, implementar y dar mantenimiento a equipos de alta tecnología.
A poco más de una década desde el surgimiento del concepto de Industria 4.0, existen numerosos
casos de éxito. Las empresas buscan alinear sus procesos a entornos digitalizados e interconectados
entre sí; esto demuestra que muchas de ellas han logrado que su puesta en marcha sea redituable,
pese a que la inversión en adquisición, capacitación y mantenimiento puedan ser elevados en un
principio.
A pesar de lo remota que pueda parecer la idea, la próxima revolución industrial puede llegar mucho
antes de lo pensado, pues el desarrollo tecnológico avanza a pasos agigantados. Se espera así, que la
siguiente generación de tecnología tome elementos de sus predecesoras y los mejore. Aún existen
distintos aspectos tecnológicos, sociales y éticos que trazan una barrera en el panorama actual de la
Industria 4.0, pero que serán antecedentes útiles para mejorar las tecnologías emergentes.
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Como trabajos futuros, se plantea la necesidad de analizar cada una de las tecnologías de la Industria
4.0, con la finalidad de determinar el impacto de cada una de ellas, ampliando el panorama y
encaminado el rumbo hacia la cuarta revolución industrial.
Conflicto de interés
Los autores no tienen conflicto de interés que declarar.
6. Referencias
Abraham, A., Gandhi, N., & Pant, M. (2019). Innovation on Bio-Inspired Computing and Aplications.
Kochi: Springer. https://goo.su/U6DDtjD
Basco, A. I., Beliz, G., Coatz, D., & Garero, P. (2018). Industria 4.0: Fabricando el futuro. Buenos Aires:
Inter-American Development Bank. https://publications.iadb.org/es/industria-40-fabricando-el-
futuro
Blanco, F., Castro, J. M., Gayoso, R. A., & Santana, W. (2019). Las Claves de la Cuarta Revolución
Industrial. Barcelona: Libros de cabecera. pp. 1-20. https://goo.su/Gze10X
Cruz-Vega, M., Oliete-Vivas, P., Morales-Ríos, C., González, C., Cendón Martín, B., & Hernández
Seco, A. (2015). Las tecnologías IoT dentro de la industria conetada 4.0. Madrid: Fundación EOI.
https://goo.su/3cxALx4
Escalante Ferrer, A. E., & Mendizábal Bermúdez, G. (2019). Formación universitaria, trabajo y género
en la Cuarta Revolución Industrial (Primera ed.). Morelos, Mex.: Porrúa, UAEM.
http://riaa.uaem.mx/handle/20.500.12055/1284
Fernandez-Lasquetty Quintana, J. (2020). Hacia un modelo para la economía de datos. TELOS, 113:
128. https://goo.su/kG2aei
Fundación Telefónica. (2023). Sociedad dígital en España 2023. Madrid: Penguin Random House
Editorial. https://goo.su/J600C1X
Garrell Guiu, A. (2019). La Industria 4.0 en la sociedad digital. España: ICG Marge, SL.
https://goo.su/K8kACve
Gilchrist, A. (2016). Industry 4.0: The industrial internet of things. Bang Khen: Apress.
https://goo.su/cgjNb
Joyanes-Aguilar, L. (2017). Industria 4.0: La cuarta revolución industrial. Ciudad de México:
Alfaomega. https://goo.su/cTxLb
Joyanes-Aguilar, L. (2021). INTERNET DE LAS COSAS. Ciudad de México: Alfaomega. https
https://goo.su/cUaEuC
Jumbo-González, W. (2021). Filosofía, tecnociencia e industria 4.0: Una mirada desde el
medioambiente. Editorial Universitaria Abya-Yala. https://goo.su/wVz48Qg
Lázaro, J. (2020). Gestión de la innovación. Ciudad de México: Universo de Letras.
https://goo.su/LCDkfAQ
17
González-Sigala et.al
López-Suba, M. (2019). Internet de las cosas: Transformación digital de la sociedad. Madrid: Ra-Ma
Editorial. https://goo.su/xjh9X5s
Marr, B. (2018). Data strategy: Cómo beneficiarse de un mundo de big data, analytics e internet de
las cosas: Como beneficiarse de un mundo de big data, analytics e internet de las
cosas. Colombia: Ecoe Ediciones. https://goo.su/HYitIA
Martínez-Aguiló, J. (2019). Industria 4.0: la transformación digital en la industria. Barcelona:
Editorial UOC. https://goo.su/xQqcaT
Schwab, K. (2016). La cuarta revolución industrial. España: Penguin Random House Grupo
Editorial España. https://goo.su/xZVabnI
Teigens, V., Skalfist, P., & Mikelsten, D. (2018). Inteligencia artificial: la cuarta revolución industrial.
Stanford: Cambridge Stanford Books. https://goo.su/knHxzry
Villa-Crespo, E., & Morales-Alonso, I. (2022). Ciberseguridad IoT y su aplicación en ciudades
inteligentes. Madrid: Ra-Ma. https://goo.su/rxRn71U
Yandar-Lobon, M. A., & Moreno-Ospina, J. M. (2019). La industria 4.0 desde la perspectiva
organizacional. Bogotá: Editorial Universitario Servand Garcés. https://alinin.org/wp-
content/uploads/2020/07/La-industria-40.pdf
Yañez, F. (2022). Mundo 4.0: El futuro de la sociedad tecnológica. Madrid: Marcombo.
https://goo.su/RGukETu
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