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Equation Chapter 1 Section 1
Proyecto Fin de Carrera
Ingeniería de Telecomunicación
Marco para la evaluación en la implementación de la
Industria 4.0
Autor: Mª Dolores Sánchez Pena
Tutores: Juan Francisco Gómez Fernández
Fernando Olivencia Polo
Dep. de Organización Industrial y Gestión de Empresas I
Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Universidad de Sevilla
Sevilla, 2018
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Proyecto Fin de Carrera
Ingeniería de Telecomunicación
Marco para la evaluación en la implementación de
la Industria 4.0
Autor:
Mª Dolores Sánchez Pena
Tutores:
Juan Francisco Gómez Fernández
Fernando Olivencia Polo
Dep. de Organización Industrial y Gestión de Empresas I
Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Universidad de Sevilla
Sevilla, 2018
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Proyecto Fin de Carrera: Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
Autor: Mª Dolores Sánchez Pena
Tutores: Juan Francisco Gómez Fernández
Fernando Olivencia Polo
El tribunal nombrado para juzgar el Proyecto arriba indicado, compuesto por los siguientes miembros:
Presidente:
Vocales:
Secretario:
Acuerdan otorgarle la calificación de:
Sevilla, 2018
El Secretario del Tribunal
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A mi familia
A mis maestros
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Agradecimientos
Mis agradecimientos, como no podría ser de otra manera, van dedicados a todas aquellas personas, familiares,
amigos y compañeros, que durante todo este tiempo me han tenido una paciencia infinita, me han animado y
me han apoyado para que este camino que emprendí en aquel momento en el que opté por iniciar mis estudios
en la Escuela Superior de Ingenieros de Sevilla, tuviera un desenlace feliz. Gracias de corazón a todos ellos, a
los que están y a los que tristemente ya no están pero que siempre tendré presentes, pues sin todos ellos, nada
de esto habría sido posible.
Gracias también a mis dos tutores, pues con su inestimable orientación y dedicación he logrado poder
acometer este Proyecto de Fin de Carrera.
Mª Dolores Sánchez
Sevilla, 2018
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Resumen
El objetivo de este Proyecto es el de presentar un marco para la evaluación e implementación sostenible de la
Industria 4.0, recopilando la información existente de diversas fuentes y organizándola de manera que
establezcamos una guía para una implementación ordenada y sostenible de la transformación digital de la
empresa hacia la Industria 4.0, indicando los pasos a dar y las herramientas de soporte sobre las que poder
apoyarse, detectando las posibles fuentes de financiación que puedan emplearse para facilitar dicho recorrido
hacia la transformación digital. Se considerarán los estándares públicos y privados de las Tecnologías de la
Información y de la gestión de procesos y de la calidad.
En una primera sección presentaremos el estado del arte de la Industria 4.0, para lo cual nos introduciremos en
la terminología de la Industria 4.0, asomándonos a sus orígenes históricos y describiendo el concepto de
Industria 4.0. Para ello, se presentarán algunas de las tecnologías o habilitadores digitales que sustentan esta
nueva revolución industrial, y que son la base y las herramientas de cambios de los nuevos modelos de
negocio, producto y procesos. Asimismo, analizaremos el estado actual de esta nueva industria, el impacto que
la misma ha provocado, las iniciativas que surgen tanto en España como en otros países del mundo y
mencionaremos algunos casos prácticos que han tenido lugar a lo largo de estos últimos años.
En una segunda sección presentaremos una propuesta de la metodología a seguir en el camino hacia la
transformación digital sostenible de la empresa hacia la Industria 4.0. Para ello, se analizarán los distintos
estándares, marcos, conjuntos de buenas prácticas y herramientas actualmente existentes y en base a todos
ellos, se propondrá una metodología basada en 4 pilares fundamentales como son: Gestión de Procesos,
Gestión de Calidad, Gestión de las TIC y Gestión Financiera.
En una tercera sección, nos centraremos en las iniciativas y posibles líneas de financiación existentes en la
Industria 4.0 en España. Para ello se presentará el papel que ha tenido el Ministerio de Industria, Energía y
Turismo con la iniciativa “Industria conectada 4.0: La transformación digital de la industria española”.
Conoceremos cómo la Administración Pública impulsa la implantación de la Industria 4.0, describiendo las
herramientas financieras que proporciona tanto el Estado como las Comunidades Autónomas españolas, a
través de diversas entidades públicas, para que los empresarios puedan poner en funcionamiento sus iniciativas
en el ámbito de la Industria 4.0 de manera que se pueda llevar a cabo la cuarta revolución industrial. Se
revisarán brevemente las iniciativas existenes a nivel europeo y a nivel autonómico nos centraremos en la
Comunidad de Andalucía.
En la cuarta sección presentaremos brevemente un caso práctico de implementación de una tecnología de
Industria 4.0 como es la Realidad Aumentada en los procesos de Sistemas de Soporte de las Operaciones y de
Negocio de un operador de telecomunicaciones y extraeremos algunas breves conclusiones.
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Abstract
The objective of this Project is to present a framework for the evaluation and sustainable implementation of
Industry 4.0, gathering existing information from several sources and organizing it so that we establish a guide
for an orderly and sustainable implementation of the digital transformation of the company towards Industry
4.0, indicating the steps to be taken and the supporting tools, detecting the possible financial sources that can
be used to facilitate this journey towards digital transformation. The public and private standards of
Information Technology and process and quality management will be considered.
In the first section we will present the state of the art of Industry 4.0, for which we will introduce ourselves in
the terminology of Industry 4.0, revising its historical origins and describing the concept of Industry 4.0. Then,
some of the technologies or digital enablers that support this new industrial revolution will be presented, being
the basis and the change tools of the new business models, product and processes. Likewise, we will analyze
the current state of this new industry, the impact that it has caused, the initiatives that arise both in Spain and in
other countries of the world and we will mention some practical instances that have taken place over the last
few years.
In a second section we will present a proposal of the methodology to be followed in the way towards the
sustainable digital transformation of the company towards Industry 4.0. To do this, the different standards,
frameworks, sets of good practices and currently existing tools will be analyzed and, based on all of them, a
methodology based on 4 fundamental pillars will be proposed, such as: Process Management, Quality
Management, ICT Management and Financial Management.
In the third section, we will focus on the initiatives and possible financial lines existing in Industry 4.0 in
Spain. For this, the role that the Ministry of Industry, Energy and Tourism has had with the initiative
"Connected Industry 4.0: The digital transformation of the Spanish industry" will be presented. We will know
how the Public Administration promotes the implementation of Industry 4.0, describing the financial tools
provided by the State and the Spanish Autonomous Communities, through various public entities, so that
entrepreneurs can put their initiatives into operation in the field of Industry 4.0 so that the fourth industrial
revolution can be carried out. The existing initiatives will be briefly reviewed at European level and at the
regional level we will focus on the Community of Andalusia.
In the fourth section we will briefly present a practical case of implementation of an Industry 4.0 technology
such as Augmented Reality in the Operations and Business Support Systems processes of a
telecommunications operator and we will draw some brief conclusions.
xiv
xv
Índice
Agradecimientos ix
Resumen xi
Abstract xiii
Índice xv
Índice de Figuras xvii
1 Concepto de Industria 4.0 1 1.1 Introducción histórica 1 1.2 Descripción de Industria 4.0 3 1.3 Tecnologías de Industria 4.0: Habilitadores digitales 4
1.3.1 Internet de las Cosas 6 1.3.2 Sistemas Ciberfísicos (CPS) 9 1.3.3 Cloud Computing 10 1.3.4 Big Data 13 1.3.5 Inteligencia Artificial 16 1.3.6 Robótica Colaborativa y Sistemas Autónomos 20 1.3.7 Realidad Virtual (RV) y Realidad Aumentada (RA) 24 1.3.8 Impresión 3D y Fabricación Aditiva 27 1.3.9 Ciberseguridad 31
1.4 Iniciativas en la Industria 4.0 en España 36 1.4.1 Otras iniciativas en la Industria 4.0 37
1.5 Casos de éxito 38 1.5.1 Estudio de Caso: ZF 38 1.5.2 FoFdation 39 1.5.3 HARCO 40 1.5.4 Know4Car 40 1.5.5 LinkedDesign 40 1.5.6 IoT-A (Internet of Things Architecture) 40 1.5.7 AllSeen Alliance 40 1.5.8 Thread Group 40 1.5.9 FI-WARE (Open APIs for Open Minds) 41
1.6 El camino de España hacia la cuarta revolución industrial 42
2 Modelo de madurez para Industria 4.0 45 2.1 Estándares, Marcos y Modelos de gestión 46 2.2 Metodología propuesta hacia la Industria 4.0 48
2.2.1 Identificación y Análisis de los Procesos 48 2.2.2 Definición de la Estrategia para el proceso de transformación digital 55 2.2.3 Identificación y análisis del nivel de madurez digital de la organización 58 2.2.4 Proceso de transformación 70 2.2.5 Gestión del Cambio 73
xvi
2.2.6 Financiación 76
3 Iniciativas y líneas de financiación en Industria 4.0 77 3.1 Iniciativa Industria Conectada 4.0 77
3.1.1 Líneas de Financiación Industria Conectada 4.0 79 3.2 Financiación a través de Certificaciones otorgadas por AENOR 84
3.2.1 Certificaciones de AENOR: Certificación I+D+i 85 3.3 Financiación y Ayudas otorgados por Red.es 92
3.3.1 Transformación Digital en Pymes 93 3.4 Financiación y Préstamos otorgados por el CDTI 97
3.4.1 Préstamo parcialmente reembolsable para proyectos de Innovación CDTI 99 3.4.2 Préstamo parcialmente reembolsable para proyectos de investigación y desarrollo CDTI 101 3.4.3 FEDER Interconnecta 2018 (Orden ECC/1780/2013) 102
3.5 AMETIC 104 3.6 Financiación y Ayudas otorgadas por la Junta de Andalucía 105
3.6.1 Subvenciones para la financiación de la I+D+i en el ámbito del Plan Andaluz de Investigación, Desarrollo e Innovación (PAIDI 2020) 105
3.7 Horizonte 2020 110 3.7.1 Horizonte 2020 en España 113
3.8 Normativa Aplicable en materia de Incentivos y Deducciones fiscales 114 3.8.1 Ley del Impuesto sobre Sociedades 114 3.8.2 Normativa relativa a los Informes Motivados y Deducciones por personal investigador 117
4 Caso Práctico de Industria 4.0 123 4.1 Análisis y Estudio de las tecnologías de RA 123
4.1.1 Contenidos virtuales y Modelos 3D 124 4.1.2 Motores de RA 125 4.1.3 Motores de juego / librerías 3D con posicionamiento 127
4.2 Selección de las tecnologías 132 4.2.1 Selección de herramientas para RA 132 4.2.2 Selección de las técnicas de localización 134 4.2.3 Selección de las herramientas y librerías para geoposicionamiento 137 4.2.4 Requisitos mínimos del dispositivo móvil 138
4.3 Funcionalidades de plataforma RA 138 4.3.1 Software empleado en el desarrollo de la aplicación 139 4.3.2 Funcionalidades generales de la aplicación RA según perfiles 139 4.3.3 Funcionalidad para mostrar información de clientes 140 4.3.4 Funcionalidad para mostrar información de asistencia a la creación de planta 141 4.3.5 Funcionalidad para mostrar información de asistencia a la provisión de servicio para instaladores de abonado 142 4.3.6 Funcionalidad para mostrar información de supervisión de red (mantenimiento preventivo) y mantenimiento correctivo 143
4.4 Verificación y evaluación del impacto en la plataforma del operador 145
5 Conclusiones 149
Referencias 151
Referencias web 155
Glosario 157
xvii
ÍNDICE DE FIGURAS
Ilustración 1 - Evolución de la industria (Asociación IDiA) 2
Ilustración 2 Tecnlogías de la Industria 4.0 4
Ilustración 3 Categorías de habilitadores digitales 5
Ilustración 4 CPD de Telefónica en Alcalá de Henares 13
Ilustración 5 Talos 23
Ilustración 6 YuMi 23
Ilustración 7 Ejemplo de caso de uso de la tecnología C-THRU 26
Ilustración 8 Construcción de infraestructuras 30
Ilustración 9 El puente peatonal de Alcobendas impreso en 3D. 30
Ilustración 10 Industria Conectada 4.0 36
Ilustración 11 Habilitadores de COBIT 51
Ilustración 12 Modelo EFQM 54
Ilustración 13 Ciclo de vida del Servicio 56
Ilustración 14 Modelo de eTOM (Nivel 1) 57
Ilustración 15 Industry 4.0 Readiness 61
Ilustración 16 Ejemplo de resultado (Industry 4.0 Self-Assessment) 63
Ilustración 17 Nivel Digitalizacion Empresas Industriales Españolas 63
Ilustración 18 Ejemplo de Resultados de HADA 65
Ilustración 19 Tabla de comparación niveles TRL según diferentes enfoques 67
Ilustración 20 Descripción de áreas por nivel CMMI 68
Ilustración 21 Representación de Tecnologías 70
Ilustración 22 El ciclo del Método de Desarrollo de la Arquitectura 72
Ilustración 23 Ciclo de sobreexpectacion de Gartner 74
Ilustración 24 Ciclo de Gartner para I+D 75
Ilustración 25 Ciclo de expectación para las Tecnologías Emergentes 2017 75
Ilustración 26 Industria Conectada 4.0 78
Ilustración 27 Líneas de actuación, áreas estratégicas y objetivos de la iniciativa Industria Conectada 4. 78
Ilustración 28 Agrupaciones Empresariales Innovadoras 83
Ilustración 29 Cambio de Modelo de la Asociación Española de Normalización y Certificación 84
Ilustración 30 Red.es 92
Ilustración 31 Logotipo conjunto CDTI-Ministerio de Economía, Industria y Competitividad 97
xviii
Ilustración 32 Financiación de la I+D+I del CDTI 98
Ilustración 33 Logo de AMETIC 104
Ilustración 34 Portal Español del Programa Marco de Investigación e Innovación de la UE 110
Ilustración 35 Ejemplo de aplicación basada en el SDK de Wikitude 126
Ilustración 36 Imágenes de aplicaciones con Layar 126
Ilustración 37 Imagen de ejemplo de Metaio SDK 127
Ilustración 38 Imagen de ejemplo de Min3D 128
Ilustración 39 Imagen de ejemplo de LibGdx 129
Ilustración 40 Funcionamiento de AndAR 131
Ilustración 41 Ejemplo de reconocimiento de imagen con Vuforia 132
Ilustración 42 Mapa de Cobertura 142
Ilustración 43 Red FTTH 142
Ilustración 44 Mantenimiento red 3D 144
Ilustración 45 Ruta de la fibra 144
Ilustración 46 Tramo de incidencia 144
Ilustración 47 Red Pilotada 145
xix
1
1 CONCEPTO DE INDUSTRIA 4.0
enemos ante nosotros un término que cada vez tiene mayor presencia en nuestra sociedad actual. ¿Qué
es Industria 4.0? Desde la segunda mitad del siglo XVIII hasta la actualidad, la Industria ha ido
sufriendo grandes y profundas transformaciones debiendo adaptarse a la demanda y aprovechando la
tecnología del momento.
En la actualidad estamos viviendo el preludio de una nueva revolución: la Industria 4.0, en la que las
Tecnologías de la Información y la Comunicación juegan un papel determinante. Por tanto, el término
Industria Conectada 4.0 o Industria 4.0, está íntimamente relacionado con el uso de las nuevas tecnologías:
sensores, internet, comunicación en tiempo real ente las máquinas, realidad aumentada, cloud computing, etc.
El mundo se está digitalizando, y los fabricantes de todos los tipos y tamaños están reinventando la forma en la
que hacen sus negocios. La Industria 4.0 es el proceso de digitalización de la industria, donde tecnologías
digitales como el Internet de las Cosas, el Cloud Computing, el Big Data, la Realidad Aumentada, la
Impresión 3D o la Robótica colaborativa cambiarán el funcionamiento de la industria.
La Industria 4.0 es ese nuevo enfoque que se está explorando para aumentar la eficiencia, mejorar la calidad e
impulsar la innovación, pues esta digitalización de la industria se produce de forma bidireccional. En un
sentido, permite obtener información de los procesos productivos o de los productos ya fabricados mediante
sensores, Internet de las cosas y análisis de datos, aumentando así la productividad y mejorando los productos.
En el sentido inverso, y mediante la impresión 3D pueden obtenerse productos, o generar servicios de
información o de aprendizaje mediante procesos de realidad aumentada o mejorando la toma de decisiones
gracias a la simulación de escenarios.
1.1 Introducción histórica
Para comprender mejor este nuevo concepto de Industria 4.0, recordemos brevemente los principales
momentos históricos acontecidos en el sector de la industria.
A lo largo de la historia se han producido varios acontecimientos llamados revoluciones industriales que han
supuesto cambios en los procesos industriales, pero que también afectaron y provocaron cambios a niveles
sociales, económicos y tecnológicos.
En el Reino Unido, en la segunda mitad del siglo XVIII, la primera revolución Industrial junto con la
invención de la máquina de vapor marcó un punto de inflexión en la historia que supuso la mayor
transformación económica, social y tecnológica desde el Neolítico. A partir de aquel momento, se inició un
proceso de transición que finalizaría con siglos de empleo de aparatos rudimentarios, mano de obra
T
Concepto de Industria 4.0
2
fundamentalmente manual y el uso de la tracción animal pues progresivamente se iría incorporando
maquinaria en la fabricación industrial y en el transporte tanto de mercancías como de pasajeros. La
incorporación de las máquinas a los procesos productivos permitió incrementar las capacidades de producción
y disminuir los tiempos, multiplicando así la renta per-cápita y el PIB.
A mediados del siglo XIX y hasta el comienzo de la Primera Guerra Mundial (1914), acontece lo que se
denomina la segunda revolución industrial, produciéndose nuevamente un conjunto de transformaciones
socioeconómicas. Las principales innovaciones técnicas y tecnológicas consisten en nuevos materiales
(metales como el acero o el cobre, productos químicos), nuevas fuentes de energía (gas, petróleo, y en
especial, la electricidad) y nuevos sistemas de transporte (avión y automóvil) y comunicación (teléfono y
radio). Durante este periodo de innovaciones tecnológicas aparece un nuevo sistema productivo, la producción
en cadena, y se produjeron tales cambios en las empresas y en los mercados, sociales y demográficos, que los
historiadores hablan del nacimiento de la primera globalización e internacionalización de la economía.
Desde la segunda mitad del siglo XX y hasta prácticamente la actualidad, podemos hablar de la tercera
revolución industrial. Nuevamente la aplicación de las nuevas tecnologías a los procesos productivos, como
por ejemplo, el uso de la electrónica y la informática (Internet) y el empleo de las energías renovables,
provocan una serie de transformaciones socioeconómicas debidas a la producción automatizada y la
digitalización en las fábricas.
El concepto de Industria 4.0 expresaría la idea de que el mundo se encuentra en los prolegómenos del próximo
hito importante en el desarrollo industrial, o lo que podría considerarse la Cuarta Revolución Industrial. Así
pues, después del desarrollo de la máquina de vapor y de la mecanización, después del desarrollo de la
electricidad con fines domésticos e industriales y después de la automatización de los procesos, la nueva y
cuarta etapa de la transformación industrial se basa en el uso de sistemas cibernéticos que hibridan el mundo
físico con el digital, siendo esta etapa caracterizada por la interconexión de máquinas y de sistemas junto con
un continuo intercambio de información con el exterior (con el nivel de oferta y demanda de los mercados, con
los clientes, los competidores, proveedores, etc) de manera que los medios productivos interaccionan no solo
en el entorno de la fábrica, sino en toda la cadena de valor a la que pertenecen.
Ilustración 1 - Evolución de la industria (Asociación IDiA1)
1 Investigación, Desarrollo e Innovación en Aragón www.idia.es
3
3 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
1.2 Descripción de Industria 4.0
El término de Industria 4.0, apareció por primera vez en la Feria de Hanover (salón de la tecnología industrial)
en el año 2011, cuando el Profesor Wolfgang Wahlster, Director y CEO del Centro de Investigación Alemana
para la Inteligencia Artificial, se dirigió a la audiencia en la ceremonia de apertura. Desde sus inicios en 1947,
la Feria de Hannover ha contribuido considerablemente al éxito y desarrollo del sector industrial, siendo el
mayor salón de fabricación de Europa, por lo que es el entorno ideal para la innovación en la industria de
fabricación a nivel global. La Industria 4.0 empieza a ser una estrategia promovida por el gobierno Federal
Alemán y su Ministerio de Educación e Investigación (BMBF, Bundesministerium für Bildung und
Forschung) que incluyen a la Industria 4.0 como una de las líneas de trabajo de sus proyectos futuros y que fue
adoptada como parte del “High-Tech Strategy 2020 Action Plan” en 2011. Posteriormente, en esa misma feria
en el año 2013, un pormenorizado informe detallando el concepto de Industria 4.0 y sus implicaciones fue
presentado por un selecto grupo de trabajo e investigación presidido por el Professor Henning Kagermann
(Presidente de Acatech, Academia Alemana de Ciencias de la Ingeniería). Es entonces cuando el concepto de
Industria 4.0 queda consolidado con la participación del BMBF quien aporta estrategias de introducción y
recomendaciones de implementación. 2
La Industria 4.0 es el proceso de digitalización de la industria, donde tecnologías digitales como el Internet de
las cosas, el cloud computing, el big data, la realidad aumentada, la impresión 3D o la robótica colaborativa
cambiarán el funcionamiento de la industria.
Esta digitalización de la industria se produce de forma bidireccional. De forma directa, permite obtener
información de los procesos productivos o de los productos ya fabricados mediante sensores, Internet de las
cosas y análisis de datos, aumentando así la productividad y mejorando los productos. De forma inversa,
también pueden obtenerse productos, mediante la impresión 3D, o generar servicios de información o de
aprendizaje mediante procesos de realidad aumentada o mejorando la toma de decisiones gracias a la
simulación de escenarios.
Aunque pudiera parecer similar, no debemos confundir el término Industria 4.0 con el término de smart
factory o fábrica inteligente, pues este sería un concepto anterior a Industria 4.0, que se centraba en cómo
deben funcionar y comunicarse las máquinas entre sí mediante el uso de tecnología, con la particularidad de
que la fábrica inteligente empieza y acaba dentro de la propia fábrica. La Industria 4.0 no se limita al proceso
de fabricación sino que se refiere a toda la cadena de valor del proceso productivo: gestión, relación con
clientes y proveedores. Los productos y los medios de producción deben adaptarse a las necesidades del
cliente, involucrando a los mismos en el proceso de diseño y adaptando los productos finales a sus demandas y
necesidades.
Los clientes actualmente demandan productos de calidad con costes ajustados, requieren rapidez en las
entregas y precisan atención personalizada y productos a medida por lo que consumen y buscan información
utilizando herramientas tecnológicas (ordenadores, smartphones, tablets, wearables, etc.). Podemos hablar de
“clientes conectados”. Por consiguiente, los medios de producción deben adaptarse a esta realidad, y para
involucrar a los clientes, es necesario flexibilizar los procesos de fabricación para que puedan adaptarse a los
cambios en la demanda. Los nuevos modelos de producción deben basarse en las nuevas tecnologías que
permitan que todos los elementos de la cadena de producción estén interconectados y sean capaces de
comunicarse entre sí, hasta el punto de que los productos y trabajadores pueden comunicarse con las máquinas
en tiempo real. Consecuentemente, los trabajadores también estarán “conectados”, serán más eficientes y
realizarán trabajos más especializados. La Industria 4.0, por tanto, proporciona una mayor capacidad de
adaptación al momento actual, a través de una mayor capacidad de innovación, de automatización, de procesos
2 https://www.bmbf.de/de/zukunftsprojekt-industrie-4-0-848.html
Concepto de Industria 4.0
4
productivos más sofisticados, de una mejor comunicación entre las personas y las máquinas. Las tecnologías
están en la raíz de las estrategias del éxito industrial y han demostrado ser factores críticos.
1.3 Tecnologías de Industria 4.0: Habilitadores digitales
Las tecnologías de la Industria 4.0 son los habilitadores digitales, es decir, son elementos que posibilitan la
transformación digital de la industria, conectando el mundo físico y el digital. Son a la vez origen de los retos
de la industria (la incorporación de los avances tecnológicos en la industria genera nuevos retos) y
herramientas para afrontarlos.
Los habilitadores digitales y/o tecnologías para la industria 4.0 son tecnologías que, individualmente, tienen un
enorme potencial disruptivo, pero conjuntamente explican la gran transformación que se va a producir. Entre
entre ellas cabe mencionar las siguientes:
Internet de las Cosas (IoT)
Sistemas Ciberfísicos (CPS)
Cloud Computing
Big Data
Inteligencia Artificial
Robótica Colaborativa (CoBot)
Realidad aumentada
Fabricación aditiva o Impresión 3D
Ciberseguridad.
Ilustración 2 Tecnlogías de la Industria 4.0
5
5 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
Proceso, producto y modelo de negocio son los tres ejes sobre los que las empresas trabajan para lograr
mejoras e innovaciones en los mismos. La Industria 4.0 va más allá en la optimización de lo existente para
generar disrupciones y cambios más radicales de procesos, productos y modelos de negocio. La
transformación digital de la industria implica la aplicación de un conjunto de tecnologías en toda la cadena de
valor de la misma. Estos cambios generan beneficios tanto a nivel de proceso, como de producto y de modelo
de negocio:
Proceso: la transformación digital aplicada a los procesos supone incorporar tecnologías de industria
4.0 para hacerlos más eficientes y flexibles, ya sea mediante una optimización de los ya existentes o
un cambio de los mismos. Un ejemplo sería la impresión 3D, que hace posible la producción de
prototipos mucho más rápidamente y agiliza el proceso de diseño.
Producto: la digitalización de los productos de la industria puede suponer la incorporación de
tecnología a los ya existentes, mejorando así sus funcionalidades, o permitir la aparición de otros
nuevos. Por ejemplo, tejidos inteligentes con sensores que proporcionan funcionalidades adicionales a
las prendas. (Nuubo, wearable ECG3)
Modelo de negocio: la Industria 4.0 y sus tecnologías también posibilitan la aparición de nuevos
modelos de negocio, al cambiar el modo en que se pone a disposición del cliente un producto o
servicio. Incorporando sensores a vehículos junto con el Internet de las Cosas, nos permite pasar de un
modelo de negocio de vender automóviles a un nuevo modelo de alquiler de vehículos por horas
(creando una red de vehículos de uso compartido).
En términos generales, se podrían identificar tres categorías de habilitadores digitales, según sea posible
emplear la tecnología en la transformación que implica la Industria 4.0:
Ilustración 3 Categorías de habilitadores digitales
La primera categoría de habilitadores digitales permiten la hibridación del mundo físico y digital. Estos
habilitadores recogen la información del mundo físico mediante sensores o dispositivos inteligentes o bien
transforman la información digital en un elemento físico. Tendríamos tecnologías como Sensores, Impresión
3D, Realidad Virtual/Avanzada y tecnologías que permite esta relación en sentido bidireccional, como los
sistemas embebidos o la Robótica Avanzada.
Nuubo Wearable ECG 3 https://www.nuubo.com/inicio
Concepto de Industria 4.0
6
La información resultante de esta hibridación se procesa con la segunda categoría de habilitadores, los cuales
comunican y preparan los datos para que a su vez puedan ser procesados por aplicaciones de gestión. Las
mejoras en las infraestructuras de comunicaciones y las herramientas de almacenamiento que permitan la
comunicación en cualquier momento y lugar son las tecnologías que conforman esta segunda categeoría, sin
olvidar los aspectos relativos a la seguridad que permiten proteger las infraestructuras e información de las
diferentes amenazas. Tendríamos en esta categoría infraestructuras de comunicación y tecnologías como el
Cloud Computing y la Ciberseguridad.
Por último tenemos a los habilitadores digitales que procesan la información de las dos categorías anteriores y
aplican inteligencia a la gestión y tratamiento de dicha información para poder dar uso a la misma. Tendríamos
en esta catgoría el Big Data, la Inteligencia Artificial y las plataformas tecnológicas de colaboración que
conectan los ecosistemas (empresas, clientes, etc.): B2B (business to business, empresa-empresa), B2C
(business to consumer, empresa-cliente), C2C (consumer to consumer, cliente-cliente), etc.
Cada uno de los habilitadores puede tener efecto en uno o en varios de los tres niveles de impacto de la
Industria 4.0: pueden optimizar o cambiar el proceso; mejorar los productos existentes o crear productos
nuevos; y permitir la aparición de nuevos modelos de negocio.
La sensórica, por ejemplo, puede afectar a los tres niveles: los sensores se incorporan a los medios productivos
aumentando su eficiencia o funcionalidades, optimizando así el proceso. El sensor también puede ser incluido
en el producto para mejorar sus funcionalidades, por ejemplo midiendo la frecuencia cardiaca u otra constante
vital. Finalmente, un sensor también permite la creación de un nuevo modelo de negocio. El uso de este para
reconocer una tarjeta o un teléfono móvil de manera que se permita acceder a un automóvil, habilita la
aparición de un modelo de negocio de vehículo compartido.
Veamos a continuación algunas de las tecnologías de la industria 4.0 con más detalle, junto con proyectos o
casos de éxito en la aplicación de dichas tecnologías.
1.3.1 Internet de las Cosas
El Internet de las Cosas (en inglés, Internet of Things, abreviado como IoT) es el componente tecnológico
fundamental sobre el que sienta sus bases el paradigma de la Industria 4.0. El Internet de las Cosas es un
término que fue empleado por Kevin Ashton profesor del MIT desde 1999, pues era una expresión corriente
en los círculos internos de investigaciones que realizaban en el campo de la identificación por radiofrecuencia
en red (RFID) y tecnologías de sensores, aunque no fue hasta el 2009 cuando Ashton empleó la expresión de
forma pública por primera vez en el RFID journal. El Internet de las Cosas es un concepto que se refiere a la
interconexión digital de objetos cotidianos con Internet o alternativamente, es la conexión de objetos con otros
objetos de su alrededor de manera que puedan comunicarse entre ellos permitiendo llevarles a cabo alguna
determinada función o tarea.
El origen de los objetos conectados se remonta al siglo XIX, en lo que se considera los primeros experimentos
de telemetría de la historia. El primero del que se tiene constancia fue el llevado a cabo en 1874 por científicos
franceses que instalaron dispositivos de información meteorológica y de profundidad de nieve en la cima del
Mont Blanc. A través de un enlace de radio de onda corta, los datos eran transmitidos a París.
El concepto del objeto conectado e inteligente ya se atisbaba en los pensamientos y escritos de científicos
como Nikola Tesla o Alan Turing. Sus palabras, leídas desde una perspectiva histórica, cobran ahora sentido y
7
7 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
demuestran cuán adelantados a su tiempo fueron. En 1926, Nikola Tesla en una entrevista a la revista Colliers
(Kennedy, 1926) anticipó el crecimiento de la conectividad a nivel global y la miniaturización tecnológica:
“Cuando lo inalámbrico esté perfectamente desarrollado, el planeta entero se convertirá en un gran cerebro,
que de hecho ya lo es, con todas las cosas siendo partículas de un todo real y rítmico… y los instrumentos que
usaremos para ellos serán increíblemente sencillos comparados con nuestros teléfonos actuales. Un hombre
podrá llevar uno en su bolsillo”
En las décadas de 1960-1970 se crearon los primeros protocolos de comunicaciones que definirían la base de
lo que hoy es Internet dentro del seno de la red ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network, es
decir, la Red de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada), en el Departamento de Defensa de los
EEUU. No fue hasta mediados de los 90 con la adopción de protocolos de comunicaciones abiertos y
estandarizados (TCP/IP) que surgió lo que conocemos como Internet, y con ello, en el origen de infinidad de
nuevos modelos sociales y de negocio.
Ante la popularización de Internet, la idea de conectar objetos mediante esta red empezó pronto a
popularizarse y en 1990 John Romkey creó el primer objeto conectado a Internet: una tostadora que se podía
encender o apagar en remoto, tal y como él mismo lo describe en su web4 (I also hooked up a toaster to the
Internet before it was fashionable. I suppose I’m an Internet hipster.). La conectividad fue a través del ya
mencionado protocolo TCP/IP y el control se realizó mediante SNMP (Simple Network Management
Protocol), protocolo de gestión de red, que se usó para controlar el encendido y apagado del electrodoméstico.
La popularización de la conectividad inalámbrica, ya fuese móvil (2G/3G) o WiFi, durante el inicio del siglo
XXI, ha permitido por fin presenciar una explosión en el crecimiento de los objetos conectados. Este
crecimiento se ha constatado especialmente en la última década, donde se han venido sucediendo nuevos
conceptos como el WSN (Wireless Sensor Networks) o M2M (Machine to Machine), para finalmente dar paso
al IoT. A diferencia de los previos, sobre todo del M2M, el IoT tiene un carácter más universal en su
concepción, protocolos, redes, apertura de interfaces, entornos de desarrollo y explotación así como en las
expectativas suscitadas en el mercado desde su popularización.
En este proceso de transformación digital, los objetos y dispositivos cotidianos en el mundo físico se
comunican de forma independiente e intercambian información en tiempo real gracias a una mayor capacidad
de programación, capacidad de almacenamiento de memoria y capacidades basadas en sensores. Esta
comunicación máquina a máquina ayuda a replantear los modelos comerciales establecidos y centralizados en
un entorno descentralizado y disruptivo. Pero este nuevo mundo de comunicación digital que promueve
Internet de las Cosas, va más allá de la simple comunicación máquina a máquina (M2M); extendiéndose a la
comunicación de máquina a infraestructura e incluso de máquina a entorno. Se podría decir que IoT es una red
que conecta los mundos físicos (dispositivos) y virtuales (sistemas), en los que dispositivos y sistemas
colaboran entre ellos y con otros para proveer servicios inteligentes (Smart) a los usuarios.
El reciente protocolo de internet IPv6 (que hace posibles 600 cuatrillones de direcciones por milímetro
cuadrado de la superficie terrestre) proporcionaría que todos los objetos físicos, en teoría, pudieran tener su
propia dirección IP, creando un mundo de objetos inteligentes interconectados en un Internet de las Cosas.
Mediante la introducción del IoT, los sistemas de control y telemedida tradicionalmente desarrollados en
entornos cerrados y de alto precio pueden ser sustituidos por soluciones de más bajo coste y arquitectura de
protocolos y representación de datos abiertos. Asimismo, el IoT con sensores, dispositivos y soluciones
abiertas mediante el uso de protocolos de comunicación abiertos y adoptados por el mercado e integrados en
sistemas multidisciplinares, facilitan la interconexión de empresas y servicios de forma más sencilla, permiten
4 https://romkey.com/
Concepto de Industria 4.0
8
la aparición de la Smart City o el Hogar Conectado.
La Smart City (Ciudad Inteligente)5 es una ciudad que aplica las TIC para la mejora de la calidad de vida y la
accesibilidad de sus habitantes y que asegura un desarrollo sostenible económico, social y ambiental en mejora
permanente. La premisa fundamental es que una ciudad inteligente debe permitir a los ciudadanos interactuar
con ella de forma multidisciplinar y se adapta en tiempo real a sus necesidades, de forma eficiente en calidad y
costes, ofreciendo información, soluciones y servicios orientados a los ciudadanos como personas, para
resolver los efectos del crecimiento de las ciudades, en ámbitos públicos y privados, a través de la integración
innovadora de infraestructuras con sistemas de gestión inteligente. Para lograr que esta premisa llegue a ser
una realidad, la participación del IoT se convierte en imprescindible, ya que gracias al IoT se pueden adquirir
los datos de la ciudad en tiempo real, permitiendo actuar de forma remota e inmediata con participación tanto
del ciudadano como de las distintas administraciones. Aplicaciones como la sensórica medioambiental, la
eficiencia energética, la iluminación inteligente, el tráfico inteligente, la gestión de residuos urbanos o la
movilidad urbana inteligente son ejemplos en los que objetos conectados, plataformas y aplicaciones IoT y
otras tecnologías habilitadoras que veremos más adelante como Cloud y Big Data, se identifican como
necesarias.
Adicional a la mejora de aplicaciones existentes, el IoT ofrece la posibilidad de ayudar en la mejora de
procesos en los que se aplique. Con su uso se genera una interacción y recolección de datos que tras el
consiguiente análisis, puede proporcionar nuevas informaciones que permitan mejorar costes en diferentes
áreas, justificando la rentabilidad y el retorno de la inversión (ROI Return of Investment) del uso del IoT de
forma directa.
Aunque similares, no se debe confundir IoT con el concepto de IIoT (Industrial Internet of Things), pues este
último se refiere a la aplicación de tecnologías IoT en los procesos industriales.
Se prevé que en 2025 se alcanzará la cifra de 75.000 millones de objetos conectados en todo el mundo, lo que
supone una importante oportunidad para cualquier empresa, que podrá automatizar algunos sus procesos,
cambiar la manera en la que se relaciona con sus clientes, ofrecer servicios personalizados o desarrollar
modelos de negocio diferenciadores. La tecnología móvil 5G podrá aportar las capacidades necesarias para
afrontar el aumento masivo en el uso de las tecnologías de la comunicación, especialmente inalámbricas, por
parte de personas y dispositivos. No sólo será más rápida sino que aportará nuevas funcionalidades y
aplicaciones de alto valor añadido para el ciudadano, la sociedad y la economía.
Por último, hay quienes afirman que Internet es un mero mecanismo de comunicación, y por consiguiente, el
IoT no debería considerarse una técnica de Industria 4.0 pues es un concepto que se hace posible a través de
tecnologías como los Sistemas Ciberfísicos (CPS) que será la tecnología que veremos a continuación.
1.3.1.1 Internet de las Cosas: Embeblue
Embeblue6 es una empresa navarra que en este año 2018 les han concedido el sello PYME innovadora
otorgado por el Ministerio de Economía, Industria y Competividad. Su actividad está enfocada en el Internet
de las Cosas, especializada en el desarrollo y fabricación de dispositivos electrónicos de sensórica (diferentes
tipos de sensores) y conectividad para el sector de la Industria 4.0. Proporciona dispositivos pequeños,
económicos y de bajo consumo que permiten aportar inteligencia a los procesos productivos y a los propios
productos. Con varios años de experiencia y con múltiples proyectos/productos en sectores tan diversos como
la energía, industria, agricultura, alimentación, gadgets y wearables, cuenta entre sus clientes con start-ups,
5 Definición proporcionada por el Grupo Técnico de Normalización 178 de AENOR (AENOR, 2015) 6 http://www.embeblue.com/
9
9 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
pymes, multinacionales como Acciona, Samsung, Seur, Alstom, etc.
1.3.2 Sistemas Ciberfísicos (CPS)
El concepto de Sistema Ciberfísico (CPS Cyber-Physical System) fue acuñado en 2008 por la fundación
americana NSF (National Science Foundation) que lo definía como una estrecha unión y coordinación entre
recursos físicos y computacionales en la búsqueda de adaptabilidad, autonomía, eficiencia, funcionalidad,
confiabilidad y seguridad7. A partir del 2014, la NSF describe los Sistemas Ciberfísicos como sistemas
diseñados y construidos a partir de la integración transparente de componentes físicos y computacionales, que
permiten superar a los sistemas integrados actuales en cuanto a capacidad, adaptabilidad, escalabilidad,
resiliencia, seguridad y usabilidad8. Por otra parte, el programa europeo Horizonte 2020 define ese mismo año
que los CPS son la próxima generación de sistemas TIC integrados que se interconectan y colaboran a través
del Internet de las Cosas, y proporcionan a los ciudadanos y a las empresas un amplio conjunto de aplicaciones
y servicios innovadores9.
Los Sistemas Ciberfísicos son todos aquellos dispositivos que integran capacidades de procesado,
almacenamiento y comunicación con el fin de poder controlar uno o varios procesos físicos. Los Sistemas
Ciberfísicos están conectados entre sí y a su vez conectados con la red global gracias al paradigma IoT y
representan el siguiente paso evolutivo de los sistemas integrados existentes. Un ejemplo muy sencillo serían
los actuales smartphones, teléfonos móviles que ofreciendo un paquete completo de aplicaciones y servicios
superan por completo la función de telefonía original del dispositivo.
Podemos decir que los Sistemas Ciberfísicos son sistemas TIC integrados inteligentes interconectados,
interdependientes, colaborativos y autónomos que proporcionan computación y comunicación, así como
monitorización y/o control de componentes/procesos físicos en diferentes dominios de aplicación, es decir, son
la evolución de los actuales sistemas TIC permitiendo una mayor interconexión, colaboración, independencia,
adaptabilidad, seguridad o usabilidad de todo tipo de objetos, procesos o servicios.
El objetivo del proyecto Agenda CPS10 (2010-2012) dirigido por la Academia Nacional Alemana de Ciencia e
Ingeniería (acatech) en nombre del Ministerio Federal de Educación e Investigación (BMBF) era establecer
una agenda de investigación integrada de CPS que permitiera a Alemania moldear esta revolución tecnológica
como un mercado líder y proveedor en competencia con otros actores industriales y tecnológicos. La Agenda
CPS identificó cuatro campos principales de aplicación hasta el año 2025. Estos son:
Energía: sistemas ciberfísicos para la Smart Grid o Red Inteligente
Movilidad: sistemas ciberfísicos para la movilidad en red
Salud: sistemas ciberfísicos para Telemedicina y diagnóstico remoto
Industria (Smart Factory o Fábrica inteligente): sistemas ciberfísicos para la industria y la producción
automatizada.
Por tanto, los sistemas ciberfísicos también representan una ruptura de paradigma con los modelos comerciales
y de mercado existentes, a medida que se hacen posibles nuevas aplicaciones revolucionarias, proveedores de
servicios y cadenas de valor. Los sectores industriales, incluida la industria del automóvil, la energía y la
asistencia sanitaria, por ejemplo, a su vez se verán transformados por estos nuevos modelos de cadenas de
7 https://www.nsf.gov/pubs/2008/nsf08611/nsf08611.htm 8 http://www.nsf.gov/pubs/2014/nsf14542/nsf14542.htm; Actualizado en https://www.nsf.gov/pubs/2018/nsf18538/nsf18538.htm 9 http://ec.europa.eu/research/participants/portal/desktop/en/opportunities/h2020/topics/ict-01-2014.html 10 Germany Trade & Invest http://www.gtai.de
Concepto de Industria 4.0
10
valor.
En el futuro, los sistemas ciberfísicos contribuirán a la seguridad humana, la eficiencia, la comodidad y la
salud de formas nunca antes imaginables. Al hacerlo, jugarán un papel central al abordar los desafíos
fundamentales planteados por el cambio demográfico, la escasez de recursos naturales, la movilidad sostenible
y el cambio de energía.
1.3.2.1 Sistemas Ciberfísicos (CPS): Kunak
Kunak11 es una empresa navarra que resultó ganadora de la VIII edición de los Premios Emprendedor XXI,
que consigue que cualquier máquina, objeto o lugar sean inteligentes y estén conectados de manera que
ninguna situación, parámetro o evento escape a su control. Para ello diseña, fabrica y comercializa sistemas
ciber-físicos con redes de sensores inalámbricas y electrónica de bajo consumo para el mercado de la
comunicación máquina a máquina y el Internet de las Cosas, siendo un referente para la monitorización y
control de infraestrucutras. Entre sus clientes, están Markibar (Gestión Remota de Molinos de Café: Sistema
de comunicación máquina a máquina que provee solución de telemetría de principio a fin), Volkswagen (Pick
to Light: Sistema inalámbrico en la cadena de montaje que muestra la pieza correcta que debe ser instalada en
cada una de las estaciones), Tesicnor (Monitorización de parques eólicos con LoRaWAN: Red de Sensores
Inalámbricos para la monitorización y control de información).
1.3.3 Cloud Computing
En 1976 IBM presentaba Virtual Storage Personal Computing (VSPC), el servicio que es considerado como
el inicio de lo que hoy conocemos como Cloud Computing (Computación en la nube), y que consisitía en que
el usuario podría ejecutar procesos y trabajos por lotes en sistemas remotos hardware ubicados en los servicios
centrales de IBM a los cuales se conectaba mediante cable telefónico y módem desde una consola terminal. No
obstante, en la década de los 80 llegaron los primeros ordenadores personales a los usuarios y el VSPC cayó en
el olvido, y no fue hasta la primera década del año 2000 cuando el Cloud Computing com tal se empezó a
popularizar y desde entonces se ha convertido en un nuevo paradigma. A medida que el término gana en
popularidad se destaca la importancia de los procesadores cada vez más potentes y económicos, redes más
ubicuas lo que produce como resultado centros de datos que se convierten en factorías para servicios de
computación a escala industrial, el software se entrega como servicio en línea, y las redes inalámbricas
conectan cada vez más dispositivos.
Los centros de datos son el soporte del Cloud Computing Un Centro de Datos (Data Center) o CPD (Centro
de Procesamientode Datos) es un sistema utilizado para alojar sistemas de ordenadores y componentes
asociados, tales como sistemas de telecomunicaciones y de almacenamiento. Generalmente, los Centros de
Datos disponen de fuentes de alimentación redundantes y sistemas para la realización de copias de seguridad,
conexiones, comunicaciones de datos redundantes, controles medioambientales y dispositivos de seguridad. La
explosión del Cloud Computing dio una gran notoriedad a los centros de datos, lugares físicos de gran
tradición en la historia de la informática, potenciando su despliegue, buscando para ello lugares físicos donde
el coste del suminsistro eléctrico sea barato, exista alta conectividad a Internet, disponibilidad de trabajadores
especializados en TIC e incluso que las condiciones medioambientales sean buenas o que, a ser posible, las
autoridades proporcionen desgravaciones fiscales a las empresas por situarse en su región.
11 http://www.kunak.es/
11
11 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
Las soluciones de Cloud Computing permiten poder acceder a la información desde cualquier lugar
simplemente disponiendo de una conexión a internet y el Cloud Computing además, posibilita poder ofrecer
servicios a través de Internet. Los dispositivos conectados mandan información a la nube, donde se almacenan
para posteriormente procesar toda esta información en la misma nube, desde la que se informa a los
dispositivos de qué tienen hacer. Esta tecnología proporciona el poder tener toda la información en Internet sin
depender de poseer la capacidad suficiente para almacenar información.
Es fundamental comprender los tres niveles en que el servicio Cloud puede ser proporcionado a las empresas:
El primero sería el Software como Servicio (SaaS, Software as a Service). Es el nivel más bajo y se
encarga de entregar el software como un servicio a través de Internet. Permite el acceso a la aplicación
utilizando un navegador web, sin necesidad de instalar programas adicionales. Se trata de aplicaciones
completas ofrecidas como servicio que se ejecutan en la infraestructura del proveedor y que es
utilizada por múltiples clientes. Como ejemplo de esta modalidad tenemos herramientas habituales
como Google Apps, DropBox, Evernote, etc. Una de cada diez pymes españolas ya utilizaba en 2012
este servicio, y es que, hablar de SaaS es hablar de un incipiente mercado que en 2012 suponía una
facturación en España en torno a los 220 millones de euros, según datos manejados por diferentes
consultoras.
El segundo nivel se denomina Plataforma como Servicio (PaaS, Platform as a Service). Es la
entrega de una plataforma de procesamiento completa al usuario, plenamente funcional y sin tener que
comprar y mantener el hardware y software. En esta modalidad de servico, el consumidor crea el
software con herramientas facilitadas por el proveedor de servicios en la nube, pudiendo controlar
también la implementación del software así como opciones de configuración. Por ejemplo, un
desarrollador web necesita un servidor web que sirva sus páginas, un servidor de bases de datos y un
sistema operativo. El PaaS se encarga de proporcionar todos estos servicios.
Y por último sería el Infraestructura como Servicio (IaaS, Infraestructure as a Service). Es el nivel
más alto basada en virtualización en la que se paga por consumo de recursos empleados y que se
encarga de entregar, bajo demanda, una infraestructura de procesamiento completa al usuario, el cual
dispone de una o varias máquinas virtuales en la nube y puede, por ejemplo, aumentar el tamaño de
disco duro o de las bases de datos, obtener mayor capacidad de procesamiento o transferecia de datos,
etc. pagando solamente por los recursos que utilice. Esta solución de Cloud Computing tiene como
ventaja más inmediata la de desplazar una serie de problemas al proveedor, relacionados con la
gestión de hardware. IaaS se presentan como una propuesta mucho más flexible respecto a qué es
posible hacer, pero también requiere mucho más del cliente en lo que a instalación, configuración y
mantenimiento del software se refiere.
Teniendo en consideración todo lo anterior, resulta interesante valorar los retos y oportunidades del Cloud
Computing, y que son los siguientes:
• Privacidad de los datos. Cuando los datos son alojados en la nube, en realidad los datos residen en
cualquier centro de datos que puede estar situado en cualquier lugar. Esto podría suponer hasta un
problema legal ya que las legislaciones de muchos países obligan a que determinados datos deban
estar en territorio nacional.
• Seguridad. Es necesario tener la mayor seguridad ante amenazas externas y corrupción de datos. Es
importante que los proveedores de servicios garanticen transparencia, confianza y la realización de
auditorías a los sistemas de información con los que prestan los servicios.
• Licencias de software. Es preciso estudiar la compatibilidad del software bajo licencia con el software
desplegado en la nube.
• Interoperabilidad. Es preciso que esté garantizada la interoperabilidad entre todos los servicios que
deban interrelacionarse cooperativamente entre ellos.
• SLA (Service Level Agreement, Acuerdo de Nivel de Servicio). Es necesario formalizar el
cumplimiento de acuerdos a nivel de servicio (SLA) antes de confiar a una empresa las aplicaciones.
Concepto de Industria 4.0
12
• Aplicaciones. Es necesario tener presente que las aplicaciones del modelo “cloud computing” deben
estar diseñadas de modo que se puedan dividir entre múltiples servidores.
En cuanto a las cifras, según un informe12 realizado en el 2015 por Hardvard Business Review podemos
concluir que en apenas una década de vida, Cloud Computing ha alcanzado un cierto nivel de madurez, ya que
en el mismo se realizaba una encuesta a responsables de tecnología y de negocios de 376 empresas de
Norteamérica, Asia y Europa, resultando que un 26% de las empresas consultadas se definen como Cloud
Leaders (emplean numerosos servicios Cloud y tienen definidas políticas para la adquisición/gestión de dicha
tecnología), un 34% se defien como Cloud Followers (han experimentado con servicios cloud y tienen algunas
políticas para la gestión), un 35% se identifican como Cloud Novices (están empezando a tener contacto con
servicios cloud) y un 5% No proporciona datos al respecto. Asimismo, según un estudio realizado13 por
SiliconANGLE, se estima que en el año 2018 el mercado de servicios cloud tendrá un volumen de 79.000
millones de dólares.
Recientemente y como extensión del Cloud Computing surge el Fog Computing (Computación en la Niebla)
el cual hace referencia al hecho de que los datos no se guardan en la nube, sino que se procesan localmente en
un dispositivo inteligente. A diferencia del Cloud Computing en donde los datos se almacenan y procesan en
servidores centrales, remotos y conectados a la red, en Fog Computing los datos son distribuidos en los
sistemas que operan en los extremos de la red, los datos se procesan localmente en un dispositivo inteligente
sin necesidad de ser enviados al Cloud, esperando que, en un futuro no muy lejano, esos dispositivos capaces
de comunicarse con un servidor central sean capaces de hablar localmente entre sí, ganando rapidez al no
depender del servidor en la nube y permitiendo a los ususarios una experiencia de uso más fluida.
1.3.3.1 Cloud Computing: Alcalá Data Center
En 2013 y con una penetración, según IDC del 54 % de los servicios de Cloud Computing, Telefónica abría su
mayor centro de Datos, conocido como “Alcalá Data Center”14 y que alojaba su paquete completo de servicios
TIC, incluyendo los servicios de Cloud Computing y externalización de clientes. El complejo abarcaba un total
de 23 salas en un área construida de 65.700 metros cuadrados en un espacio de terreno del tamaño de ocho
campos de fútbol. Alcalá Data Center’ era un referente mundial desde su mismo comienzo, y operaría como
base para los servicios cloud de Telefónica en Europa, alojando plataformas de clientes de España, Reino
Unido, Alemania y República Checha. Telefónica había invertido hasta la fecha más de 120 millones de euros
y según la previsión planteada, invertiría hasta un total de 300 millones de euros en los años posteriores. La
capacidad del nuevo Data Center aseguraba una fiabilidad del 99.995% (menos de 30 minutos no fiables al
año) y logró ser además el mayor centro del mundo con un certificado Tier IV del Uptime Institute en
sostenibilidad operativa y alta disponibilidad, que garantiza el mayor nivel de tolerancia a fallos.
Con una vida útil esperada de 25 años como mínimo, Alcalá sigue siendo uno de los mayores centros de
procesamiento de datos del mundo, y en combinación con los otros cinco Centros de Datos de Telefónica,
cubren la demanda de servicios.
Disponibilidad garantizada - 99,995 % anual. Significa que durante todo un año el único período de
actividad no garantizado dura 26 minutos.
Refrigeración a través del suelo levantado - En todas las habitaciones del Centro de Datos, el cableado
está instalado para facilitar el flujo de aire renovado, manteniendo el aire fresco a pesar del calor de
los equipos a una temperatura que oscila entre 18 y 24 grados centígrados.
12 https://hbr.org/resources/pdfs/comm/oracle/19128_HBR_Oracle_Report_webview.pdf 13 https://siliconangle.com/blog/2014/01/27/20-cloud-computing-statistics-tc0114/ 14 https://www.cloud.telefonica.com/es/about-us/our-data-centers/alcalá/
13
13 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
Eficiencia energética - medida como la ratio entre la entrada de energía y la energía utilizada en las
habitaciones; la proporción óptima es 1. En un Centro de Datos certificado TIER IV, la ratio oscila
entre 1,2 y 1,4. En el Centro de Datos de Alcalá, la ratio oscila entre 1,2 y 1,3.
Escalabilidad - Desde la creación del Centro de Datos, ha sido esencial que este pueda expandir su
capacidad de potencia de manera modular, sin necesitar una revisión que requiera detener la actividad.
En opinión de sus creadores, el Centro de Datos de Alcalá está construido "como un Lego". Añadir
nuevas cajas eléctricas es fácil y rápido.
Redundancia - Este es un factor muy importante, y depende en gran medida de la seguridad de los
datos y de la actividad del equipo. Todas las salas cuentan con doble suministro eléctrico, y
permanecen activas de modo independiente. La energía total necesaria se calcula y se dobla con un
pequeño margen para garantizar que el suministro no será nunca un problema. Las redes de acceso a
los datos también se duplican, y el funcionamiento está garantizado con una disponibilidad anual de
99,9995 %. Las condiciones físicas y climáticas de España hacen que sea algo más fácil alcanzar este
nivel, porque no es un país en el que los terremotos y huracanes sean un fenómeno habitual, por
ejemplo.
Ilustración 4 CPD de Telefónica en Alcalá de Henares15
1.3.4 Big Data
Para introducir el concepto de Big Data o Datos Masivos pensemos en la cantidad de información digital que
se genera actualmente un día cualquiera: todas las búsquedas de información que se realizan en Google16,
todas las fotos, vídeos y mensajes que se suben a las distintas redes sociales, blogs, webs y un largo etcétera.
Para hacernos una idea cuantitativa, existe una página web https://www.betfy.co.uk/internet-realtime/ en la que
se puede comprobar lo que sucede en internet. Obviamente, la página web no muestra una información en
tiempo real, sino que los datos empleados en dicha página web han sido recopilados a través de diversas
fuentes y se han aplicado ciertos cálculos estadísticos sobre los datos reportados durante años previos, para
mostrar así el promedio de datos por segundo. Aunque los datos no son 100% como aparecen, no obstante, se
puede considerar una aproximación muy fiable y real del crecimiento de datos generados en función del
tiempo17.
15 http://www.networkworld.es/telecomunicaciones/el-alcala-data-center-de-telefonica-recibe-la-certificacion-tier-iv-gold 16 http://realtimestatistics.org/ 17 https://www.betfy.co.uk
Concepto de Industria 4.0
14
Si a todo eso le añadimos la infinidad de transacciones que se realizan en el comercio electrónico, los datos
generados con la telefonía móvil y la televisión, los sensores que hay por todas partes (sensores biométricos,
fotoeléctricos, de movimiento, etc.) y consideramos que cada vez más dispositivos están conectados a Internet
(Internet de las Cosas), sucede que se está produciendo un crecimiento exponencial de la información
disponible, información que en muchos casos es conveniente almacenar, posiblemente procesar y proteger.
Debido a ese ritmo de crecimiento exponencial, ya no se habla de unidades de almacenamiento de información
en Gigabytes (GB, 109) o Terabytes (TB, 1012), sino de Petabytes (PB, 1015) o inlcuso de Exabytes (EB, 1018).
Por ejemplo, Google es capaz de procesar más de 20 Petabytes de datos al día18. Las previsiones arrojan que
en 2025 se alcanzará la cifra de 75.000 millones de objetos conectados en todo el mundo, International Data
Corporation (IDC) predice que ese mismo año el total de dispositivos conectados generarán más de 160.000
exabytes de datos19.
Ante tal cantidad de datos, surgen muchas preguntas relativas al almacenamiento, acceso y procesamiento de
los mismos, o bien relativas al análisis y obtención del valor de todos esos datos, pues no sirve solo con tener
datos sino que es preciso obtener información sustancial de ellos. También surgen cuestiones relativas a la
protección y a la seguridad. La tecnología conocida como Big Data intenta dar respuesta a gran parte de estas
preguntas.
Cuando se habla del Big Data, hay 3 aspectos fundamentales:
Volumen: Tiene que haber un crecimiento exponencial de datos y de la información que se genera, tal
y como ya se ha comentado anteriormente.
Variedad: Existen múltiles fuentes y formatos para la obtención de los datos. Ya no solamente se
almacena información estructurada (datos de longitud fija y con un formato predefinido), sino que se
almacena información no estructurada que no tienen un formato específico (datos provenientes de
redes sociales, entradas de un blog, presentaciones, correos electrónicos, etc.). Todos estos datos
necesitan ser procesados y convertidos en información. El objetivo principal de los sistemas de
gestión de datos es la integración de datos estructurados y no estructurados.
Velocidad: Las tecnologías Big Data deben de poder capturar, almacenar y analizar los datos a la
mayor velocidad posible. A veces tres minutos es demasiado tarde para la toma de decisiones críticas:
pensemos en un banco que tiene que analizar en tiempo real los casos de fraude de tarjetas de crédito.
Son por tanto necesarias nuevas tecnologías de almacenamiento y procesamiento de la información para poder
analizar en “tiempo real” gigantescas cantidades de información. Pero Big Data no consiste solamente en
almacenar y procesar los datos, el verdadero valor del Big Data radica en analizarlos y convertirlos en
conocimiento.
Big Data debe poder examinar a gran velocidad grandes volúmenes de datos de una amplia variedad para
analizarlos descubriendo patrones ocultos, correlaciones desconocidas y cualquier otra información útil, de
modo que los resultados de estos análisis puedan proporcionar algún tipo de predicción, y donde esas
predicciones se traduzcan en ventajas competitivas para las empresas. Podemos hablar de analítica predictiva,
solo que ahora no la realizaremos teniendo en cuenta una pequeña muestra de datos para nuestro análisis, sino
millones de datos. Por consiguiente, es de esperar mayor éxito y fiabilidad en las predicciones realizadas,
llegando a poder predecir quien hará una compra en función de una campaña de marketing, a qué personas se
las puede influir de una manera positiva con el envío de publicidad descartando aquellas que el envío de
18 Jeffrey Dean and Sanjay Ghemawat. 2008. MapReduce: simplified data processing on large clusters. Commun. ACM 51, 1 (January 2008), 107-113. DOI: https://doi.org/10.1145/1327452.1327492 19 IDC Thought Leadership Practice Case Study Data Age 2025: Seagate. https://www.idc.com/prodserv/custom-solutions/RESOURCES/ATTACHMENTS/thought-leadership-cs.pdf
15
15 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
publicidad pueda producir un efecto contrario, o por ejemplo y más sencillamente, predecir con anterioridad
cuando una máquina de nuestro proceso de fabricación va a dejar de funcionar.
Son muchas las aplicaciones del Big Data y estas se amplían aún más si al análisis de los datos le
incorporamos tecnologías como la inteligencia artificial, técnicas semánticas y aprendizaje automático para
buscar sentido a los datos y predecir eventos. Big Data tiene aplicaciones en múltiples sectores:
Financiero: A partir del análisis del comportamiento del cliente se pueden particularizar los servicios.
Se mejora la gestión de riesgso y la detección y prevención de fraude a partir del análisis de las
transacciones bancarias realizadas.
Sanitario: Acelerador del conocimiento y decisión clínica y mejora en la eficiencia de los tratamientos
a partir de los datos recababos de los distintos pacientes.
Educación: Detección de áreas en las que se necesita refuerzo para personalización de las lecciones y
contenidos educativos a partir de los datos proporcionados por el tiempo de respuesta en la ejecución
de un ejercicio o los tiempos registrados en la asimilación de la materia.
Agrícola: Reemplazando el calendario predefinido y tradicional por una toma de decisiones en
función de la información proporcionada por diversos sensores (ph, humedad, calidad del aire o de la
semilla) o de la información del análisis de la rentabilidad del cultivo en función de la evolución del
mercado.
Industrial: La detección y prevención de fallos de automóviles, a partir de datos provenientes de
informes de reparación, comentarios en internet de los propietarios de los vehículos y prensa
especializada para detectar posibles problemas futuros que puede sufrir un automóvil, detectar dónde
puede estar el fallo y proponer alternativas.
Según el estudio20 realizado por el grupo analista de SiliconANGLE, el mercado mundial de Big Data
Analytics (BDA, Análisis de Datos Masivos) creció un 24,5% en 2017 respecto al año anterior, siendo este un
crecimiento más rápido que el pronosticado gracias a un mejor despliegue y empleo de la nube pública así
como al progreso en la convergencia de herramientas. Además añade que, de cara al futuro, el mercado
general de BDA crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesto del 11% para llegar a 103.000 millones de
dólares para 2027. La computación Edge, que incluye la transmisión y las implementaciones de la aplicación
ML en dispositivos inteligentes, impulsará el mercado en los últimos años.
1.3.4.1 Big Data: Amazon
Un ejemplo de empresa que ha sido y sigue siendo pionera en este ámbito del empleo del Big Data es la
compañía estadounidense de comercio electrónico Amazon21. Amazon, basándose tanto en el histórico de
compras de cada uno de sus clientes como en las compras realizadas por otros usuarios que adquirieron un
producto similar, les hace propuestas concretas de productos que podrían interesarles. Por otra parte, en marzo
de 2015, el blog Think Big (Fundación Telefónica) publicaba que Amazon había patentado un nuevo método
de trabajo llamado «Method and System for Anticipatory Package Shipping» que es un sistema basado en big
data para enviar un producto a los centros de distribución antes de que el cliente lo compre y minimizar así los
tiempos de entrega. Con este sistema, Amazon haría una predicción de los hábitos de consumo de una
determinada área urbana y realizaría envíos especulativos de productos a los centros de distribución
correspondientes. En el caso de que el producto fuera comprado, solo tardaría unas pocas horas en ser servido.
Este método de envíos anticipados basado en modelos predictivos de comportamiento del consumidor,
20 https://siliconangle.com/blog/2018/03/05/cloud-finally-lift-fortunes-big-data-analytics/ 21 https://www.amazon.es
Concepto de Industria 4.0
16
constituye todo un desafío estratégico que será aplicable principalmente a productos de consumo masivo. La
clave del sistema está en la información almacenada en las bases de datos de Amazon y en el uso de la
tecnología de Big Data, para establecer modelos teóricos de comportamientos futuros basándose en el historial
de compra de cada cliente y sus hábitos de consumo. Estos modelos teóricos son utilizados por el sistema
logístico de la compañía para la predicción de preferencias y conocer de antemano qué cantidad de cada
producto se servirá en un futuro próximo a un determinado código postal o barrio de una ciudad para
materializarse en los denominados envíos especulativos de productos a los centros de distribución, con el
objetivo de anticiparse al acto de compra de los usuarios de la zona y reducir a la mínima expresión los
tiempos de entrega (la logística de Amazon ofrece envíos de 24 a 48 horas para los usuarios que contratan el
servicio premium, pero con el sistema de envíos anticipados un pedido realizado por un cliente es entregado en
su domicilio en apenas unas horas). Evidentemente, el servicio de envíos especulativos supone el
inconveniente de tener que asumir unos costes de transporte y almacenaje de productos en vista a que se
cumplan las predicciones de consumo establecidas por el sistema. Sin embargo, el modelo también prevé los
costes indirectos de la devolución a central de los productos no vendidos, para evaluar la posibilidad de ofrecer
descuentos a los clientes de la zona y conseguir finalmente liquidar el stock. De esta manera, Amazon podría
superar uno de los principales hándicaps del negocio e-ecommerce, conseguir transmitir al consumidor la
inmediatez y rapidez del acto de compra de la tienda tradicional. 22
1.3.5 Inteligencia Artificial
El término de Inteligencia Artificial (IA) surgió en 1950 y en su acepción más amplia, se define como los
sistemas informáticos que pueden percibir su entorno, pensar, aprender y actuar en respuesta a lo que detectan
y a sus objetivos. Se trata de la simulación por parte de una máquina de un proceso mental permitiendo tomar
decisiones y realizar tareas que originalmente son propias de los seres humanos a través de algoritmos
inteligentes, los cuales son capaces de ingerir y analizar datos brutos o no estructurados para convertirlos en
información relevante. Inicialmente la IA consistía en programar ordenadores para que estos se comportaran
como personas humanas, simulando el procesamiento del cerebro humano en los siguientes aspectos:
Percepción. Entender el entorno a través de los sentidos: vista, oído, olfato y tacto.
Procesamiento del lenguaje natural. Trasnmitir a través del lenguaje mensajes para propósitos
generales de comunicación.
Tareas de navegación y planificación. Entendimiento de como planificar y ejecutar movimiento en un
entorno sorteando obstáculos, escogiendo una de las varias trayectorias posibles.
Conocimiento. Reconocer el entorno a través del entendimiento de sus conceptos: Objetos, personas,
idiomas, etc.
Razonamiento. Estructurando y organizando ideas para la resolución de un problema.
Inteligencia Generalizada. La combinación de todas las acciones anteriores con la inteligencia
emocional, creatividad, moral, intuición, etc. generaría un individuo artificial inteligente y autónomo.
Hemos visto que son necesarias herramientas y tecnologías que sean capaces de procesar en tiempo real
grandes volúmenes de información que extraemos de las tecnologías Big Data, así como algoritmos capaces
de aprender de forma autónoma a partir de la información que reciben, con independencia de las fuentes, y de
la reacción de los usuarios y operadores. Las técnicas de Machine Learning, Deep Learning, Natural
Language Processing y más globalmente, Artificial Intelligence (AI) podemos definirlas como el conjunto de
tecnologías que permiten que las máquinas realicen tareas que tradicionalmente requieren de la inteligencia
humana, gracias al uso de algoritmos que logran que los dispositivos aprendan a realizar tareas o procesos para
los que no fueron explícitamente programados. La inteligencia artificial (IA) es uno de los mayores desarrollos
22 https://blogthinkbig.com/metodo-de-envios-anticipados-de-amazon
17
17 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
tecnológicos de los últimos tiempos, y ya son muchas las empresas que están desarrollando y llevando al
mercado aplicaciones basadas en esta tecnología: buscadores semánticos, chatbots, asistentes virtuales, etc. La
aplicación más conocida hoy por hoy son los chatbots: software que es capaz de comunicarse imitando un
comportamiento humano, que está teniendo un enorme crecimiento dentro de las áreas de servicio al cliente de
grandes empresas.
La convergencia y los avances en tecnologías como el Big Data, el Cloud Computing o el Internet de las Cosas
(IoT) son los motores de cambio que están impulsado el crecimiento y la innovación en la IA. Estas
tecnologías nos permitirán tanto gestionar la ingente cantidad de información a la que tenemos acceso hoy en
día, tomando decisiones estratégicas en las compañías a partir de los datos mediante la IA, como elevar el trato
al cliente a un nivel más personalizado.
El objetivo de la IA no es la sustitución del ser humano, sino facilitar el análisis del volumen de datos a los que
se tiene acceso para tomar decisiones inteligentes. En ese sentido, es fundamental conocer que las tareas de
almacenamiento y preparación de los datos para su posterior procesamiento son las que precisan más tiempo
pero también son las más esenciales y que tener pocos datos y de baja calidad paraliza por completo la
estrategia en IA. Como paso previo a cualquier interpretación de los datos a partir de IA, es también
fundamental que el dato que se disponga sea de calidad y facilite la toma de decisiones en tiempo real. En
conclusión, y como continuación del habilitador anterior (Big Data), tener acceso a un mayor volumen de
datos y de calidad permitirá a estas estructuras de IA aprender a medida que se ejecutan comandos e ir
mejorando en la toma de decisiones. Para ello se requiere de un conjunto de infraestructuras y tecnologías que
den solución al procesamiento de enormes conjuntos de datos, estructurados, no estructurados o semi-
estructurados.
Actualmente, la IA engloba una gran variedad de soluciones, y se puede definir como un proceso diseñado
para replicar operaciones que se consideran propias de la inteligencia humana:
Machine learning es una disciplina dentro de la IA para la creación de sistemas que aprenden
automáticamente. El término de machine learning ha ido evolucionando mucho, desde la capacidad de
automatizar un conjunto de tareas repetitivas en base a unas características, hasta la actualidad, en el que la
propia máquina puede ser la que seleccione las características idóneas para automatizar una tarea. Dentro de
las áreas de una empresa, la aplicación de Machine Learning juega un papel fundamental en la anticipación de
determinados escenarios futuros que puede ser crucial para la toma de decisiones, y en el caso del trato con el
cliente, los modelos predictivos permiten adelantarse a los acontecimientos y poder generar una relación de
confianza con los clientes, personalizando las interacciones con ellos y anticipándose a sus necesidades.
Deep learning es una técnica concreta del Machine learning, que permite el aprendizaje profundo mediante
modelos informáticos similares a las redes neuronales del cerebro humano. Lo que hace esta técnica
diferencial es que, a diferencia de otras técnicas de machine learning, los algoritmos desarrollados permiten
que el ordenador aprenda a partir de los datos, por lo que es el propio algoritmo el que determina las reglas de
comportamiento en función de las conclusiones obtenidas sin la necesidad de establecer reglas de
comportamiento que repliquen al ser humano ante situaciones concretas.
Los chatbots son bots23 conversacionales, sistemas que a través de técnicas de deep learning se les ha
enseñado a entender el lenguaje natural en determinados contextos con la finalidad de interactuar con el
usuario para resolver un problema o contestar una pregunta. Mientras que un bot sigue un script, los chatbots
tienen más opciones a la hora de interpretar un comando, son capaces de aprender y entender un contexto, así
23 Un bot es un programa informático que imita el comportamiento humano simple y realiza una tarea automatizada como puede ser programar una alarma o mostrar el tiempo cuando se solicita el parte meteorológico
Concepto de Industria 4.0
18
como una instrucción. Para que un chatbot funcione correctamente, se le debe cargar con una serie de pautas a
repetir, enseñándole a interpretar frases, poder expresar correctamente mensajes y articular qué decir y cuándo
decirlo. Además, se debe generar un árbol de decisiones para que así pueda tomar la mejor opción posible en
cada caso. Los bots conversacionales una herramienta muy potente para mejorar la experiencia de cliente.
Servicios cognitivos (SC) son las tecnologías que permiten tratar e identificar los distintos formatos de datos,
y en especial, los datos no estructurados, en información útil. En el caso de las imágenes y los audios, para ser
correctamente identificados y etiquetados se requiere de comprensión del lenguaje natural o visión artificial.
La aplicación de IA para replicar estos sentidos humanos es lo que se conoce como Servicios Cognitivos (SC).
Esta tecnología permite “leer” las expresiones faciales y las emociones de la persona que habla mediante una
cámara frontal del dispositivo, pero lograr esta comprensión automática de la información no es fácil porque el
programa informático no sólo tiene que “leer” o “escuchar” la información sino también relacionarla e
interpretarla para entenderla y poder actuar o responder en consecuencia. Además, se están desarrollando
algoritmos capaces de imitar la voz de cualquier persona hasta el punto de reproducir su tono y los matices
enfáticos o emocionales al leer un texto o hablar. La aplicación de estas tecnologías en el mundo real se está
llevando a cabo en varios sectores como el turismo, transporte, videojuegos (Starship Commander’, el cual
gira en torno al habla humana) o retail entre otros.
Algunas de las ventajas competitivas que aporta la IA son las siguientes:
• Optimización del tiempo y recursos a través de la automatización de procesos y tareas rutinarios.
• Reducción de costes a largo plazo.
• Incremento de la productividad y de la eficiencia operativa
• Mejora en la toma de decisiones, incrementando la rapidez y la eficacia.
• Creación de nuevas líneas u oportunidades de negocio.
• Mejora de la satisfacción del cliente mediante la obtención de distintas perspectivas para predecir sus
preferencias y ofrecerle una mejor y más personalizada experiencia.
• Aplicación de habilidades humanas mediante SC automatizadas.
Sin embargo, no todos son ventajas, por lo que las barreras a las que se enfrenta la IA son:
• Determinar cómo gestionar, analizar y crear conocimiento valioso a partir de los datos.
• Coste debido a la complejidad y necesidad de mantenimiento y reparación.
• Tiempo de integración.
• Adaptación con tecnología actual para mantener la precisión y la rapidez de análisis.
• Miedo al cambio y falta de talento especializado en temas de IA.
• Desconocimiento y falta de madurez de las soluciones y de los proveedores.
• Problemas legales y regulatorios (alinear la personalización con la privacidad y confidencialidad de
datos).
• Mantener la seguridad ante los crecientes riesgos y amenazas cibernéticas.
En cualquier caso, la IA es ya una realidad en muchos ámbitos, y las empresas están enfocándose cada vez
más en ella. Así lo ha predicho en un estudio la empresa Gartner, encargada de realizar análisis de negocios.
En este estudio la firma estadounidense afirma que el crecimiento de valor de negocio de la IA será
exponencial en los próximos cinco años. En 2018 alcanzará un total de 959 millones de euros, un 70% más
que el año 2017; y en 2022 seguirá aumentando hasta los 3,21 billones de euros.
19
19 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
1.3.5.1 Inteligencia Artificial: Algunos ejemplos
1.3.5.1.1 JJ Food Service
Es el caso de la plataforma de e-commerce ‘JJ Food Service’24, que utiliza la potencia del machine learning
para anticipar el contenido de los pedidos online y telefónicos de los clientes, reduciendo el tiempo de compra
del cliente gracias a la predicción de lo que necesitan en cada momento. Además, los clientes no ven tan solo
una lista de compra predictiva, sino también recomendaciones o sugerencias para añadir a su pedido, que se
estima representan el 5% del carrito de la compra. El sistema revisa el pedido justo antes de pagar para ver si la
combinación de artículos indica una posible necesidad de otros productos. La implementación de la tecnología
duró apenas 3 meses pero se requieron unos 3 años para recolectar la información acerca del comportamiento
de los clientes de manera que se pudiera entrenar el modelo de datos para poder realizar las predicciones
personalizadas.25
1.3.5.1.2 Jabil
En la feria industrial Hannover Messe del 2016, Microsoft Corp. anunció que Jabil26, uno de los principales
proveedores de soluciones de diseño y fabricación del mundo, había desarrollado su solución de análisis
predictivo en Machine Learning. La nueva plataforma predice errores o fallos en la planta de ensamblaje antes
de que ocurran, lo que permite a sus clientes ahorrar tiempo y dinero, a la vez que ofrece calidad superior y
plazos de entrega de productos más cortos a lo largo de toda la cadena de suministro. A través de Machine
Learning, Jabil puede predecir fallos en etapas tempranas del proceso, por ejemplo, en el paso 2 en un proceso
de 32 pasos en lugar del paso 15. Como resultado, los errores se pueden corregir antes de añadir otros
componentes más caros al montaje consiguiendo una reducción de los artículos defectuosos y de los costes de
garantía, así como un incremento de la satisfacción de los clientes. La nueva plataforma de machine learning
no solo supervisa las líneas de producción individuales, sino que también recopila datos de fábricas y
productos de Jabil de todo el mundo. Además de mejorar los procesos de inspección, la solución optimiza el
funcionamiento de cada una de las máquinas en un circuito de retroalimentación que cada vez es más
inteligente. Con esta solución se logró una tasa de precisión del 80% en la predicción de los procesos de la
máquina que fallará, contribuyendo a un ahorro del 17% en la eliminación y la reelaboración 27.
1.3.5.1.3 Zion
Zion28, una empresa china dirigida a mejorar la salud y el bienestar de los pacientes a través de tecnología
innovadora, ha creado un dispositivo que almacena datos de los pacientes en tiempo real así como una
aplicación móvil diseñada para la gestión de la diabetes y ayudar a los pacientes a vivir una vida más sana,
teniendo acceso inmediato a los consejos de los especialistas y proporcionando recomendaciones y cuidados
personalizados. En el pasado, incluso con productos de análisis de datos, los médicos pasaban 4 horas o más
en cada análisis de datos, pues lleva mucho tiempo encontrar la correlación entre los datos, y se necesita
acumular una gran cantidad de datos para encontrar la conclusión adecuada. A partir del 2016, y utilizando
machine learning, Zion es capaz de mandar los datos recolectados de los pacientes en tiempo real al cloud,
procesar la información y generar predicciones de los niveles de glucosa y otros datos de los pacientes, sin
olvidar aspectos relativos a la seguridad de las bases de datos que recogen toda la información.2930
24 https://www.jjfoodservice.com/ 25 https://customers.microsoft.com/en-us/story/food-delivery-service-uses-machine-learning-to-revolut 26 https://jabil.com/ 27 https://news.microsoft.com/2016/04/25/microsoft-and-jabil-collaborate-to-create-quality-assurance-platform-for-predictive-analytics/ 28 http://www.zionchina.com/p/en/home/ 29 https://microsoft.github.io/techcasestudies/iot/2016/12/02/IoT-ZionChina.html 30 https://customers.microsoft.com/en-au/story/zionchina
Concepto de Industria 4.0
20
1.3.5.1.4 Starship Commander de Human Interact
“Starship Commander” es un videojuego de realidad virtual creado por ‘Human Interact’31 y que gira en torno
al habla humana. Starship Commander funciona con Custom Speech Service, una solución de reconocimiento
de voz. El jugador puede interactuar con los personajes de la misma manera que lo haría en el mundo real,
usando el lenguaje natural para hacer preguntas y expresar sus pensamientos, de manera que el jugador es un
agente activo en el juego pudiendo influir en la historia al decidir su dirección y ritmo.
1.3.6 Robótica Colaborativa y Sistemas Autónomos
La historia de la robótica siempre ha estado estrechamente ligada a la industria automotriz. De hecho, en 1962
General Motors fue la primera compañía en desplegar robots industriales. Y desde la década de 1970 en
adelante, toda la industria automotriz se ha caracterizado por el uso integral de grandes sistemas de robots en
sus líneas de producción. El concepto Cobot, o Robot Colaborativo, surge por primera vez en 1995 como parte
de un proyecto de investigación encabezado por la Fundación General Motors, siendo el objetivo de este
proyecto desarrollar robots tan seguros que pudieran trabajar colaborativamente con las personas.
Por tanto, la Robótica Colaborativa o también llamada CoBots del inglés Collaborative Robots, es un término
que define a una nueva generación de robots industriales que cooperan con los humanos de manera estrecha,
sin las características restricciones de seguridad requeridas en aplicaciones típicas de robótica industrial y que
se caracteriza, entre otras cosas, por su flexibilidad, accesibilidad, y relativa facilidad de programación. Estos
Cobots también son capaces de interactuar unos con otros. Todo esto es posible gracias al uso de sensores
avanzados que, además de permitir al Cobots controlar todo lo que sucede a su alrededor, también le
proporciona la capacidad de reaccionar permaneciendo inmóvil al más mínimo contacto que se produzca por
error. Además, los Cobots cuentan con una cierta inteligencia que los capacita de un sistema de aprendizaje
intrínseco, lo que significa que pueden memorizar movimientos y situaciones desarrollando patrones
fácilmente asignables a situaciones futuras que muestren cierta similitud, lo que también los hace ser flexibles
y adaptativos.
Los Robots Colaborativos están pensados para aportar fuerza, precisión y resistencia trabajando en líneas de
montaje, realizando las tareas más peligrosas, pesadas y repetitivas, evitando al operario trabajar en entornos
demasiado ruidosos o peligrosos, con el añadido de que si es preciso, pueden trabajar colaborativamente junto
a operarios sin incurrir en riesgos de seguridad y minimizando así la inversión en costosos sistemas como
vallados o sistemas de detección de seguridad. Con la robótica colaborativa se flexibilizan los procesos,
aumenta la calidad final del producto y la productividad.
Algunas de las aplicaciones de la robótica colaborativa dentro de la industria son:
Control de Calidad: Los brazos robóticos con la ayuda de una cámara de visión artificial, pueden
inspeccionar e identificar piezas defectuosas. Esto aumenta la calidad final del producto.
Ensamblaje: Plásticos, metales y otros materiales como la madera, son fácilmente ensanblados por los
brazos robóticos. Esto aumenta y mejora tanto la velocidad como la calidad del proceso.
Empaquetado y Paletizado: El cobot se encarga de estas tareas según los niveles de calidad y
exigencia más elevados.
Despaletización de cajas: El cobot es capaz de desplazarse con rapidez por el almacén recogiendo las
unidades y referencias de un pedido concreto.
Análisis de laboratorio: Aumenta el grado de objetividad y libera al equipo de las tareas más
31 http://human-interact.com/
21
21 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
repetitivas.
Taladrado y Atornillado: El cobot aporta la precisión y la velocidad exactas e idénticas en cada
ocasión. Esto mejora la calidad y la consistencia del producto final.
Pulido: El lijado y pulido de las superficies más irregulares, logrando un resultado constante.
Pegado, Remachado y Soldadura: logrando precisión y rapidez y liberando al equipo humano de dicha
tarea repetitiva.
Reciclaje de plásticos mediante técnicas de medida hiperespectral: Mediante una técnica de visión
hiperespectral, el cobot detecta los diferentes tipos de plástico y puede clasificarlo correctamente
dentro del proceso de reciclaje.
El aumento de la calidad de los productos y procesos, fomenta la competitividad y automatizando
parcialmente el proceso de producción evita que la producción se desplace a ubicaciones con mano de obra
más barata.
En la actualidad, la robótica está muy especializada en el sector de la industria, siendo un elemento
indispensable en la mayoría de los procesos de manufactura, pero esta nueva generación robótica no solamente
estaría restringida a los procesos industriales (robótica industrial), sino que actualmente también tienen hueco
en la robótica de servicio en diversos sectores como el doméstico (Pepper32, robot desarrollado por Softbank
Robotics), sanitario (soporte a las intervenciones quirúrjicas: Robots da Vinci), educación, etc.
Como ya se ha comentado la gran ventaja de los Robots Colaborativos es su capacidad de poder trabajar junto
a operarios humanos sin tener que utilizar sistemas de seguridad como son los vallados. La actual normativa
referente a sistemas de robótica industrial se basa en las normas ISO 10218-1, ISO 10218-2 – Robots and
robotic devices – Safety requirements for industrial robots. Este estándar fue publicado en 2011, cuando la
robótica colaborativa apenas se había integrado en el mercado33. La irrupción de estos nuevos Robots ha
propiciado nuevas legislaciones como la ISO/TS 1506634 – Safety of Collaborative Robots donde se definen
los Requisitos de seguridad para robots y aplicaciones colaborativas.
Otra de las ventajas de los Robots Colaborativos es que permiten ser programados de una manera sencilla, por
personal sin conocimientos en programación. En muchos casos no se habla de programación propiamente
dicha del robot, sino que se habla de enseñar o entrenar al robot ya que los movimientos se programan
moviendo manualmente el robot a las posiciones deseadas, de manera que estas posiciones queden registradas
en la memoria del sistema para que luego las repita autónomamente de forma automática. Esto hace posible
que los propios empleados operarios de la fábrica sean capaces de recibir, instalar, "programar" y poner en
marcha una instalación robótica. Esta facilidad de instalación y programación permite que el robot pueda ser
utilizado en diferentes tareas dentro de la cadena productiva de una manera flexible.
Como ya se ha mencionado, la robótica colaborativa tiene múltiples aplicaciones, en especial en el sector
industrial de la automoción. Como ejemplo de ello tenemos a Ford35 quien en el año 2016 como parte de la
investigación de la compañía en la incorporación de tecnologías de industria 4.0 empezó a emplear Cobots
para ayudar en el proceso de colocación de los amortiguadores en los automóviles Fiesta. Los modelos cobot
de KUKA36 miden apenas más de 3 pies de altura, pero pueden trabajar lado a lado con humanos en soportes
estratégicamente ubicados en dos estaciones de trabajo, eliminando la necesidad de levantar mucho peso. Los
trabajadores usan los cobots para levantar y colocar automáticamente los amortiguadores en el arco de la rueda
32 http://aliverobots.com/robot-pepper/ 33 https://www.isa.org/intech-plus/2017/may/iso-ts-15066-and-collaborative-robot-safety/ 34 https://www.iso.org/standard/62996.html 35 https://www.ford.com/ 36 https://www.kuka.com/
Concepto de Industria 4.0
22
del vehículo, antes de presionar un botón para completar la instalación. Este nuevo programa de robots de Ford
se desarrolló en el transcurso de dos años. Ford continúa su experimento con cobots, pidiendo a 1.000
trabajadores de la línea de producción en su instalación de Colonia, Alemania, que identifiquen las tareas a las
que creen que un robot podría adaptarse. Según Karl Anton, director de operaciones de vehículos de Ford
Europa “Los robots ayudan a que las tareas sean más fáciles, seguras y más rápidas, complementando a
nuestros empleados con habilidades que abren mundos ilimitados de producción y diseño para los nuevos
modelos Ford”.
Según IDC, el gasto mundial en robótica y drones crecerá por encima del 22% este año hasta situarse en
218.400 millones en 5 años37. Y tan solo en España, en el periodo 2017-2019, el sector de la robótica industrial
tendrá un incremento del 13% de media anual, cuatro veces más que antes de la crisis de 200738. Además,
actualmente la actividad industrial mundial cuenta con 1,63 millones de robots, según datos de IFR39
(International Federation of Robotics), y se espera que alcance los 2,6 millones en 2019.
Actualmente, en España las ventas de robots colaborativos solo representan el 5% del mercado total de este
sector. No obstante, varios estudios de mercado prevén un crecimiento de más o menos 10 veces entre 2015 y
2020. En cuanto a países, Alemania es uno de los países más avanzados en este sentido, país en el que la
robótica colaborativa está cogiendo auge también entre las pymes, donde en el año 2017 y con 309 unidades
por cada 10.000 empleados, la densidad de robots en la industria manufacturera alemana es la tercera más alta
a nivel mundial. Destacar además que el número de personas empleadas en Alemania llegó a 44 millones en
2017, la cifra más alta desde la reunificación, por lo que la incorporación de la Robótica Colaborativa no tiene
impacto significativo en el desempleo.
1.3.6.1 Robótica Colaborativa: Ejemplos
1.3.6.1.1 Talos de PAL-Robotics
Talos es un robot humanoide autónomo, desarrollado por la empresa española PAL-Robotics40. Uno de los
aspectos que lo hacen más singular es que es eléctrico, por lo que resulta mucho más seguro y controlable que
otros robots similares, como pueden ser los hidráulicos. En cuanto a sus principales características, tiene un
tamaño humano (1,75m y 95kg de peso), puede andar a una velocidad máxima de 3km/h y es capaz de
caminar sobre terrenos irregulares, subir escaleras y sentarse. Cada uno de sus brazos, y gracias a las 3 pinzas
que tiene en sus manos, puede levantar hasta 6 kg de peso, mientras que la estructura de su muñeca le permite
una gran flexibilidad y destreza. Además, entiende inglés y es capaz de hablar 9 idiomas preconfigurados y
dispone de reconocimiento de voz y visión. Además, Talos puede interactuar y reaccionar fácilmente ante
cualquier estímulo y con su entorno gracias a los sensores que tiene en todas las articulaciones y a las
comunicaciones EtherCAT, que constantemente intercambian información entre todos los componentes y
sensores del robot.
37 http://www.ituser.es/actualidad/2018/01/idc-confirma-que-el-gasto-en-robotica-y-drones-crecera-por-encima-del-22-este-ano 38 https://aunclicdelastic.blogthinkbig.com/global-robot-expo-gran-fiesta-robotica-industria-4-0/ 39 https://ifr.org/ 40 http://pal-robotics.com/es/home/
23
23 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
Ilustración 5 Talos41
1.3.6.1.2 YuMi de ABB
YuMi es un robot de la compañía internacional ABB42, especializada en tecnologías eléctricas y de
automatización. Pesa sólo 38 kilos y posee un brazo robótico doble con dos manos antropomórficas que
mediante unos sensores y cámaras es capaz de mantener una tarea guiada con alta precisión de movimientos.
Ha sido diseñado para la nueva era de la automatización industrial, es decir, está pensado para el ensamblaje
de piezas pequeñas, y para su utilización en líneas en las que robots y personas trabajan mano a mano en las
mismas tareas. Sus brazos tienen un sistema de visión preciso, señales exactas de control de fuerza, software
flexible y características de seguridad integradas. Pero el aspecto más importante es que Yumi funciona sin
necesidad de un ingeniero o especialista porque no hay que poner líneas de código ni programar, lo que lo hace
mucho más accesible para cualquier empresa.
Ilustración 6 YuMi43
41 http://pal-robotics.com/es/products/talos/ 42 http://new.abb.com/es 43 https://new.abb.com/products/robotics/es/robots-industriales/yumi
Concepto de Industria 4.0
24
1.3.7 Realidad Virtual (RV) y Realidad Aumentada (RA)
Es bastante frecuente confundir ambos términos, sin embargo Realidad Virtual y Realidad Aumentada son dos
elementos distintos, ambas dentro del conjunto de tecnologías de visión artificial. La Realidad Aumentada y
Realidad Virtual son herramientas útiles para la optimización de los diseños que permiten mejorar la
automatización de los procesos, el control de la fabricación y la construcción, los trabajos de mantenimiento y
de seguimiento, así como el entrenamiento y los procesos formativos de los trabajadores.
La realidad virtual (RV) es un entorno generado mediante tecnología informática de escenas u objetos de
apariencia real, de manera que induce al usuario la sensación de estar inmerso en ese entorno virtual. Dicho
entorno es contemplado por el usuario a través de un dispositivo (gafas o casco de realidad virtual) y es posible
emplear otros dispositivos, como guantes o trajes especiales, que permiten una mayor interacción con el
entorno así como la percepción de diferentes estímulos que intensifican la sensación de realidad. Esta
tecnología viene impulsada por la industria del videojuego, y está siendo aprovechada para ofrecer
experiencias turísticas o simular prototipos para su validación con el cliente.
Por otro lado, la realidad aumentada se caracteriza por permitir acceder a información enriquecida sobre un
entorno físico del mundo real, a través de un dispositivo tecnológico, el cual añade información virtual a la
información física ya existente; combinando y aunando ambas realidades, la virtual y la física o real, y creando
una realidad aumentada en tiempo real. Esta tecnología facilita los procesos de aprendizaje, manejo de
herramientas, asistencia en reparaciones, etc.
En la Realidad Aumentada, el entorno ficticio complementa el entorno real, por lo que se produce un
enriquecimiento del escenario físico, que nos lleva a que la RA implica agregar objetos digitales (gráficos 2D,
3D o audio) a una imagen de video en tiempo real. Así pues, entran en escena los dispositivos de captura de
imágenes, dispositivos físicos que recogen la realidad que deberá ser ampliada. Estos dispositivos se pueden
agrupar, principalmente, en dos conjuntos:
Dispositivos video-through: Son aquellos dispositivos, que realizan la captura de imágenes o video,
que se encuentran aislados de los dispositivos de visualización. En este conjunto se encontrarían las
cámaras de video o los terminales móviles.
Dispositivos see-through: Son los dispositivos que realizan tanto la tarea de capturar la escena real
como de mostrarla con información aumentada al usuario. Son dispositivos que trabajan en tiempo
real, implicando no solo mayor coste sino también complejidad. Dentro de este grupo se encontrarían
las gafas de RA. Cabe remarcar que estos dispositivos see-through llevan años siendo usados, por
ejemplo, en los Head Up Displays (HUD) utilizados por los aviones de combate para mostrar
información al piloto sobre altura, velocidad, identificación de blancos, y otros sin necesidad de
apartar la vista de la zona frontal de la cúpula de su cabina.
Por otro lado, esta tecnología habilitadora debe averiguar cual es el escenario físico real que el usuario desea
que se aumente con información digital que proporcione el enriquecimiento del escenario físico. Este proceso
de reconocimiento de escenarios se puede realizar de dos maneras: utilizando el reconocimiento de imágenes o
mediante la localización del dispositivo de realidad aumentada dentro del propio escenario.
Mediante el reconocimiento de imágenes, de las imágenes que recibe el dispositivo se extrae la información
necesaria para identificar el escenario real que se quiere aumentar. Dentro de este grupo tenemos el
reconocimiento automático de escenarios mediante técnicas de visión artificial y el reconocimiento por
marcadores específicos definidos y conocidos por el sistema.
25
25 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
En líneas generales, el proceso de reconocimiento automático de imágenes consiste en los siguientes pasos:
1. En primer lugar se adquiere la imagen mediante algún dispositivo con sensor de imagen.
2. Una vez se dispone de la imagen se realiza una etapa de pre-procesamiento para eliminar posibles
imperfecciones de la misma (ruido).
3. Cuando se ha preprocesado la imagen se procede a su segmentación para posteriormente poder buscar
información característica en ella que pueda ser de utilidad.
4. Tras la fase de segmentación se procede a la búsqueda de características morfológicas del objeto de la
imagne tales como perímetros, colores o texturas.
5. Por último, se procede al reconocimiento e interpretación de la escena mediante distintos tipos de
técnicas (redes neuronales, lógica difusa, etc.) a partir de la información extraída de la imagen en las
fases previas.
En el caso del reconocimiento por marcadores, el proceso de identificación se simplifica en gran medida
debido a las características específicas del objeto a reconocer. Un marcador es un objeto sobre el cual se ha
depositado una información que se traduce en la superposición de imágenes sobre la pantalla que se encuentra
delante de dicho objeto. Como ejemplos de marcadores tenemos los códigos de barras o códigos QR.
A grandes rasgos, el proceso de reconocimiento basado en marcadores es el siguiente:
1. La cámara o dispositivo de toma de datos graba el mundo real y envía las imágenes, en tiempo real,
para que el software las analice y determine la presencia de patrones para incluir objetos virtuales.
2. El software estará programado para crear determinados objetos virtuales dependiendo de la
concordancia con los patrones existentes en la imagen tomada por la cámara.
3. En el dispositivo de salida (pantalla de un ordenador, tablet o móvil) se exhibe el objeto virtualizado
superpuesto sobre el entorno físico real, como si ambos estuvieran presentes en la misma escena.
Destacar que en el proceso de reconocimiento automático, no necesariamente todos los sistemas deben
implementar todas las fases y la complejidad de los subprocesos que se ejecutan en tiempo real (recogida de
las imágenes, preprocesamiento, segmentación y extracción de información y posterior tratamiento de la
misma) vendrá condicionada por las prestaciones que deba ofrecer y el entorno al que se vaya a enfrentar.
En el caso del proceso de reconocimiento basado en marcadores, la complejidad suele ser el software, que
debe realizar los algoritmos de reconocimiento de las imágenes para determinar la concordancia con los
patrones teniendo en cuenta la posición del objeto en un mundo tridimensional, la perspectiva de la impresión
de los propios objetos virtuales sobre los reales, etc. Para este tipo de reconocimiento es preciso contar con una
poblada base de datos que contemple los escenarios posibles y un algoritmo eficiente de manera que se pueda
analizar y proporcionar información en tiempo real.
En cuanto a cifras relativas a esta tecnología, según los pronósticos de IDC (International Data
Corporation44), los ingresos mundiales por Realidad Aumentada y Realidad Virtual crecerán de 5,2 millones
de dólares en 2016 a más de 162.000 millones en 2020.
44 https://idcspain.com/
Concepto de Industria 4.0
26
1.3.7.1 Realidad Aumentada: Algunos ejemplos
1.3.7.1.1 Progea
El desarrollo empresarial más maduro del que se tiene referencia incluyendo realidad aumentada en el sector
industrial es el llevado a cabo por la empresa de software de automatización industrial “Progea”, que ha
presentado un ejemplo de supervisión industrial a través de gafas de realidad aumentada o dispositivos
móviles. Su dispositivo muestra diferentes pantallas dependiendo de dónde se encuentre el operador dentro de
la fábrica, gracias a geolocalización y códigos QR, y se puede pasar de una visualización a otra con el
movimiento de un dedo. Igualmente, se puede actuar sobre los procesos, interactuar con voz o pedir
información en tiempo real45.
1.3.7.1.2 C-THRU
Se trata del desarrollo de un casco de bombero que permite el aporte de aire autónomo, comunicación
bidireccional mediante voz, la captura de imágenes y la visualización de información en tiempo real por parte
del rescatador46. Una de sus principales características es que proporciona una capa virtual de visualización
con los contornos del entorno, lo que facilita una adecuada visibilidad durante las misiones de rescate. Ciertos
datos, vitales para los rescates, pueden ser cargados y proyectados en las pantallas de los cascos, dejando libres
las manos de los bomberos. Esto les permite, en un entorno lleno de humo, detectar a las víctimas e
incrementar el alcance del área cubierto durante la misión.
El C-THRU usa Cloud Computing para enviar, procesar y recibir datos. Dichos datos son recogidos por la
cámara termográfica y enviados a un dispositivo que se encuentra en manos del coordinador de rescate, fuera
de la zona de intervención. Los datos analizados son enviados de nuevo al casco a través de tecnología
inalámbrica, por lo que permite actuaciones coordinadas en tiempo real.
Ilustración 7 Ejemplo de caso de uso de la tecnología C-THRU
1.3.7.1.3 BMW repair Project AR
Algunos ingenieros del servicio técnico de BMW han empezado a llevar puesto en la cabeza dispositivos de
realidad aumentada mientras trabajan47. Estos les muestran a través de la superposición de imágenes y la
visualización de datos los procedimientos de trabajo y las herramientas a usar para cada modelo y tarea. Esta
estrategia permite formar mejor a la plantilla o emplearlo como una buena práctica de forma habitual,
especialmente cuando se trabaja en los vehículos más caros y complicados. A través de la realidad aumentada
los mecánicos tienen toda la información necesaria a su disposición, exactamente en el lugar y momento en
que la necesitan.
45 Progea: http://www.progea.us/scada-blog/movicon-technology-discover-augmented-reality 46 C-THRU: http://www.tuvie.com/c-thru-smoke-diving-helmet-future-vision-of-fire-fighting-equipment-by-omer-haciomeroglu/ 47 BMW AR Project: http://www.bmw.com.ph/asia_dl/ph_en/owners/service/research_projects/augmented_reality/augmented_reality_introduction_1.html
27
27 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
1.3.8 Impresión 3D y Fabricación Aditiva
La fabricación aditiva (también conocida como impresión 3D) consiste en la fabricación de piezas a partir de
la superposición de capas de un material, normalmente en polvo, para la obtención de un modelo 3D, sin
necesidad de moldes ni utillajes de ningún tipo. Esta tecnología permite, entre otras cosas, la hiper
personalización –una característica inherente a la Industria 4.0- sin encarecer el proceso porque permite
fabricar productos y sin penalizar el coste independientemente de si se tiene que fabricar un determinado
número de piezas iguales o todas distintas. Además, hace mucho más sencillo producir lotes pequeños de
productos, desde pequeñas piezas de maquinaria hasta prototipos.
Este concepto nace en los años 80, mediante una serie de patentes para el proceso de estereolitografía, y toma
forma a raíz de la iniciativa de dos estudiantes del MIT (Massachusetts Institute of Technology, Instituto
Tecnológico de Massachusetts), Tim Anderson48 49 y Jim Bredt50, los cuales decidieron, en el año 1995
sustituir la tinta de las impresoras domésticas por un material granulado, diseñando el primer modelo de
impresión 3D por inyección, siendo más económico que la impresión por estereolitografía. Sin embargo, no
fue hasta casi dos décadas después y gracias a la reducción de los costes y su abaratamiento, junto con el
vencimiento de las patentes, cuando esta tecnología pudo dar el salto al mercado comercial, enmarcado
inicialmente en las tecnologías de prototipado rápido.
Se denomina “fabricación aditiva” al proceso que se basa en la fabricación o producción de piezas a partir de
un modelo 3D (generalmente un archivo con extensión .stl) mediante la sucesiva deposición de capas de
material. Esta puede estar basada en diferentes tecnologías mencionadas a continuación:
Impresión por extrusión a través del Modelado por Deposición Fundida (FDM, Fused
Deposition Modeling) empleada con diversos materiales como termoplásticos (PLA, ABS, HDPE,
TPU), metales eutécticos51 o materiales comestibles. Consiste en depositar polímero fundido sobre
una base plana. El material se funde y es expulsado en hilos minúsculos que que se solidifican nada
más caer a la superficie. Cuando una capa se acaba, el expulsor se desplaza verticalmente para
comenzar con una nueva capa. FDM52 es una tecnología inventada y patentada por Scott Crump
fundador de Stratasys hace más de 20 años, siendo la más habitual en las impresoras usadas por
usuarios particulares. Al estar la impresión FDM patentada, surgió una tecnología similar llamada
Fused Filament Fabrication (FFF).
Impresión por granulado a través del Sinterizado Selectivo mediante Láser (SLS, Selective Laser
Sintering) o Sintetizado Directo de Metal por Láser (DMLS ̧Direct Metal Laser Sintering). Esta
tecnología compacta el material con el que se va a construir el objeto a través de la aplicación de un
láser. Permite el uso de diferentes materiales en polvo, como cerámica, cristal o nylon o aleaciones de
múltiples tipos. Sea cual sea el material usado, el láser impacta en ese polvo, funde el material y lo
solidifica. Una de las grandes ventajas de esta técnica es que el material que no se ha utilizado para la
impresión es almacenado en el mismo lugar donde se inició la impresión, por lo que el desperdicio es
nulo.
Impresión por Laminado de capas o Manufactura de Objetos Laminados (LOM, Laminated
Object Manufacturing) empleando materiales como: papel, plástico o papel de aluminio. En este caso,
las distintas capas de material cortadas muy delgadas son situadas una encima de la otra y son unidas
y moldeadas con la forma apropiada mediante láser. Este proceso recuerda en parte al modo de
fabricación de la fibra de carbono.
Impresión por fotopolimerización mediante Estereolitografía (SL Stereolithography o SLA,
48 http://www.mit.edu/people/robot/oldhome.html 49 http://www.progressiveengineer.com/pewebbackissues2002/PEWeb%2033%20Dec%2002-2/Anders.htm 50 https://envisiontec.com/employees/jim-bredt/ 51 Eutéctico es una mezcla de dos componentes con punto de fusión (solidificación) o punto de vaporización (licuefacción) mínimo, inferior al correspondiente a cada uno de los compuestos en estado puro. 52 http://www.stratasys.com/es/impresoras-3d/technologies/fdm-technology
Concepto de Industria 4.0
28
Stereolithography Apparatus) empleando fotopolímero sensible a la luz UV como material. La
impresión por Estereolitografía fue creada por Charles Hull fundador de 3D Systems, siendo la
primera que se utilizó y dando lugar a la impresión 3D53. La Estereolitografía consiste en aplicar un
láser ultravioleta a una resina sensible a dicha luz contenida en un cubo. Ese láser solidifica la resina
en diferentes capas, mientras que la base que soporta la estructura se va desplazando hacia abajo para
que la luz realice otra vez la misma acción sobre la nueva capa. De esta forma el objeto va tomando
forma. Si destacamos una ventaja y un inconveniente de esa tecnología, la ventaja sería las piezas de
alta calidad que se consiguen, frente al inconveniente de que se puede desperdiciar cierta cantidad de
material. Una técnica smilar es la SGC (Solid Ground Curing) también basada en la
fotopolimerización mediante la exposición sucesiva de la resina a una lámpara de luz ultravioleta a
través de una máscara o plancha fotográfica para incidir y solidificar la resina convenientemente en
capas geométricas.
Impresión por inyección, empleando fotopolímeros o materiales basados en ceras. Funciona de un
modo similar a la impresión por tinta solo que en lugar de inyectar gotas de tinta en papel, inyecta
gotas de material en capas finas que debe endurecerse acumulándose para crear la pieza en 3D. En el
caso del fotopolímero líquido, éste se endurece mediante la aplicación de luz ultravioleta. Una de las
ventajas que esta tecnología incluye es que se puede imprimir a color. En esta categoría podemos
encontrar la tecnología PolyJet54 de Stratasys.
Los principales beneficios de la fabricación aditiva frente a los procesos de fabricación convencionales son los
siguientes:
Una fabricación competitiva que rompe con los esquemas de los tradicionales y lentos sistemas de
producción en cadena. Hablamos de series pequeñas de productos en función de la demanda.
Pudiendo ser estas de muy pocas unidades y sin estar atado a una alta inversión inicial necesaria para
poder comenzar a producir el producto (como es el uso de los tradicionales moldes).
Posibilidad de reproducir cualquier geometría liberando el proceso de diseño de las restricciones de la
producción tradicional.
Ofrecer a los desarrolladores del producto la capacidad para imprimir partes y montajes hechos de
diferentes materiales con diferentes propiedades físicas y mecánicas, a menudo con un simple proceso
de ensamble.
El añadir dificultad geométrica a la pieza no incrementa los costes durante la producción de la misma.
Diferenciación y personalización de los productos por parte de los consumidores no encareciendo por
ello el coste.
Posibilidad de integrar un mecanismo en la pieza en la que se deberá trabajar, sin necesidad de
montajes y calibrados o ajustes posteriores.
La fabricación aditiva o la impresión 3D nació como una tecnología para acelerar el prototipado rápido, sin
esperar que dicha tecnología fuera capar de revolucionar la industria tal y como está sucediendo. Actualmente
entre la infinidad de aplicaciones que podemos encontrar hoy en día destacamos los sectores siguientes:
Medicina: Desde el primer órgano artificial impreso en 3D, hasta la denominada bio-impresión
(mediante células). También se ha comenzado el desarrollo órganos impresos en 3D mediante el
escaneo directamente del cuerpo del paciente y para el estudio previo del especialista, aumentando las
posibilidades de éxito en una cirugía de riesgo. Un referente en este sector es Anthony Atala55,
Director del Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, quien ostenta el Premio Edison en
Ciencia/Medicina recibido en 2013 por sus trabajos en Bioimpresión 3D y quien en 1999 logró
realizar el primer transplante de órganos de bioingeniería con éxito: una vejiga cultivada en el
53 https://es.3dsystems.com/our-story 54 http://www.stratasys.com/es/impresoras-3d/technologies/polyjet-technology 55 http://www.wakehealth.edu/Research/WFIRM/Anthony-Atala,-MD,-Director-and-Chair.htm
29
29 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
laboratorio.
Transporte: El uso fabricación aditiva dentro de este campo está creciendo a una velocidad
sorprendente debido a la posibilidad de fabricación de piezas con estructuras aligeradas y sometidas a
frecuentes cambios de diseño y series cortas. Sectores como el aeronáutico, aeroespacial, automotriz o
marítimo, donde se busca constantemente ahorrar tiempo y costos. Barcos diseñados en 3D o en su
aplicación en el sector espacial, donde sólo el aumento de 1 kg de material en el espacio puede
suponer un incremento en costes de más de 100.000€, viendo estas compañías, en la fabricación
aditiva, una solución excepcional.
Arte: Artistas y diseñadores que han encontrado en la impresión 3D una herramienta capaz de darle
rienda suelta a su imaginación. Colecciones de ropa en 3D; joyería con impresión 3D; pasando por el
mundo de la repostería; o el diseño artístico de estructuras imposibles. Los límites cada vez más están
más lejos en este campo y gracias, de nuevo, a la tecnología.
Diseño y arquitectura: Con el auge de la impresión 3D, muchas empresas de arquitectura han
descubierto el potencial de esta nueva tecnología, especialmente para la construcción de modelos y
diseños. El número de arquitectos que utilizan esta tecnología está creciendo de una manera
abrumadora, debido entre otras cosas, a que ya estaban familiarizados con la base de esta tecnología
(CAD) mucho antes de que el uso de la fabricación aditiva llegara a comercializarse. Entre las
aplicaciones más destacadas y más revolucionarias nos encontramos con casas impresas en 3D y en
tan sólo 24 horas, pasando por edificios e incluso puentes.
Si materializamos en cifras el crecimiento y la expansión de esta tecnología en el mundo, según los datos, esta
ha crecido de 0,5 billones de dólares en el año 2003 hasta los inesperados 5,1 billones de dólares en el año
2015 (las previsiones eran mucho más conservadoras y auguraban un crecimiento de sólo hasta los 4,5 billones
de dólares para 2018).
Grandes multinacionales de varios sectores como General Electric, Siemens, Ford, Boeing, Airbus, BMW,
Audi-VW o HP están apostando por las tecnologías de fabricación aditiva y de hechol en el MIT ya trabajan
un paso más allá: en la impresión 4D, con la expectativa de controlar las propiedades de los materiales y cómo
se comportarán.
1.3.8.1 Impresión 3D: Algunos ejemplos
1.3.8.1.1 Impresio n 3D: Contour Crafting
Contour Crafting Corporation56 (CC Corp) fue fundada recientemente por el Dr. Behrokh Khoshnevis y es una
empresa en su etapa inicial con la misión de comercializar tecnologías de construcción disruptivas de
impresión en 3D a gran escala. Entre las propuestas de construcción que ofrece podemos encontrar edificios
domésticos, comerciales y gubernamentales. Adicionalmente se incluyen infraestructuras de construcción
como torres, puentes, silos, chimeneas e infraestructuras extraterrestres como módulos lunares para programas
espaciales. Como ejemplo de la aplicación de esta tecnología de impresión 3D en el sector de la construcción a
nivel doméstico, la construcción de una vivienda sería en apenas 24 horas frente a los 6-9 meses de media que
conlleva una construcción tradicional. Las máquinas de Contour Crafting son básicamente impresoras 3D de
gran tamaño, que funcionan con una amplia gama de materiales, no sólo plástico ABS, del que se sirven
habitualmente estas máquinas. Sobre todo utilizan cemento – modificado para que pueda soportar el ritmo
frenético de esta construcción – que se deposita capa a capa mediante una boquilla. Durante la construcción de
una viviendo es posible integrar la instalación eléctrica, las cañerías o el sistema de calefacción. Al terminar,
las máquinas también pueden pintar las paredes. Los diseños de cada casa o cada edificio pueden variar sin
dificultades, pues se trata de un diseño plasmado en un archivo digital. En resumen, una casa de 2.500 metros
cuadrados puede estar lista en unas 20 horas. Además, el empleo de esta tecnología minimiza
significativamente los costes de materiales (25-30%) minimizando a su vez la generación de residuos y de
56 http://contourcrafting.com/
Concepto de Industria 4.0
30
gases, se reducen los costes de mano de obra efectiva (45-55%) facilitando oportunidades de trabajo en el
sector a mujeres y personas de edades avanzadas y se disminuye el coste financiero (20-25%) al acortar
drásticamente la duración temporal del proyecto, junto con una mayor seguridad y reducción de los accidentes.
Ilustración 8 Construcción de infraestructuras57
1.3.8.1.2 Impresio n 3D: Puente peatonal en Madrid
El primer puente peatonal creado con impresora 3D del mundo está en la localidad madrileña de Alcobendas.
La estructura, con una longitud de doce metros y 1,75 metros de anchura, permite a los viandantes cruzar un
arroyo del parque Castilla-La Mancha.58
Su instalación, así como la impresión 3D a gran escala en hormigón de las ocho piezas que conforman la
pasarela, la ha llevado a cabo la empresa Acciona, mientras que el diseño del puente lo ha elaborado el
Instituto de Arquitectura Avanzada de Cataluña (IAAC). La inauguración se celebró en el pasado mes de
diciembre del 2016.
La impresión 3D tiene la ventaja de permitir construir elementos estructurales con total libertad de formas, sin
necesidad de moldes o encofrados, minimizando la cantidad de residuos durante su fabricación, gracias al
reciclado de la materia prima, y logrando un ahorro de energía y recursos.
Ilustración 9 El puente peatonal de Alcobendas impreso en 3D.
57 http://contourcrafting.com/building-construction/ 58 http://www.elmundo.es/madrid/2016/12/20/5857bf4d268e3ef2778b4761.html
31
31 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
1.3.9 Ciberseguridad
El papel de la ciberseguridad juega un papel fundamental en la industria 4.0. Son muchas las tecnologías que
se van a utilizar y muchos los objetos industriales que se van conectar para intercambiar información y poder
controlar los sistemas de producción, por lo que forzosamente se habrán de aplicar las medidas de protección
adecuadas para asegurar que la privacidad y la protección del conocimiento se están llevando a cabo y para
prevenir ataques que puedan alterar el correcto funcionamiento de las fábricas con el consiguiente riesgo
económico que eso puede suponer.
La ciberseguridad implicaría tanto la protección de infraestructuras que contienen la información como de la
información contenida en las mismas o que circula a través de ellas.
Durante el encuentro anual de 2015 del Foro Económico Mundial (WEF, World Economic Forum), celebrado
en Davos (Suiza), John Chambers, CEO de Cisco, definió muy claramente la situación actual de la
ciberseguridad como objetivo preferente de las empresas con la siguiente declaración durante su intervención
en el evento: «Las empresas se dividen en dos categorías: las que han sido hackeadas y las que no lo saben».
En este mismo foro, la ciberseguridad estuvo en primer plano y en posición preferente como objetivo de las
empresas. Entre las conclusiones de los expertos del Foro se anunció con gran resonancia que el sector
tecnológico, en el que se engloba el análisis masivo de datos (Big Data) y el almacenamiento en la nube,
podría producir unos beneficios globales de entre 9,6 y 21,6 billones de dólares, por lo que alertaron sobre la
seguridad informática y advertían que si la sofisticación de los ataques superaba las capacidades defensivas de
los equipos los altercados provocarían pérdidas y daños más graves.
A mediados de octubre de 2016 se produjo una oleada de ciberataques masivos que inutilizaron las páginas
web de grandes compañías59. La prensa mundial calificó a estos ciberataques como los más graves de la última
década. Los ciberataques se produjeron contra el proveedor de servicios Dyn, interrumpiendo el
funcionamiento de páginas web de grandes compañías y medios de comunicación como Twitter, Spotify,
Amazon o Netflix y medios de comunicación como The New York Times. Los ataques fueron de denegación
de servicios, DDoS y estimaciones publicadas hablaban de haber afectado a más de 1.000 millones de usuarios
duante las casi 11 horas de duración del ataque.
Apenas 7 meses después, un nuevo ataque marcó un punto de inflexión en la ciberseguridad: el del
ransomware “WannaCry” que aprovechaba una brecha de seguridad del Sistema Operativo Windows. El
ciberataque global diseminó un virus electrónico en más de 70 países (en España fue hackeada la red interna
de Telefónica) que secuestró la información de los ordenadores de numerosas compañías en múltiples países
exigiendo posteriormente el pago de un rescate para su recuperación60. El malwareWannaCry causó solo en
España unas pérdidas económicas de 5 millones de euros (tal y como se publicó en Expansion.com el pasado
18/05/201761). Y es que, en muchas ocasiones, el impacto experimentado por una organización tras un
ciberataque, sobre todo si es una PYME, puede ser demoledor: el 60% de las pequeñas empresas desaparecen
6 meses después de un ciberataque. Todo lo que puede implicar un ataque (pérdida de información esencial
para el negocio, daños en la reputación, etc.), acaba por lo general teniendo un impacto económico directo, que
en muchas ocasiones resulta inasumible para la entidad afectada. Si además tenemos en cuenta que el tejido
económico español se basa en gran mayoría en las microPYMEs, el daño potencial es gigantesco.
Los cimientos o principios en los que se sustenta la ciberseguridad son también los de la Seguridad de la
Información y se conocen como CIA:
59 http://tecnologia.elpais.com/tecnologia/2016/10/21/actualidad/1477059125_058324.html 60 http://www.elmundo.es/tecnologia/2017/05/12/5915e99646163fd8228b4578.html 61 http://www.expansion.com/economia-digital/companias/2017/05/18/591c39faca474136168b4642.html
Concepto de Industria 4.0
32
Confidencialidad (Confidentiality). El objetivo de la confidencialidad es prevenir la divulgación no
autorizada de la información. La información solo resultará accesible con la debida y comprobada
autorización.
Integridad (Integrity). El objetivo de la integridad es prevenir modificaciones no autorizadas de la
información. La información debe mantenerse inalterada ante accidentes o intentos de manipulación
maliciosos.
Disponibilidad (Availability). El objetivo de la disponibilidad es prevenir interrupciones no
autorizadas, esto es la disponibilidad es el acceso a la información y a los sistemas por personas
autorizadas en el momento que así lo requieran.
Las principales amenazas a controlar provienen con frecuencia de la ingeniería social, ya que el usuario de la
tecnología suele ser siempre el eslabón más débil de esta cadena y es al que se engaña para saltar todas las
barreras de protección de seguridad con técnicas como el phising, troyanos, malware, denegación de servicio,
spoofing o los cada vez más elaboradas herramientas de ransomware (son aplicaciones informáticas que raptan
o restringen el acceso al total o una parte de la información del sistema exigiendo un rescate a cambio de
recuperar el acceso a las mismas, el ejemplo más común es el famoso “virus de la policía”). Por tanto los
objetivos de estas amenazas suelen ser:
Robo de información.
Destrucción de información.
Anulación del funcionamiento de los sistemas.
Suplantación de la identidad, publicidad de datos personales o confidenciales, cambio de información,
venta de datos personales, etc.
Robo de dinero, estafas,...
Algunas contramedidas para protegernos de esas amenazas son:
Uso de herramientas software antimalware, antiphising, antiransomware…
Sistemas operativos y aplicaciones actualizadas.
Copias de seguridad y si es posible sistemas de respaldo remotos.
Herramientas hardware de seguridad como cortafuegos, llaves software, videovigilancia…
Criptografía y firma digital
Contraseñas fuertes y actualizadas. También certificados digitales
Control de permisos y accesos a las herramientas y a la información
Capacitación del personal
No obstante, la expansión del Internet de las Cosas y el aumento exponencial de las comunicaciones de datos
entre personas y objetos de todo tipo aumenta también la preocupación de los ciudadanos, organizaciones y
empresas, por la posibilidad de que se produzca un ataque contra sus datos personales y corporativos.
Hemos visto las grandes ventajas que aportan los bots. Pero los bots también representan grandes riesgos para
la seguridad de la información, ya que pueden ser utilizados para realizar tareas maliciosas, como, por
ejemplo, promover ciberataques, fraudes, robos, envío de spam y propagación de virus, entre muchas otras
tareas delictivas. Por eso, el uso de bots impone la necesidad de establecer ciertos límites éticos en lo referente
a su programación y sus funciones, asumiendo los riesgos que para las estrategias de ciberseguridad de las
empresas deben contemplarse.
33
33 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
La Inteligencia Artificial desde el advenimiento de Big Data está llegando a numerosos sectores que hasta hace
unos años prácticamente era impredecible y que en la actualidad están impactando en la ciberseguridad de las
organizaciones y empresas. El conocimiento en la Inteligencia Artificial integrada con Big Data está ayudando
y ayudará a los delitos informáticos. Una nueva generación de plataformas de negocio está surgiendo en la
convergencia del aprendizaje automático (machine learning) -recientemente el aprendizaje profundo (Deep
learning) - y Big Data que generarán un gran cambio en materia de ciberseguridad. Los algoritmos de
aprendizaje automático y la ciberinteligencia asociada están potenciando las predicciones de ataques
cibernéticos que mejorarán las tasas de detección y pueden ser la clave para revertir la tendencia actual en
cuanto a crecimiento de delitos cibernéticos y potenciar la ciberseguridad.
La batalla entre cibercriminales y proveedores de seguridad, marcada principalmente por la rápida innovación
en técnicas de ataque y defensa, se está acelerando, generando un mayor riesgo para empresas y usuarios. Los
proveedores deben así centrarse en el diseño de soluciones de seguridad integradas que ayuden a las
organizaciones a ser más proactivas y a establecer políticas alineadas con los usuarios, los procesos y la
tecnología. Cisco, en su Informe Semestral de Seguridad de agosto de 201562, ofrece algunas recomendaciones
al respecto:
Defensa integrada. Las organizaciones demandan soluciones de seguridad integradas en lugar de
puntuales, que permitan incluir la seguridad en todas partes y reforzarla en cualquier punto, desde el
centro de datos (data center) hasta los terminales, las oficinas remotas y la nube (Cloud).
Servicios profesionales. La proliferación de amenazas avanzadas, dinámicas y persistentes, la
creciente carencia de expertos en ciberseguridad y la fragmentación de la industria requiere que las
organizaciones se apoyen en servicios profesionales efectivos.
Marco regulatorio global de ciberseguridad. Es necesario establecer un marco regulatorio global y
cohesionado en el que participen múltiples Gobiernos y empresas para evitar problemas
jurisdiccionales a la hora de hacer frente a las ciberamenazas, resolver los problemas geopolíticos y
sostener el crecimiento económico.
Proveedores contrastados. Para que un proveedor tecnológico pueda considerarse contrastado y
fiable debe integrar la seguridad desde el principio, en todas sus soluciones y a través de todo su ciclo
de vida, desde el proceso de desarrollo y test hasta la cadena de suministro y soporte.
Dos años después, en su Informe Semestral de Seguridad del 201763, Cisco concluye que a menudo, los CISO
(Directores de Seguridad de la Información) se esfuerzan por asegurar el financiamiento para las iniciativas de
ciberseguridad, pues el Estudio de tendencias de TI 2017, de la Sociedad para la Gestión de Información
(SIM), reporta que, en la actualidad, la ciberseguridad es el tercer punto más grande de inversión para las
organizaciones. En 2013, ocupó el lugar número 14. Los participantes en la encuesta de la SIM (líderes de TI)
también ubicaron a la seguridad informática como la segunda área de TI que debe recibir más financiamiento,
y primera en la lista de tecnologías de la información que consideran “más preocupante personalmente”.
El Índice Mundial de Ciberseguridad – IMC (en inglés, GCI (Global Cybersecurity Index) surge de la
asociación de colaboración entre el sector privado y una organización internacional, la UIT, con el fin de
impulsar la cuestión de la ciberseguridad64. El IMC tiene sus raíces en la Agenda sobre Ciberseguridad Global
de la UIT y considera el nivel de compromiso en cinco ámbitos o indicadores: medidas jurídicas, medidas
técnicas, medidas organizativas, creación de capacidades y cooperación internacionales. La segunda edición
del Índice Global de Seguridad Cibernética 2017 (GCI-2017)65 mide el compromiso de los 193 estados
miembros de la UIT con la seguridad cibernética, sitúa a España 19 en el Índice Global de Ciberseguridad con
62 https://www.cisco.com/c/dam/m/es_es/internet-of-everything-ioe/iac/assets/pdfs/security/midyear_security_report_071315_es-eu.pdf 63 https://www.cisco.com/c/dam/global/es_mx/solutions/pdf/cisco-reporte-semestral-2017-espanol.pdf 64 https://www.itu.int/en/ITU-D/Cybersecurity/Pages/GCI.aspx 65 https://www.itu.int/dms_pub/itu-d/opb/str/D-STR-GCI.01-2017-R1-PDF-E.pdf
Concepto de Industria 4.0
34
una puntuación de 0,718 sobre un máximo de 1,0 y siendo los tres primeros puestos para Singapur (0.925),
Estados Unidos (0.919) y Malasia (0.893).
En España disponemos de un organismo que vela por la ciberseguridad: el Instituto Nacional de
Ciberseguridad (INCIBE)66, que ofrece multitud de información de interés y herramientas gratuitas. INCIBE
es una sociedad dependiente del Ministerio de Industria, Energía y Turismo (MINETUR) a través de la
Secretaría de Estado de Telecomunicaciones y para la Sociedad de la Información (SETSI), y es la entidad de
referencia para el desarrollo de la ciberseguridad y de la confianza digital de los ciudadanos, la red académica
y de investigación española (RedIRIS) y las empresas, especialmente para sectores estratégicos. La misión de
INCIBE es por tanto reforzar la ciberseguridad, la confianza y la protección de la información y privacidad en
los servicios de la Sociedad de la Información, aportando valor a ciudadanos, empresas, Administración, red
académica y de investigación española, sector de las tecnologías de la información y las comunicaciones y
sectores estratégicos en general.
Los datos reflejan que, en los últimos años, el número de incidentes de ciberseguridad reconocidos está
aumentando vertiginosamente. De 50.000 detectados en 2015, se pasó a 115.000 en 2016. Y durante el primer
trimestre de 2017, han aumentado un 45% respecto al mismo periodo de 2016. Esto sitúa a España como el
tercer país que más ataques recibe en el mundo, viéndose ya afectadas por ellos 3 de cada 4 empresas.
La naturaleza de los ciberriesgos existentes requiere la definición de una estrategia en materia de seguridad,
alineada con los objetivos de la empresa. Para ayudar a definir la hoja de ruta de su empresa, INCIBE ha
creado el decálogo hacia la ciberseguridad: un conjunto de diez pasos orientados a mejorar el nivel de
seguridad de su empresa y, por tanto, proteger su negocio. El Decálogo de Ciberseguridad67 es el siguiente:
1. Analizar los riesgos.
2. Los responsables de seguridad.
3. Seguridad en el proyecto de trabajo.
4. La protección de la información.
5. Movilidad con seguridad.
6. Protección antimalware.
7. Actualización y parcheo.
8. La seguridad de la red.
9. Monitorización.
10. Seguridad gestionada.
El 5 de julio de 2016, la Comisión Europea, anunció un acuerdo de colaboración público-privada por valor de
1.800 millones de euros hasta 2020, de los que Bruselas pone 450 millones a través del programa «Horizonte
2020» y el resto tiene previsto venir de la industria concertada a través del convenio de colaboración con la
European Cyber Security Organization (ECSO, en sus siglas en inglés). La Comisión Europea, a la hora de
definir la estrategia de I+D de los próximos años en el ámbito de la ciberseguridad, «tendrá en cuenta la
opinión del sector empresarial de la ciberseguridad», teniendo como interlocutor a la citada asociación ECSO.
La Comisión ha firmado a este efecto un contrato cPPP (contractual Public-Private Partnership) de
colaboración público-privada con ECSO, «el plan de acción tiene su origen en la Estrategia de Mercado Único
Digital68 de 2015, en la Estrategia de Ciberseguridad de la Unión Europea69 y en la directiva sobre Seguridad
66 www.incibe.es 67 INCIBE. Decálogo de Ciberseguridad.. https://www.incibe.es/protege-tu-empresa/blog/decalogo-ciberseguridad-empresas.. 68 Digital Single Market. ec.europa.eu/priorities/digital-single-market_en 69 https://ec.europa.eu/digital-single-market/en/news/communication-cybersecurity-strategy-european-union-open-safe-and-secure-cyberspace
35
35 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
de Redes y Sistemas de Información “The Directive on security of network and information systems”» (NIS
Directive)70. El siguiente día a la firma del acuerdo de la Unión Europea sobre colaboración público-privada
en materia de ciberseguridad, se publicó la Directiva Network and Information Sistems (NIS) que obliga a los
“prestadores de servicios esenciales” a tomar las medidas necesarias para garantizar la seguridad de sus
instalaciones. La directiva (UE) 2016/114871 del Parlamento Europeo y del Consejo de la Unión Europea de 6
de julio de 2016 es la primera directiva europea en ciberseguridad y la primera norma relativa a las medidas
destinadas a garantizar un elevado nivel común de seguridad de las redes y sistemas de información en la
Unión Europea. La directiva sobre Seguridad de Redes y Sistemas de Información «The Directive on security
of Network and Information Sistems» (NIS Directive) constituye un paso decisivo para hacer frente al reto que
suponen las amenazas de ciberseguridad. La norma establece un enfoque común para evitar ataques a
empresas y servicios clave. El objetivo es acabar con la fragmentación de los sistemas de seguridad cibernética
entre los países para actuar de forma cohesionada en el seno de la Unión Europea y exige a las empresas de
servicios críticos cumplir con nuevos requisitos. En la práctica busca producir un aumento del nivel general de
ciberseguridad en la Unión Europea y es esencial para asegurar la ciberseguridad en Europa.
1.3.9.1 Ciberseguridad: IBM Watson for Cybersecurity
IBM decidió hace varios años cambiar su modelo de negocio principal y centrarse en las tecnologías
cognitivas a través de su supersistema Watson, dado a conocer desde el pasado 2011. IBM Watson es el primer
sistema informático cognitivo que es capaz de entender el lenguaje natural de las personas y aprender. Desde
el 2011, Watson se ha convertido en una tecnología comercial accesible a través de la nube y que cuenta con
clientes en numerosos sectores y países del mundo, entre ellos España, donde, gracias a la colaboración con
CaixaBank ha aprendido, además de técnicas financieras, el lenguaje español. IBM Watson es un sistema
informático de inteligencia artificial diseñado para realizar labores de computación cognitiva (entre ellas el
procesamiento de lenguajes naturales y el razonamiento y el aprendizaje automático), desarrollado sobre la
tecnología DeepQA de IBM. Una plataforma tecnológica que utiliza el procesamiento del lenguaje natural y el
aprendizaje automático para analizar y revelar información clave de las grandes cantidades de datos no
estructurados.
En la práctica Watson analiza datos no estructurados (artículos, reportes de investigación, datos empresariales,
datos de redes sociales, datos de sensores…) utilizando procesos de lenguaje natural para entender la
gramática y el contexto, entiende preguntas complejas –evaluando los posibles significados y determinando
qué es lo que se está preguntando–, contesta a las preguntas más exigentes, extrae –casi en tiempo real–
información clave de documentos y descubre y presenta información, patrones y relaciones entre datos.
Watson aprende sobre un nuevo tema antes de contestar preguntas relacionadas, utilizando algoritmos de
aprendizaje automático investigando en grandes volúmenes de datos (Big Data) para encontrar las muchas
respuestas posibles.
Watson se utiliza hoy día en un gran número de aplicaciones en todo tipo de sectores, desde empresariales e
industriales hasta la Administración, universidades e investigación, incluyendo una plataforma expresa para
ciberseguridad inaugurada a finales de mayo de 2016 y disponible comercialmente que comentamos a
continuación.
Watson for Cyber Security
IBM Security72 anunció en mayo de 2016 que va a dedicar a la ciberseguridad una nueva versión basada en la
nube (Cloud) de la tecnología cognitiva de la empresa, entrenada en el lenguaje de seguridad como parte de un
proyecto de investigación a largo plazo. Watson va a ser entrenado con la ayuda de varias universidades
estadounidenses en el lenguaje de la ciberseguridad. IBM pretende optimizar las capacidades de los analistas
en seguridad utilizando sistemas cognitivos que automaticen la búsqueda de conexiones entre los datos, las
amenazas emergentes y las distintas estrategias de protección. IBM ha denominado a este nuevo modelo de
seguridad como «seguridad cognitiva» que generará hipótesis, razonamientos basados en evidencias y
recomendaciones para mejorar la toma de decisiones en tiempo real.
70 https://ec.europa.eu/digital-single-market/eu)news/directive-security-network-and-information-systems-nis.directive 71 https://www.boe.es/doue/2016/194/L00001-00030.pdf 72 www-03.ibm.com/press/us/en/pressrelease/49683.wss#feeds
Concepto de Industria 4.0
36
1.4 Iniciativas en la Industria 4.0 en España
En nuestro país en la actualidad, la industria española representa el 13% del valor añadido del país y emplea al
11% de la población ocupada, siendo la principal contribuidora a la balanza comercial positiva, por lo que la
industria española también debe abordar las oportunidades y retos, para evolucionar y posicionarse como un
sector fuerte, competitivo y de referencia internacional.
En este contexto, el Ministerio de Industria, Energía y Turismo ha lanzado la iniciativa Industria Conectada
4.0 con el fin de impulsar la transformación digital de la industria española mediante la actuación conjunta y
coordinada del sector público y privado. Esta iniciativa se circunscribe en la Agenda para el Fortalecimiento
del Sector Industrial en España73 (2014) y está alineada con la Agenda Digital para España74 (2013). En una
primera fase, se ha definido la estrategia o líneas maestras de la iniciativa, incluyendo líneas de actuación, y el
modelo de gobernanza, para permitir su futura implementación.
Ilustración 10 Industria Conectada 4.0
El modelo español de Industria 4.0 persigue tres objetivos concretos:
1. Incrementar el valor añadido industrial y el empleo cualificado en el sector industrial.
2. Favorecer el modelo industrial de futuro para la industria española, con el fin de potenciar los sectores
industriales de futuro de la economía española y aumentar su potencial de crecimiento, desarrollando
a su vez la oferta local de soluciones digitales.
3. Desarrollar palancas competitivas diferenciales para favorecer la industria española e impulsar sus
exportaciones.
Para impulsar la transformación digital de la industria española, se han definido cuatro líneas de actuación:
1. Concienciación y Formación. Garantizando el conocimiento del concepto Industria 4.0 y de sus
tecnologías asociadas, así como el desarrollo de competencias de Industria 4.0 en España.
2. Creación de Entornos colaborativos y plataformas. Fomentando la colaboración entre empresas de
73La Agenda para el fortalecimiento del sector industrial en España constituye un plan de acción, integrado por un conjunto de propuestas de actuación, concretas y bien delimitadas, que puestas en marcha en el corto plazo van a permitir mejorar las condiciones transversales en las que se desarrolla la actividad industrial en España y a contribuir a que la industria crezca, sea competitiva y aumente su peso en el conjunto del PIB. Esta Agenda recoge actuaciones del Ministerio de Industria, Energía y Turismo así como de otros Departamentos Ministeriales y entidades públicas, orientadas a facilitar un entorno empresarial favorable al desarrollo del tejido industrial. http://www.minetad.gob.es/industria/es-ES/Servicios/Paginas/agenda-sector-industrial.aspx 74 La Agenda Digital para España se lidera conjuntamente por el Ministerio de Energía, Turismo y Agenda Digital y por el Ministerio de Hacienda y Función Pública y marca la hoja de ruta en materia de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) y de Administración Electrónica para el cumplimiento de los objetivos de la Agenda Digital para Europa en 2015 y en 2020, e incorpora objetivos específicos para el desarrollo de la economía y la sociedad digital en España. www.agendadigital.gob.es/Paginas/index.aspx
37
37 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
diversos sectores industriales, empresas tecnológicas, centros de investigación y otras entidades con el
fin de promover el desarrollo de soluciones 4.0 adaptadas a las necesidades de la industria.
3. Impulso a habilitadores digitales. Impulsando el desarrollo de una oferta española de habilitadores
digitales.
4. Apoyo a la evolución digital en la Indsitrua. Promoviendo las actuaciones adecuadas para la puesta en
marcha de la Industria 4.0 en la industria española.
Las líneas de actuación se concretan a su vez en un total de 8 áreas estratégicas en las que se centrarán los
esfuerzos de la iniciativa en sus siguientes fases:
• Concienciación y comunicación
• Formación académica y laboral
• Entornos y plataformas colaborativos
• Fomentar el desarrollo de habilitadores digitales
• Apoyo a empresas tecnológicas
• Apoyo a la adopción de la Industria4.0 por la industria
• Marco regulatorio y estandarización
• Proyectos de I4.0
1.4.1 Otras iniciativas en la Industria 4.0
Al igual que sucede en España, existen iniciativas similares en varios países del mundo y aunque en cada uno
toma un nombre diferente, el término genérico que se utiliza en todos ellos para referirse al fenómeno de
transformación digital en la industria (Industria 4.0) remite inevitablemente a orígenes alemanes. A
continuación se resumen las principales características de los mismos.
Alemania: está considerado uno de los países precursores de la transformación digital de la industria.
Sus inicios se remontan a 2006, año en el que define la High-Tech Strategy, en la que se empiezan a
vislumbrar los fundamentos de la Industria 4.0. Con esta estrategia, Alemania persigue mantener su
posición de liderazgo, estableciendo un marco que lo garantice, aunando la experiencia de las
organizaciones de investigación, las principales asociaciones de ingeniería mecánica y las industrias
de ITC e ingeniería eléctrica / electrónica. Además, se ha basado en una política de clústeres previa,
en la que se ha apoyado para reforzar los avances de Industrie 4.0. El impacto de la digitalización de
la industria en la economía alemana en 2020 se estima en un incremento de la productividad
equivalente a 90.000-150.000 millones de euros (un 15%-25% en términos de productividad sin
incluir los costes en materiales intermedios), un incremento de los ingresos de 30.000 millones de
euros anuales (un 1% del PIB alemán adicional por nueva producción), y un crecimiento del empleo
del 6%.75
Estados Unidos: detectó la necesidad de evolucionar su industria manufacturera y encaminarla hacia
una transformación digital y lanzó su plan Advanced Manufacturing en 2010. Para ello, creó una red
de institutos, que parecen inspirarse en los alemanes, llamados IMIs (Institutes for Manufacturing
Innovation) y especializados por tecnologías que investigan las nuevas tendencias digitales y su
implantación en la industria. En el 2013 la administración Obama destinó 1.600 millones de euros
para proyectos relacionados con la investigación en la producción. Asmismo, en el 2014, se establece
un consorcio Industrial sin ánmo de lucro denominado la Smart Manufacturing Leadership Coalition
75 Industry 4.0, The Future of Productivity and Growth in Manufacturing Industries, BCG
Concepto de Industria 4.0
38
(SMLC) con más de 30 miembros corporativos, y liderado por gigantes de la industria como General
Electric, IBM e Intel y que impulsaba la creación de redes de fábricas inteligentes con una
financiación de 500 millones de euros.
Francia: en el año 2013 el Gobierno francés lanza la iniciativa La Nouvelle France Industrielle (NFI),
con un paquete de 3.700 millones de euros. Consiste en 34 planes específicos y la identificación de las
tecnologías prioritarias (cloud computing, impresión 3D, nanoelectrónica, realidad aumentada,
servicios sin contacto, supercomputadores, robótica y ciberseguridad). En el 2015, se lanza el
proyecto “Industrie du Futur” que responde al imperativo de modernizar la herramienta de
producción francesa y apoyar a las empresas industriales francesas en la transformación de sus
modelos de negocio, su organización, sus modos de diseño y comercialización en un mundo donde las
herramientas digitales se ubican entre la industria y los servicios.76
Unión Europea: en el marco Europa 2020, la Comisión Europea invertirá 1.150 millones de euros en
las Fábricas del Futuro (FoF) una iniciativa de asociación público-privada. Asimismo, esta Comisión
elabora recomendaciones y diseña iniciativas relacionadas con la transformación digital de la industria
como, por ejemplo, “Innovation Union”, “A digital agenda for Europe” y “An industrial policy for
the globalisation era”. Todas tienen el objetivo último de llevar la manufactura europea a representar
un 20% del PIB de Europa.
Otros países: el Reino Unido y los Países Bajos también se encuentran inmersos en la marcha hacia la
digitalización de la industria: el Reino Unido con una estrategia en la que cobra especial importancia
la contratación pública, sucediendo que desde 2011 se han canalizado unos 312 millones de euros a la
iniciativa de cadena de suministro de fabricación avanzada y en el 2014, desde el Departamento de
Empresas Innovación y Destrezas, se apoya con un fondo adicional de 127 millones de euros para
avanzar en la investigación y desarrollo en los sectores de automoción y aviación; los Países Bajos
con su Smart Industry, de 2014, que hace mucho hincapié en el desarrollo de conocimiento con
laboratorios “field labs”. En el ámbito extra-europeo, destacan Corea del Sur e Israel, donde la
digitalización cobra especial importancia para reforzar sectores ya predominantes: tecnología
avanzada en Corea del Sur, representado por los grandes conglomerados (Chaebols), e industria de
defensa en Israel.
La generalización de este tipo de iniciativas demuestra que la oportunidad actual pronto será un requisito
imprescindible para el éxito de las empresas industriales. La experiencia de otros países evidencia que se trata
de un proceso dilatado en el tiempo y, por tanto, es imprescindible garantizar la continuidad de la iniciativa.
1.5 Casos de éxito
Aunque a lo largo del capítulo hemos ido viendo proyectos y casos de éxito en cada una de las tecnologías de
la Industria 4.0 conforme se han ido describiendo, adicionalmente, como casos de éxito y proyectos en su
transformación hacia la Industria 4.0, tenemos entre otros muchos los siguientes:
1.5.1 Estudio de Caso: ZF77
En su línea de producción en Saarbrücken, Alemania, ZF Friedrichshafen AG, también conocido como ZF
Group, y comúnmente abreviado como ZF, produce alrededor de 10.000 cajas de cambio automáticas para
automóviles diarias. Durante este proceso altamente complejo, partes específicas de las máquinas se desgastan
y, por lo tanto, dejan de funcionar de vez en cuando. Las máquinas se detienen y el proceso de fabricación se
76 https://www.economie.gouv.fr/nouvelle-france-industrielle/accueil 77 https://www.pwc.de/en/case-study-digitizing-companies-for-industry-4-0.html
39
39 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
retrasa. Esto lógicamente cuesta tiempo y dinero.
Desde PwC se ayudó a ZF a establecer un sistema de mantenimiento predictivo. Para ejecutar este sistema, ZF
necesitaba recopilar y utilizar la información para restar el siguiente paso. Por lo tanto, los expertos de PwC
desarrollaron un sistema que utilizaba los datos recopilados por los sensores en toda la línea de producción y,
usando la AI, se pudieron identificar patrones que indicaban la inminente rotura de la máquina o herramienta.
Por lo tanto, la salida del análisis inteligente de los datos recopilados indica cuándo ZF necesita mantener o
apagar una máquina. Además, PwC dio el primer paso para descubrir porqué ocurre la rotura y poder obtener
algunas ideas sobre cómo evitar colisiones en el futuro.
Después de la implementación, el 99% de todas las roturas de herramientas se pueden supervisar en tiempo
real. Gracias a los algoritmos de aprendizaje y pronóstico basados en los datos, ZF podrá predecir exactamente
cuándo ocurrirá la necesidad de realizar el mantenimiento de la maquinaria.
A través del proyecto, ZF obtuvo valiosos conocimientos. Esto ayudará a la compañía a mejorar aún más la
eficiencia de su producción. El proyecto fue impulsado por PwC y con su asociación con Microsoft, y con la
potencia de sus activos estratégicos en IoT y el mantenimiento predictivo.
1.5.2 FoFdation
El proyecto FoFdation78 busca cubrir la necesidad de un sistema de información universal sobre los procesos
de fabricación, basado en el intercambio de datos de forma estandarizada. La consecución de este objetivo
puede suponer importantes ventajas para las empresas, como reducción de tiempos de fabricación y entrega,
menores costes de fabricación, o mejoras en la calidad de los productos y en los parámetros de sostenibilidad
(bajo consumo de energía y reducción de residuos generados). Las principales tareas que contempla el
proyecto son:
La digitalización completa del producto, los procesos y los recursos de maquinaria empleados. Es
decir, la monitorización y captura de todos los parámetros del proceso productivo en una base de
datos.
Desarrollo del concepto de “controlador de maquinaria inteligente”, incluyendo un SCADA
(Supervisory Control And Data Adquisition) para la monitorización del comportamiento del proceso y
la eficiencia energética.
Implementación de un “optimizador de fabricación inteligente”, usando la información virtual del
producto, así como los parámetros medidos, para la adaptación del sistema de control y la
optimización de los resultados.
Extensión del concepto de MES (Manufacturing Execution System) a SMES (“Smart Manufacturing
Execution System”) a través de la inclusión de conceptos como la comunicación, la eficiencia
energética y la sostenibilidad.
Finalmente, todo ello se ha de centralizar en una pantalla de visualización que permita la observación de los
parámetros característicos. En resumen, el proyecto busca mejorar los productos y los procesos industriales a
través del enriquecimiento de la información que genera una mayor monitorización de los parámetros
involucrados.
78 Proyecto FoFdation: http://www.fofdation-project.eu/
Concepto de Industria 4.0
40
1.5.3 HARCO
El principal objetivo del proyecto HARCO79 consiste en el desarrollo de soluciones estructurales para el
desarrollo de una nueva clase de componentes inteligentes (no solo hardware sino también a nivel de
software), pertenecientes al sector de las máquinas herramientas, basadas en una filosofía de integración plug-
and-play. Este proceso se basa en la producción de dispositivos modulares adaptativos que integran actuadores
y sensores inteligentes y multifuncionales, capaces de llevar a cabo una gran variedad de funciones.
1.5.4 Know4Car
Con la idea de mejorar las plataformas digitales de control de la fabricación en entornos industriales, se ha
desarrollado el proyecto Know4Car80, en el que se busca un mayor conocimiento sobre la supervisión y la
colaboración a lo largo del ciclo de vida de los procesos, así como revolucionar el contexto de los interfaces de
usuario, tanto a nivel de oficina técnica como de planta. Estos objetivos se pretenden alcanzar a través del
análisis sistemático de los procesos de fabricación y las especificaciones de diseño del producto, la extracción
y representación de forma automática del conocimiento por medio del histórico de los cambios en el diseño, la
creación de interfaces de usuario más rápidos, sencillos y seguros, así como por medio de la formación
especializada de los trabajadores y diseñadores.
1.5.5 LinkedDesign
El objetivo de este proyecto81 es generar una plataforma que permita recopilar e integrar diferentes datos útiles
para el diseño, fabricación y desarrollo de procesos industriales, en un formato estructurado, asimilando los
protocolos industriales como el open data o el SAP. Todo esto puede ser de gran utilidad para los procesos de
fabricación o el desarrollo de ciclos de vida de productos.
1.5.6 IoT-A (Internet of Things Architecture)
Los objetivos perseguidos por este proyecto82 tratan de establecer un modelo de arquitectura de referencia para
la interoperabilidad del Internet-of-Things, fijando los principios y las guías para el desarrollo de sus
protocolos, interfaces y algoritmos. Para comprender el alcance de este proyecto cofinanciado por la UE se
puede destacar que algunos de los partners con los que cuenta son Alcatel Lucent, Hitachi, IBM o Siemens.
1.5.7 AllSeen Alliance
Allseen Alliance83 es una alianza de empresas liderada por el gigante de semiconductores Qualcomm, con
miembros de la talla de Cisco, Microsoft, LG, IBM, Canon, Panasonic, Philips, Sharp, Sony o HTC y
significada por su sistema Alljoyn, de código abierto y apoyado por la Linux foundation, arquitectura que
pretende la interconexión de forma sencilla de objetos conectados y agnóstico de la tecnología usada.
Orientada inicialmente al entorno domótico, su aplicación se pretende para todo el IoT.
1.5.8 Thread Group
Thread Group84 es el consorcio liderado por Google y la apuesta del mismo es por la interconexión de objetos
en el hogar, con lo que su enfoque es fundamentalmente domótico. Thread propone conseguirlo mediante el
79 Proyecto HARCO: http://www.harcoproject.eu.com/ 80 Proyecto Know4Car: http://www.know4car.eu/ 81 Proyecto LinkedDesign: http://www.linkeddesign.eu/ 82 Proyecto IoT-A: http://www.iot-a.eu/ 83 https://allseenalliance.org/ 84 http://threadgroup.org/
41
41 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
uso de tecnologías basadas en 6LowPAN, el IPv6 reducido para el IoT, sobre IEEE 802.15.4. Otros miembros
destacados del consorcio son Freescale, Atmel, Samsung, Silicon Labs. Aunque su ámbito es limitado y no
cubre una parte importante de los casos de uso del IoT, el peso de los nombres que lo sostienen y sus recientes
acercamientos a la Allseen Alliance hacen que haya que tener este consorcio y su propuesta tecnológica muy
en cuenta.
1.5.9 FI-WARE (Open APIs for Open Minds)
Originariamente concebido como un proyecto dentro del Séptimo Programa Marco de la Comisión Europea
dentro del FI-PPP (Future Internet Public-Private Partnership), la plataforma FI-WARE85 propone un marco
de desarrollo común basado en estándares abiertos para la integración de datos IoT y el Internet del Futuro en
general. El objetivo de FI-WARE es avanzar en la competitividad global de la economía europea
introduciendo una infraestructura innovadora para la creación y distribución de servicios que ofrezcan una alta
calidad y seguridad, a través de la creación de un entorno abierto, en el que los usuarios no tengan que pagar
derechos de autor, por medio de una plataforma software que permita el desarrollo de nuevas aplicaciones
inteligentes en múltiples sectores. Originalmente liderado por Telefónica, Atos, Orange y Engineering, tras la
conclusión del proyecto original, se continuó el desarrollo para publicar una especificación de API libre de
derechos que permita a empresas e instituciones su uso. FI-WARE crea FI-LAB para ayudar en esta
integración y experimentación.
La Comisión Europea lanzó en 2014 el FI-WARE Accelerator con el objetivo de financiar Pymes y startups
creando proyectos innovadores sobre la plataforma. De la misma forma, las empresas matrices estudian formas
de comercializar servicios basados en FI-WARE, llevando incluso la solución más allá del ámbito europeo.
Implementando una plataforma basada en conectores con aplicaciones y otras soluciones y soportando
estándares abiertos como MQTT, LWM2M, HTTP u OMA NGSI, FI-WARE es un intento de plataforma IoT
común a tener en cuenta. La capacidad de la plataforma de integrar cloud, IoT, el tratamiento de la
información en tiempo real y el análisis de Big Data, hacen de este entorno un marco excelente para el
desarrollo de proyectos relativos a las Smart Cities, la industria 4.0 y el sector agroalimentario moderno.
85 https://www.fiware.org
Concepto de Industria 4.0
42
1.6 El camino de España hacia la cuarta revolución industrial
Veamos a continuación la situación de la Sociedad Digital de España y los principales retos a los que se
deberán hacer frente para continuar el camino de la preparación hacia la cuarta revolución indutrial.
Según el informe de la Sociedad Digital en España 2017 publicado por la Fundación Telefónica, solo el 31%
de los españoles cuenta con competencias digitales avanzadas y el 23% tiene habilidades digitales básicas ̧
situando a España en el puesto 17 de los 28 países que componen la Unión Europea en el indicador de Capital
Humano incluido en el DESI86 (Digital Economy and Society Index). En nuestro país, prácticamente la mitad
de la población carece de las competencias digitales necesarias para afrontar adecuadamente la transformación
digital.
Para que esta digitalización se produzca, es necesario que en el ámbito educativo y formativo, se realice
urgentemente una adaptación de las enseñanzas a este nuevo paradigma, donde además, nueve de las diez
habilidades profesionales más demandadas en el futuro estarán relacionadas con las TIC y el análisis de datos.
Por otro, la digitalización es una herramienta esencial para que esta mejora educativa pueda producirse y sea
capaz de llegar a todos los ámbitos, incluso a aquellos más vulnerables (siete de cada diez usuarios considera
que ha mejorado su formación gracias a Internet, plataformas e-learning y vídeos formativos).
Entre los retos y tendencias de futuro que señala el informe destacan el uso de robots inteligentes para realizar
tareas peligrosas a distancia; recibir remotamente servicios sanitarios por personal experto en fase de
diagnóstico y posoperatorios; colaboración entre facultativos mediante videoconferencia de alta definición
durante intervenciones quirúrgicas; participación a distancia en juegos basados en la realidad virtual; la
enseñanza a distancia desde diferentes países, interaccionando con el profesor y otros alumnos
instantáneamente; intercambio entre investigadores de enormes cantidades de datos en materia de segundos; la
conducción de vehículos conectados a distancia para recoger a un pasajero conociendo solo el destino; equipar
las ciudades con grandes redes equipadas de sensores para resolver temas como la polución, la congestión del
tráfico, la asistencia médica de urgencias o la asistencia a las personas mayores.
El informe señala además que la introducción de las tecnologías SON (Self Organising Network) permitirá
alcanzar muchos de estos objetivos, así como el desarrollo de tecnologías que aún están en plena evolución,
como la inteligencia artificial, el machine learning, las interfaces entre humanos y máquinas (HMI Human
Machine Interface) y, en general, el Internet de las Cosas y la capacidad de las máquinas, los dispositivos y los
sensores de utilizar la tecnología en red.
El ecosistema de productos y servicios digitales cada vez está más integrado en las actividades cotidianas, y
2017 fue testigo de enormes cambios y también de retos desafiantes que siguen transportando a España hacia
el futuro. Con respecto al Internet de las Cosas, el informe prevé un crecimiento de dispositivos conectados del
30% hasta alcanzar, en 2018, los 8.500 millones de objetos y dispositivos a nivel mundial, y en 2020 se espera
que haya en torno a 50.000 millones de dispositivos conectados en todo el mundo.
La inversión global en sistemas de Inteligencia Artificial señala que en España podría aumentar la
productividad laboral un 11%. Una ligera mayoría de la población española (56%) manifiesta una actitud
positiva frente a los robots y sistemas de IA. Por otro lado, el 56% de los ciudadanos españoles considera que
su trabajo podría ser realizado total o parcialmente por un robot.
86 https://digital-agenda-data.eu/datasets/desi/indicators
43
43 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
Actualmente los automóviles son cada vez más inteligentes y seguros gracias al intercambio de datos entre el
vehículo y entorno. Entre los servicios más utilizados destacan la asistencia al conductor en caso de accidente
o robo del vehículo, funcionalidades de búsqueda de información, ocio y acceso a redes sociales. Se prevé que
el porcentaje de coches que incorporen facilidades de Internet crezca del 10% actual hasta cubrir el 90% del
mercado en 2020. Las previsiones de ventas de los automóviles conectados son de 52.000 millones de dólares
en 2017 a 155.000 millones en 2022. Se espera que la llegada de las redes 5G suponga el impulso decisivo.
En cuanto a las ciudades conectadas, la transformación de las ciudades en Smart cities del siglo XXI conlleva
desafíos tecnológicos, pero también humanos (información y formación) e institucionales (gobierno, recursos
económicos). Sin embargo, estas ya empiezan a ser una realidad gracias principalmente a las infraestructuras
ciberfísicas junto con el Big Data: Conceptos como Smart Economy, Smart People, Smart Mobility, Smart
Environment, Smart Governance, Smart Living son ya una realidad para 240 ciudades de más de 100.000
habitantes en la UE.
Con respecto a la ciberseguridad, el Foro Económico Mundial situó los ciberataques entre los riesgos con
mayor probabilidad de ocurrencia y potencial impacto, por encima del terrorismo. El 63,9% de los
ordenadores de los hogares españoles tiene algún programa maligno o malware y un gran porcentaje de la
población española aún no es consciente de estas vulnerabilidades. Se estima que el mercado mundial de
ciberseguridad crecerá a una tasa de crecimiento anual del 8,3% hasta 2020. De hecho, la ciberseguridad se
está convirtiendo en un activo estratégico en las políticas de seguridad nacional de los Estados. En este sector,
se consolida el aumento de la preocupación y precaución de los usuarios ante la falta de privacidad de la
información en la red (83,7% de los usuarios, 3,4 puntos más que en 2016), manteniéndose el antivirus como
la medida más frecuente para preservaar la privacidad y evitar riesgos. La confianza en la Ley Orgánica de la
Protección de Datos sigue siendo alta y el 85,6% dejaría de utilizar un servicio determinado si vulnera las
normas de control de seguridad. De hecho, según los usuarios las tecnologías que más afectan a la privacidad
son el Internet de las Cosas (65,2%), los sistemas de reconocimiento facial (57,9%) y la nube (55,6%). Ocho
de cada diez usuarios se muestra a favor de que las operadoras de telecomunicaciones dispongan de una
plataforma para gestionar sus datos y el 34,5% de los internautas cree que, a día de hoy, las telecos –sujetas a
una regulación específica– protegen mejor sus datos que los proveedores y plataformas online de servicios
digitales.
45
2 MODELO DE MADUREZ PARA INDUSTRIA 4.0
escrito el concepto de Industria 4.0, sus orígenes y las tecnologías que lo enmarcan, el siguiente paso
que se nos plantea es la manera de definir una metodología que pueda servir a las organizaciones y
empresas como una referencia para guiarlas en un proceso eficiente de transformación y madurez
digital, basado en los principales estándares, mejores prácticas y referencias de la industria.
Muchas son los elementos (políticas, técnicas, herramientas, recursos, etc.) que son susceptibles de afectar a un
sistema de producción, por lo que planteamos abordar este reto mediante la consideración de 4 pilares básicos:
Gestión de procesos. Un proceso es un conjunto de tareas relacionadas que se ejecutan para alcanzar
un determinado resultado de negocio. Otra definición podría ser que un proceso es un conjunto de
personas, materiales, energías, equipos y procedimientos organizados en actividades diseñadas para
producir un resultado final especificado. Por tanto, a través de los procesos de la organización y su
gestión, se facilita la comprensión de los mecanismos clave del negocio, permitiendo mejorar la
infraestructura y funcionamiento del negocio, identificar oportunidades y facilitar la alineación de las
TIC con las necesidades y estrategias del negocio.
Gestión de calidad. La ISO define calidad como la capacidad de un producto o servicio para
satisfacer las necesidades del usuario. La calidad puede ser entendida a través de variados conceptos
percibidos por el cliente: disponibilidad, seguridad, garantía, durabilidad, accesibilidad, etc. Por tanto,
a través de la gestión de la calidad, se facilita a las empresas y organizaciones identificar y establecer
sus objetivos e identificar posibles nuevas oportunidades de negocio, atendiendo a la satisfacción del
cliente
Gestión de las TIC. Las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) son la herramienta
para realizar de manera optimizada la transformación digital. Los sistemas de información y las
tecnologías son herramientas que proporcionan información, facilitan la producción y mejoran la
calidad de los procesos de negocio y la productividad, ayudando en la toma de decisiones al
proporcionar información sobre los mismos.
Gestión Financiera. La gestión financiera consiste en administrar de una manera efectiva los recursos
que dispone una empresa para asegurar que serán suficientes para garantizar que esta pueda funcionar
de manera que logre sus objetivos. La gestión financiera estará alineada con la estrategia de la
empresa y una gestión financiera adecuada permitirá adelantarse a los riesgos financieros para actuar
en consecuencia.
D
Modelo de madurez para Industria 4.0
46
Teniendo en consideración estos 4 pilares, el marco metodológico que serviría como referencia hacia la
transformación digital sostenible constaría de los siguientes 6 pasos:
1. Previamente a poder iniciar un proceso de transformación digital, es preciso que las organizaciones
identifiquen y analicen previamente la madurez de los procesos que dan soporte a sus operaciones y al
propio negocio.
2. Posteriormente, se deberá definir la estrategia de la organización para el proceso de transformación
digital de la misma, teniendo en consideración los objetivos del negocio.
3. Además, es necesario realizar una auditoria del nivel de madurez tecnológica de la organización, de
manera que se puedan identificar los elementos habilitadores del proceso de transformación.
4. En este punto ya se estará en predisposición de poder definir el proceso de transformación y que
conllevará la incorporación de los elementos habilitadores previamente identificados.
5. Todo cambio en la organización ha de ser gestionado convenientemente de manera que se minimice la
resistencia al mismo y sea aceptado y asimilado, obteniendo una implantación exitosa.
6. Es fundamental considerar el impacto económico que este proceso de transformación conlleva en la
empresa.
2.1 Estándares, Marcos y Modelos de gestión
Atendiendo a la naturaleza de las tecnologías de la Industria 4.0, presentamos a continuación el conjunto de
estándares, marcos de mejores prácticas, modelos de gestión y herramientas que han sido considerados para el
proyecto, pues actualmente hay numerosas referencias que pueden ser empleadas en la metodología
inicialmente descrita hacia la transformación digital de la Industria 4.0:
EFQM (European Foundation for Quality Management). El modelo europeo de excelencia de la
Fundación Europea para la Gestión de la Calidad (EFQM) es un modelo utilizado como referencia
para maximizar la eficiencia de la gestión mejora continua, actividades de coordinación y recursos de
la empresa.
47
47 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
ISO9001. La familia de normas ISO 9000 es una lista de procedimientos relativos a la gestión de
calidad utilizada para desarrollar marcos de referencia de gestión, como una guía para la orientación
de calidad y procesos.
ITIL (ITSMF, IT Service Management Forum). Biblioteca de infraestructura de tecnología de la
información (Information Technology Infrastructure Library), de la Oficina de Gobierno de Comercio
(Ofice of Government Commerce, OGC) UK, es un marco sobre las mejores prácticas relacionado con
la entrega de servicios de TI, buscando calidad y efectividad.
eTOM. Mapa mejorado de operaciones de telecomunicaciones (Enhanced Telecom Operations Map),
de Telemanagement Forum (TMF), está compuesto por un grupo de empresas que suministran
servicios o aplicaciones de telecomunicaciones. Este es un marco de referencia de proceso para
organizaciones de telecomunicaciones con el objetivo de garantizar la interoperabilidad en la
administración de redes, sistemas comerciales y sistemas operativos. eTOM describe los procesos
necesarios para automatizar e interconectar sistemas o elementos.
CMMI. Integración de modelos de madurez de capacidades (Capability Maturity Model Integration),
pertenece a la Centro de investigación del Instituto de Ingeniería de Software (SEI, Software
Engineering Institute). Es un marco para mejorar los procesos orientados a la prestación de servicios.
El grado de madurez se cuantifica en cinco niveles progresivos lo que ayuda a tener en cuenta el
camino evolutivo que se puede seguir durante un crecimiento de madurez.
COBIT. Objetivos de control para la información y tecnología relacionada (Control Objectives for
Information and related Technology), de la Asociación de Auditoría y Control de Sistemas de
Información (ISACA, Information Systems Audit and Control Association) y Gobierno de TI Institute
(ITGI), es un marco de mejores prácticas para la gestión de TI, utilizando un conjunto de los objetivos
de control generalmente aceptados. Esta referencia podría ser utilizada para definir los objetivos y las
prácticas en cualquier marco relacionado con las instalaciones de TIC.
TOGAF. El Esquema de Arquitectura del Open Group (The Open Group Architecture Framework),
desarrollada por The Open Group, es una de las metodologías más populares para desarrollar
Arquitectura Empresarial. TOGAF es una herramienta para asistir en la aceptación, creación, uso y
mantenimiento de arquitecturas. Está basado en un modelo iterativo de procesos apoyado por las
mejores prácticas y un conjunto reutilizable de activos arquitectónicos existentes.
TRL. Niveles de Madurez Tecnológica (Technology Readiness Level) son un método para poder
medir el grado de madurez de una tecnología. Se consideran 9 niveles y es ampliamente aceptado
(Departamente de Defensa de EEUU, NASA, Agencia Europea Espacial o Comisión Europea). En
función del ámbito, se usan diferentes definiciones y aunque entre ellos existen diferencias, son
conceptualmente similares.
Ciclo de sobreexpectación de Gartner. Se trata de una representación gráfica de la madurez, adopción
y aplicación comercial de tecnologías específicas, en la que se caracterizan el exceso de entusiasmo
inicial y la posterior decepción que generalmente sigue a la introducción de nuevas tecnologías. Es un
modelo de comportamiento ampliamente empleado para las TIC.
HADA. Herramienta de Autodiagnóstico Digital Avanzado. Desarrollada dentro del marco de la
iniciativa Industria Conectada 4.0 en colaboración con la EOI (Escuela de Organización Industrial)
que permite conocer el grado de madurez tecnológica. Consta de una serie de preguntas agrupadas en
5 dimensiones.
Industry 4.0 Readiness (IMPULS). Modelo de Madurez Industria 4.0 realizado por la Fundación
IMPULS de la Federación de Ingeniería Alemana. Es un modelo de orientación muy tecnológica
dividido en 6 dimensiones y que contempla 18 elementos para indicar el grado de madurez que
representa en 6 niveles.
Industry 4.0 Self-Assesment (PwC). Herramienta de autoevaluación elaborada por PwC que considera
6 dimensiones y que permite identificar necesidades asíu como clasificar el nivel de madurez actual de
la empresa en 4 niveles.
Modelo de madurez para Industria 4.0
48
2.2 Metodología propuesta hacia la Industria 4.0
Una vez se ha presentado brevemente el conjunto de estándares, marcos de mejores prácticas, modelos de
gestión y herramientas que han sido considerados para el proyecto, abordaremos con más detalle la
metodología propuesta en un intento de facilitar a las empresas y organizaciones las pautas que deben seguir el
camino hacia la transformación digital que promueve la Industria 4.0.
2.2.1 Identificación y Análisis de los Procesos
Como primer punto a considerar en la metodología propuesta, las organizaciones que pretendan iniciar el
proceso de transformación digital de la Industria 4.0 deben identificar y analizar los procesos que soportan las
operaciones y el negocio de la organización pues el proceso de transformación deberá alinearse con ellos y con
los objetivos del negocio para que la transformación pueda llevarse a cabo. Por tanto, es preciso que la
empresa disponga de un sistema de gestión de procesos así como de un marco que permita medir el nivel de
madurez de los procesos de negocios.
Un proceso es una serie organizada de prácticas y actividades para lograr determinados objetivos y producir
una serie de resultados como apoyo al logro de las metas globales relacionadas con la TI. Además de los
propios procesos y de la gestión de procesos, se precisa considerar la calidad y los sistemas de gestión de
calidad. Por tanto, para realizar el primer paso de la metodología propuesta consideramos los siguientes
estándares, marcos y modelos que presentaremos a continuación con más detalle:
ISO 9001.
COBIT.
CMMI.
EFQM.
2.2.1.1 ISO 9001: Sistemas de Gestión de la Calidad
Según AENOR, una norma87 es un documento técnico de aplicación voluntaria, fruto del consenso, basado en
los resultados de la experiencia y del desarrollo tecnológico y aprobado por un organismo de normalización
reconocido. Las normas garantizan unos niveles de calidad y seguridad que permiten a cualquier empresa
posicionarse mejor en el mercado y constituyen una importante fuente de información para los profesionales
de cualquier actividad económica.
La familia ISO 9000 aborda varios aspectos de la gestión de calidad y contiene algunos de los estándares más
conocidos de ISO. Los estándares brindan orientación y herramientas para las empresas y organizaciones que
desean asegurarse de que sus productos y servicios cumplan de manera constante con los requisitos del cliente,
y que la calidad se mejore de manera constante.
La ISO 9001 establece los criterios para un sistema de gestión de calidad y es el único estándar en la familia
que puede certificarse. Puede ser utilizado por cualquier organización, grande o pequeña, independientemente
87 http://www.aenor.es/aenor/normas/normas/quees_norma.asp#.WxeuXPZuLG1
49
49 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
de su campo de actividad. Esta norma se basa en una serie de principios de gestión de calidad que incluyen un
fuerte enfoque en el cliente, la motivación e implicación de la alta dirección, el enfoque de proceso y la mejora
continua. Los siete principios de gestión de la calidad son:
Atención al cliente
Liderazgo
Compromiso de las personas
Enfoque de proceso
Mejora PDCA (Planificar, Hacer, Comprobar, Actuar).
Toma de decisiones basada en la evidencia
Gestión de las relaciones
Estos principios no están listados en orden de prioridad. La importancia relativa de cada principio variará de
una organización a otra y se puede esperar que cambie con el tiempo.
El uso de ISO 9001 ayuda a garantizar que los clientes obtengan productos y servicios consistentes y de buena
calidad, lo que a su vez brinda muchos beneficios comerciales.
La ISO 9001 promueve la adopción de un enfoque basado en procesos cuando se desarrolla, implanta y mejora
la eficacia de un sistema de gestión de la calidad, basado a su vez en el ciclo de mejora continua PDCA
(Planificar, Hacer, Comprobar, Actuar).
Beneficios ante el mercado:
Mejorar la imagen de los productos y/o servicios ofrecidos.
Favorecer su desarrollo y afianzar su posición.
Ganar cuota de mercado y acceder a mercados exteriores gracias a la confianza que genera entre los
clientes y consumidores.
Beneficios ante los clientes:
Aumento de la satisfacción de los clientes.
Eliminar múltiples auditorías con el correspondiente ahorro de costes.
Acceder a acuerdos de calidad concertada con los clientes.
Beneficios para la gestión de la empresa:
Servir como medio para mantener y mejorar la eficacia y adecuación del sistema de gestión de la
calidad, al poner de manifiesto los puntos de mejora.
Cimentar las bases de la gestión de la calidad y estimular a la empresa para entrar en un proceso de
mejora continua.
Aumentar la motivación y participación de personal, así como mejorar la gestión de los recursos.
2.2.1.2 COBIT (Control Objectives for Information and related Technology)
COBIT (Objetivos de Control para Información y Tecnologías Relacionadas) es un marco de gestión de
Tecnología de la Información (TI) desarrollado por ISACA88 (Information Systems Audit and Control
88 https://www.isaca.org/pages/default.aspx
Modelo de madurez para Industria 4.0
50
Association, Asociación de Auditoría y Control de Sistemas de Información) para ayudar a las empresas a
desarrollar, organizar e implementar estrategias en torno a la gestión de la información y la gobernanza.
Lanzado por primera vez en 1996, COBIT se diseñó inicialmente como un conjunto de objetivos de control de
TI para ayudar a la comunidad de auditoría financiera a navegar mejor en el crecimiento de los entornos de TI.
La acogida y las impresiones fueron buenas que hubo peticiones acerca de más características, por lo que
posteriormente se lanzaron versiones extendidas incorporando nuevos conceptos.
COBIT proporciona un marco integral que ayuda a las Organizaciones a lograr sus metas y entregar valor
mediante un gobierno y una administración efectivos de la TI de la Organización, es decir, ayuda a las
Organizaciones a crear un valor óptimo a partir de la TI, al mantener un equilibrio entre la realización de
beneficios y la optimización de los niveles de riesgo y utilización de los recursos.
Los principios y habilitadores de COBIT son genéricos y útiles para las Organizaciones de cualquier tamaño,
bien sean comerciales, sin fines de lucro o en el sector público. Los 5 Principios de COBIT:
1. Satisfacer las necesidades de las Partes Interesadas. Las organizaciones tienen muchas partes
interesadas y el Gobierno deberá considerar todas las partes interesadas, decidir entre los diversos
intereses de beneficio, sopesando el manejo de recursos y sin olvidar la evaluación de riesgos. Estas
necesidades deben ser transformadas en una estrategia para la organización.
2. Cubrir la Compañía de Forma Integral. COBIT integra el gobierno de la TI corporativa en el
gobierno corporativo. Pero COBIT no solamente se concentra en la “Función de la TI”, sino trata la
tecnología de la información y relacionadas como activos que necesitan ser manejados como
cualquier otro activo, por todos en la Organización, por lo que cubre todas las funciones y los
procesos dentro de la Organización.
3. Aplicar un solo Marco Integrado. COBIT está alineado con los últimos marcos y normas relevantes
usados por las organizaciones, tanto Corporativo (COSO, COSO ERM, ISO/IEC 9000, ISO/IEC
31000) como relacionado con TI (ISO/IEC 38500, ITIL, la serie ISO/IEC 27000, TOGAF,
PMBOK/PRINCE2, CMMI).
4. Habilitar un Enfoque Holístico. Los Habilitadores de COBIT son factores que, individual y
colectivamente, influyen sobre si algo funcionará. Estos habilitadores están impulsados por las metas
de alto nivel relacionadas con la TI y para lograr los objetivos debe considerarse una serie
interconectada de habilitadores. Todos los habilitadores tienen una serie de dimensiones comunes
(Partes Interesadas, Metas, Ciclo de Vida, Buens prácticas) que proporciona una manera común y
sencilla para tratarlos. Los habilitadores están descritos por el marco de COBIT en siete categorías:
• Procesos – Describen una serie organizada de prácticas y actividades para lograr
determinados objetivos y producir una serie de resultados como apoyo al logro de las metas
globales relacionadas con la TI.
• Estructuras Organizacionales – Constituyen las entidades claves para la toma de decisiones
en una organización.
• Cultura, Ética y Comportamiento – De los individuos así como de la organización; se
subestima frecuentemente como factor de éxito en las actividades de gobierno y
administración.
• Principios, Políticas y Marcos – Son los vehículos para traducir el comportamiento deseado
en una orientación práctica para la administración diaria.
• Información – Se encuentra presente en todo el ambiente de cualquier organización; o sea se
trata de toda la información producida y usada por la Organización. La información es
requerida para mantener la organización andando y bien gobernada, pero a nivel operativo, la
información frecuentemente es el producto clave de la organización en si.
• Servicios, Infraestructura y Aplicaciones – Incluyen la infraestructura, la tecnología y las
aplicaciones que proporcionan servicios y procesamiento de tecnología de la información a la
51
51 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
organización.
• Personas, Habilidades y Competencias – Están vinculadas con las personas y son
requeridas para completar exitosamente todas las actividades y para tomar las decisiones
correctas, así como para llevar a cabo las acciones correctivas.
5. Separar el Gobierno de la Administración. El marco de COBIT plasma una distinción muy clara
entre el Gobierno y la Administración pues dichas disciplinas comprenden diferentes tipos de
actividades, Requieren diferentes estructuras organizacionales y Cumplen diferentes propósitos
• Gobierno. En la mayoría de las organizaciones el Gobierno es responsabilidad de la Junta
Directiva bajo el liderazgo de su Presidente. El Gobierno asegura que se evalúen las
necesidades de las partes interesadas, así como las condiciones y opciones, para determinar
los objetivos corporativos; fijando directivas al establecer prioridades y tomar decisiones; así
como monitorizar el desempeño, cumplimiento y progreso comparándolos contra las
directivas y objetivos fijados (EDM).
• Administración. En la mayoría de las organizaciones, la Administración es responsabilidad
de la Gerencia Ejecutiva, bajo el liderazgo del Gerente General (CEO). La Administración
planifica, construye, ejecuta y monitoriza las actividades conforme a las directivas fijadas
por el ente de Gobierno para lograr los objetivos de la Compañía (PCEM, PBRM en inglés).
Ilustración 11 Habilitadores de COBIT
2.2.1.3 CMMI como evolución del CMM (Modelo de Madurez de Capacidades)
El Modelo de Madurez de Capacidades o CMM (Capability Maturity Model), es un modelo de evaluación de
los procesos de una organización. Este modelo fue desarrollado en noviembre del 1987 por la Universidad
Carnegie-Mellon para el Software Engineering Institute (SEI, Instituto de Ingeniería de Software), a
requerimiento del Gobierno Federal de los Estados Unidos de América (en particular del Departamento de
Defensa, DoD).
Un proceso es un método para obtener un resultado o producir algo. Para obtener un resultado o producir un
producto o prestar un servicio determinado, hay que definir las prácticas, técnicas, herramientas que se van a
emplear junto con las habilidades de las personas que lo van a producir. Los procesos permiten alinear la
forma en que una empresa u organización realiza su actividad, permitiéndole abordar la escalabilidad y
proporcionándole una manera de incorporar conocimientos acerca de cómo hacer las cosas mejor. Los
Modelo de madurez para Industria 4.0
52
procesos permiten aprovechar los recursos y analizar las tendencias de las actividades.
El modelo CMM agrupa las actividades para facilitar el cambio en las Áreas de Proceso. Las áreas de proceso
se clasifican en varias categorías (Gestión de Procesos, Soporte, Gestión de Proyectos, Gestión de Servicios,
etc). Para cada área de proceso se define un conjunto de buenas prácticas que deberán ser procedimentadas,
ejecutadas de un modo sistemático con los medios y formación necesarios, medidas y verificadas. A su vez
estas Áreas de Proceso se agrupan en cinco "niveles de madurez", de modo que una empresa u organización
que tenga institucionalizadas todas las prácticas incluidas en un nivel y sus inferiores, se considera que ha
alcanzado ese nivel de madurez.
1. Inicial. Las organizaciones en este nivel no disponen de un ambiente estable para el desarrollo y
mantenimiento de software. Aunque se utilicen técnicas correctas de ingeniería, los esfuerzos se ven
minados por falta de planificación. El éxito de los proyectos se basa la mayoría de las veces en el
esfuerzo personal, aunque a menudo se producen fracasos y casi siempre retrasos y sobrecostes. El
resultado de los proyectos es impredecible.
2. Repetible. En este nivel las organizaciones disponen de unas prácticas institucionalizadas de gestión
de proyectos, existen unas métricas básicas y un razonable seguimiento de la calidad. La relación con
subcontratistas y clientes está gestionada sistemáticamente.
3. Definido. Además de una buena gestión de proyectos, a este nivel las organizaciones disponen de
correctos procedimientos de coordinación entre grupos, formación del personal, técnicas de ingeniería
más detalladas y un nivel más avanzado de métricas en los procesos. Se implementan técnicas de
revisión por pares (peer reviews).
4. Gestionado. Se caracteriza porque las organizaciones disponen de un conjunto de métricas
significativas de calidad y productividad, que se usan de modo sistemático para la toma de decisiones
y la gestión de riesgos. El software resultante es de alta calidad.
5. Optimizado. La organización completa está volcada en la mejora continua de los procesos. Se hace
uso intensivo de las métricas y se gestiona el proceso de innovación.
De esta manera, el modelo CMM establece una medida del progreso, conforme al avance en niveles de
madurez y donde cada nivel a su vez cuenta con un número de áreas de proceso que deben lograrse.
El modelo de madurez de procesos en el desarrollo de software se conoció como CMM o SW-CMM (CMM
for Software). A partir de 2001, el SEI cesó de desarrollar el SW-CMM pues se presentó el modelo de
Integración de modelos de madurez de capacidades o Capability Maturity Model Integration (CMMI), el cual
es un modelo para la mejora y evaluación de procesos para el desarrollo, mantenimiento y operación de
sistemas de software. En la actualidad hay tres áreas de interés cubiertas por los modelos de CMMI:
Desarrollo, Adquisición y Servicios.
CMMI para el Desarrollo (CMMI-DEV o CMMI for Development). En él se tratan procesos de
desarrollo de productos y servicios.
CMMI para la adquisición (CMMI-ACQ o CMMI for Acquisition). En él se tratan la gestión de la
cadena de suministro, adquisición y contratación externa en los procesos del gobierno y la industria.
CMMI (CMMI-SVC o CMMI for Services), está diseñado para cubrir todas las actividades que
requieren gestionar, establecer y entregar servicios.
Análogamente, en el CMMI, la madurez (para la incorporación y gestión de las infraestructuras de TI en los
diferentes procesos de una empresa de servicios) se puede medir en cinco niveles:
Nivel I. Inicial. El proceso es inestable, impredecible y pobremente controlado. La organización
generalmente no proporciona un entorno estable de soporte a los procesos.
53
53 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
Nivel II. Administrado. El proceso es reactivo y se caracteriza por su aplicación a proyectos con un
rendimiento repetible según objetivos predefinidos.
Nivel III. Definido. El proceso es proactivo y se aprecia a nivel de la organización. Son procesos
basados en metodologías, procedimientos, técnicas y tecnologías de soporte bien definidas.
Nivel IV. Gestionado o Administrado cuantitativamente. El proceso es medido y controlado. Los
procesos son predecibles.
Nivel V. Optimizado. El proceso se enfoca en la mejora contina. Probando nuevas metodologías,
técnicas y tecnologías se prueban proactivamente para la mejora continua alineada con los objetivos
del negocio.
2.2.1.4 Modelo EFQM (European Foundation for Quality Management)
El Modelo EFQM (Modelo Europeo de Excelencia Empresarial) es un modelo de carácter no normativo cuyo
concepto fundamental es la autoevaluación basada en un análisis detallado del funcionamiento del sistema de
gestión de la organización. Este modelo desarrolla el concepto de la Calidad Total y está orientado hacia la
Excelencia.
Para que su aplicación se realice con éxito, es necesario conocer las características generales y específicas (por
áreas de actividad) de la empresa. Esa es la base de la filosofía EFQM: Es necesario saber donde se está para
identificar los cambios y las acciones necesarias para avanzar en el camino hacia la excelencia en la gestión,
identificando los puntos fuertes para poder potenciarlos y las oportunidades de mejora, en base a los cuales
poder definir objetivos, prioridades y tomar decisiones fundamentadas.
El Modelo EFQM de Excelencia está integrado por tres componentes:
1. Los Valores de la Excelencia
2. Modelo EFQM
3. Esquema REDER
Los Valores de la Excelencia describen los cimientos esenciales para alcanzar una excelencia sostenida en el
tiempo. Son 8 valores:
Añadir valor para los clientes.
Crear un Futuro Sostenible.
Desarrollar la Capacidad de la Organización.
Aprovechar la Creatividad y la Innovación.
Liderar con Visión, Inspiración e Integridad.
Gestionar con Agilidad, identificando y respondiendo efectiva y eficientemente a las oportunidades y
amenazas.
Alcanzar el éxito a través del talento de las personas.
Mantener en el tiempo resultados sobresalientes.
El Modelo EFQM permite comprender las relaciones causa-efecto que existen entre lo que la organización
hace (agentes facilitadores) y lo que consigue (resultados).
Modelo de madurez para Industria 4.0
54
Ilustración 12 Modelo EFQM
Los Agentes Facilitadores son los causantes de los Resultados. Han de tener un enfoque bien fundamentado e
integrado con otros aspectos del sistema de gestión. Su efectividad ha de revisarse periódicamente con objeto
de aprender y mejorar. Han de estar sistemáticamente desplegados e implantados en las operaciones de la
organización. Hay 5 tipos de agentes facilitadores:
Liderazgo: Comportamiento y actitudes del equipo directivo y de los demás líderes de la organización que
fomentan una cultura de gestión de la calidad.
Personas: Cómo se aprovecha en la empresa el potencial máximo de su plantilla de trabajadores.
Política y estrategia: Se refiere a cómo se formula, desarrolla y revisa la política empresarial y cómo la
convierte en planes y acciones.
Alianzas y recursos: Gestión por parte de la organización de sus recursos disponibles de manera eficaz y
eficiente.
Procesos, Productos y Servicios: Procesos de gestión, revisión, identificación y mejora de los procesos
presentes en la organización.
En cuanto a los Resultados, representan lo que la organización consigue para cada uno de sus agentes
facilitadores y para la sociedad. Se distinguen 4 áreas:
Resultados en las personas: Resultados personales conseguidos en las personas como la satisfacción de los
empleados.
Resultados en los clientes: Comparación entre los objetivos y el producto final resultante de la ejecución
de la actividad empresarial.
Resultados en la sociedad: Qué ha conseguido la organización en relación con la sociedad.
Los Resultados han de mostrar tendencias positivas, compararse favorablemente con los objetivos propios y
con los resultados de otras organizaciones, estar causados por los enfoques de los agentes y abarcar todas las
áreas relevantes.
El Esquema REDER (Resultados, Enfoque, Despliegue, Evaluación y Revisión): proporciona una
herramienta de evaluación dinámica para analizar el rendimiento y medir la madurez de la gestión de una
organización.
55
55 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
2.2.2 Definición de la Estrategia para el proceso de transformación digital
Las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones, son el núcleo de los elementos habilitadores
digitales descritos en este proyecto, por lo que se deben alinearse con los objetivos del negocio para que actúen
como impulsor y catalizador del propio proceso de transformación. La biblioteca de mejores prácticas ITIL
define los procesos, funciones y servicios de soporte de carácter horizontal aplicables a todas las
organizaciones, independientemente de su sector de actividad. Por otro lado, el marco de procesos eTOM está
específicamente definido por el Telemanagement Forum para la industria de las telecomunicaciones.
Presentamos a continuación ambos con más detalle.
2.2.2.1 ITIL (Information Technology Infrastructure Library)
La Biblioteca de Infraestructura de Tecnologías de Información (ITIL, Information Technology Infrastructure
Library) es un conjunto de conceptos y buenas prácticas aplicables a la gestión de servicios de tecnologías de
la información y definidas para ayudar a las organizaciones proveedoras de servicios de TI a conseguir una
mayor calidad y eficiencia en la entrega y gestión de sus servicios. ITIL da descripciones detalladas de un
extenso conjunto de procedimientos de gestión, siendo estos procedimientos independientes del proveedor y
desarrollados para servir como guía que abarque toda infraestructura, desarrollo y operaciones de TI.
ITIL toma su nombre por tener su origen en un conjunto de libros, cada uno dedicado a una práctica específica
dentro de la gestión de TI. La edición de ITIL actual recoge estas buenas prácticas sobre el concepto de Ciclo
de Vida de los Servicios. Este enfoque tiene como objetivo ofrecer una visión global de la vida de un servicio
desde su diseño hasta su eventual abandono sin por ello ignorar los detalles de todos los procesos y funciones
involucrados en la eficiente prestación del mismo.
En ITIL un Servicio es un medio para entregar valor a los clientes, facilitando los resultados que los clientes
quieren lograr y sin que éstos tengan que asumir los costes y riesgos asociados a la consecución de dichos
resultados. La Gestión de Servicios es un conjunto de capacidades organizativas para la provisión eficiente de
valor a los clientes en la forma de Servicios.
El Ciclo de Vida del Servicio consta de cinco fases:
1. Estrategia del Servicio: Promueve la visión de la gestión de servicios como un activo estratégico.
Entre otras funciones, define las políticas a seguir e identifica, selecciona y prioriza los servicios que
se ofrecerán a los clientes.
2. Diseño del Servicio: Su principal objetivo es diseñar los servicios, de forma alineada con los
objetivos de negocio y las políticas establecidas en la Estrategia.
3. Transición del Servicio: Es la responsable de construir, probar y desplegar en el entorno productivo
los servicios diseñados.
4. Operación del Servicio: Realiza todas las actividades necesarias para mantener los servicios
ejecutándose dentro de los parámetros de calidad acordados con el cliente. Es la fase del ciclo de vida
donde se realiza el valor de los Servicios.
5. Mejora Continua del Servicio: Trabaja con el resto de fases del ciclo de vida, y es la responsable de
garantizar que estamos continuamente mejorando.
Modelo de madurez para Industria 4.0
56
Ilustración 13 Ciclo de vida del Servicio
2.2.2.2 eTOM (Enhanced Telecom Operations Map)
Desarrollado por la organización TeleManagement Forum (TMF), eTOM (Enhanced Telecom Operations
Map) es un marco referencial de procesos para la industria de las telecomunicaciones.
El TeleManagement Forum es un consorcio internacional de proveedores de servicios de comunicaciones y
sus suministradores. Su misión es ayudar a los proveedores de servicios y operadores de red para que
automaticen sus procesos de negocios de manera rentable y oportuna. Específicamente, el trabajo del TM
Forum incluye:
Establecer una dirección operacional en forma de procesos de negocios.
Concordar en cuanto a la información que necesita fluir de un proceso de actividad a otro.
Identificar un entorno de sistemas realistas para dar soporte a la interconexión de sistemas de soporte
operacionales.
Permitir el desarrollo de un mercado y productos reales para integrar y automatizar los procesos de
operaciones de la industria de las telecomunicaciones.
Los miembros del TM Forum incluyen proveedores de servicios, operadores de red y suministradores de
equipo y software para la industria de las telecomunicaciones. Con esa combinación de compradores y
proveedores de sistemas de soporte operacionales, el TM Forum está en condiciones de lograr resultados en
forma pragmática que conlleven a las ofertas de productos (por parte de compañías miembros) al igual que a
especificaciones escritas.
El eTOM es por lo tanto, un modelo o referencia para la categorización de todas las actividades de negocio de
las empresas del sector TIC (Tecnologías de la Información y Comunicaciones), describiendo todos los
procesos requeridos por un proveedor de servicios de telecomunicaciones y analizándolos a través de
diferentes niveles de detalles acorde a su significado y prioridad para el negocio. El Marco General del eTOM
lo componen tres grandes agrupaciones de procesos:
Estrategia, Infraestructura y Producto
Operaciones
Gestión de Empresa
Estos procesos son una guía y referencia que pueden ser utilizadas en cualquier empresa del sector TIC para
definir, mejorar u optimizar los procesos de la organización.
57
57 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
La Gestión de Empresa. Se dirige a los procesos de negocios fundamentales para el funcionamiento de una
empresa, enfocándose en los procesos de nivel empresarial, metas y objetivos; también se relacionan con las
otras áreas y sus procesos. Dentro de la gestión de la empresa encontramos:
La estrategia y planificación de empresa.
La gestión Financiera y de activos.
La gestión de la marca, Mercado y Publicidad.
La gestión de recursos humanos.
La gestión de las relaciones externas de la empresa.
La investigación y desarrollo adquisición de tecnología.
La gestión de la seguridad y recuperación de siniestros
La gestión de la calidad de la empresa, procesos, arquitectura y planificación de TI.
Estrategia, Infraestructura y Producto. Incluye todos los procesos relacionados con la puesta en marcha de
la estrategia, la creación de infraestructura, el desarrollo y gestión de los productos. Estos procesos no se
centran en la relación directa con el cliente y trabajan con las funciones de negocios críticas para la empresa,
pensando en sus mercados para poder llevar un suministro correcto a los clientes cumpliendo con los
parámetros exigidos por los mismos. Los procesos que conforman la Estrategia, Infraestructura y Producto
son:
Estrategia y compromiso.
Gestión del ciclo de vida de la infraestructura.
Gestión del ciclo de vida del producto.
Operaciones. Se enfoca principalmente en el cliente y en los procesos que le dan soporte. En esta área de
procesos se tienen las operaciones directas con él, como el Suministro, el Aseguramiento y la Facturación.
También incluye la Preparación y Apoyo a las operaciones que aseguran que los procesos de operaciones
respondan a los requerimientos del cliente, en tiempo y coste, dando un correcto soporte y servicio. Los
procesos principales son:
Suministro.
Aseguramiento.
Facturación.
Preparación y Apoyo a las Operaciones
Ilustración 14 Modelo de eTOM (Nivel 1)
Modelo de madurez para Industria 4.0
58
Los niveles de eTOM pueden describirse en forma general de la siguiente manera:
Nivel 0: Actividades de Negocio, que distinguen los procesos operativos orientados al cliente de los
procesos administrativos y estratégicos.
Nivel 1: Agrupaciones de Procesos, que incluyen funciones de negocio y procesos estándar extremo a
extremo.
Nivel 2: Procesos Esenciales, que se combinan para entregar flujos de servicio y otros procesos
extremo a extremo.
Nivel 3: Tareas y flujos de proceso de negocio asociados detallados del “modelo de éxito”.
Nivel 4: Pasos y flujos de proceso operacionales asociados detallados, con condiciones de error y
variantes de producto y geográficas (donde se requiere).
Nivel 5: Descomposición adicional en operaciones y flujos de proceso operacionales asociados donde
se requiere.
Entre los beneficios de usar eTOM se encuentran:
Ofrece una estructura/terminología común estándar y un esquema de clasificación para la descripción
de procesos de negocio y de sus bloques constituyentes.
Proporciona las bases para el entendimiento y gestión de un portafolio de aplicaciones TI (Tecnología
de la Información) en términos de requerimientos del proceso de negocio.
Habilita la creación de flujos de procesos extremo a extremo consistentes y de gran calidad, con la
oportunidad de mejoramiento en costo y desempeño.
Posibilita la reutilización de procesos y sistemas existentes.
2.2.3 Identificación y análisis del nivel de madurez digital de la organización
En el tercer paso de la metodología se realiza una identificación y análisis de la madurez digital de la
organización, combinándolo con el de sus procesos de negocio, proporcionando pautas para la selección de los
elementos habilitadores a incorporar en el proceso de transformación.
Para la medición de la madurez de los procesos de negocio podemos considerar en este tercer punto de la
metodología las siguientes referencias:
Industry 4.0 Readiness
Industry 4.0 Self-Assesment
HADA - Herramienta de Autodiagnóstico Digital Avanzado
Por otro lado, para medir el grado de madurez de una tecnología, disponemos de herramientas como el TRL,
que basado en métricas evalúa la madurez y el riesgo asociado a las tecnologías.
Por último, para proporcionar un modelo de madurez digital de la organización combinado con el de los
procesos de negocios, nos basamos en una CMMI conjunto con TOGAF.
Veamos a continuacon cada uno de ellos con más detalle.
59
59 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
2.2.3.1 Modelo de madurez Industria 4.0: IMPULS – Industry 4.0 Readiness
El modelo Industry 4.0 Readiness89 fue realizado en 2015 por la Fundación IMPULS de la Federación de
Ingeniería de Alemania (VDMA), y dirigido por IW Consult y el Instituto de Gestión Industrial (FIR) en la
RWTH (Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule) Aachen University (Universidad Técnica de
Aachen). IMPULS es un modelo de orientación muy tecnológica dividido en 6 dimensiones y que contempla
18 elementos para indicar el grado de madurez en 6 niveles.
Consiste en un modelo de autoevaluación donde las seis dimensiones sobre las que se realizan una serie de
preguntas para abordar el grado de adquisición de tecnologías de Industria 4.0 son:
Estrategia y organización: ¿En qué medida se establece e implementa Industria 4.0 en la estrategia
de la empresa? La Industria 4.0 no es solo mejorar los productos o procesos existentes mediante el uso
de tecnologías digitales, sino que en realidad la Industria 4.0 ofrece la oportunidad de desarrollar
nuevos modelos comerciales. Por esta razón, su implementación es de gran importancia estratégica.
La estrategia y la cultura corporativa son críticas para el lanzamiento de la industria 4.0 en una
organización y se evalúa utilizando los siguientes cuatro criterios:
o Estado de implementación de la estrategia Industria 4.0.
o Operatividad y revisión de estrategia a través de un sistema de indicadores.
o Inversión relacionada con Industria 4.0.
o Uso de la tecnología y la gestión de la innovación.
Fábrica inteligente (Smart Factory): ¿En qué medida cuenta la empresa con producción digital
integrada, distribuida y automatizada basada en sistemas ciberfísicos (CPS)? La implementación de la
Industria 4.0 permite una producción distribuida y altamente automatizada, en la que componentes
inteligentes controlarán y monitorizarán el proceso de producción pudiendo trabajar incluso
autónomamente. Tenemos un entorno de producción en el que los sistemas de producción y los
sistemas logísticos se organizan en gran medida sin intervención humana, cobrando relevancia los
sistemas ciberfísicos (CPS), que sirven de base al enlazar los mundos físico y virtual al comunicarse a
través de una infraestructura TIC, el Internet de las Cosas. Asimismo, también se involucra el
modelado digital a través de la recopilación, almacenamiento y procesamiento inteligente de datos. De
esta forma, el concepto de fábrica inteligente garantiza que la información se entregue y los recursos
se utilicen de la manera más eficiente. Esto requiere la colaboración en tiempo real entre los sistemas
de producción, los sistemas de información y las personas. Estos sistemas integrados producen
enormes cantidades de datos que serán procesados, analizados e integrados en los modelos de toma de
decisiones. El progreso de una empresa en el área de la Fábrica inteligente se mide utilizando los
siguientes cuatro criterios:
o Modelado digital.
o Infraestructura/equipamiento.
o Uso de datos.
o Sistemas TI.
Operaciones inteligentes (Smart Operations): ¿En qué medida los procesos y productos de la
empresa se modelan digitalmente y se pueden controlar mediante sistemas y algoritmos de TIC en un
mundo virtual? Un sello característico de la Industria 4.0 es la integración o hibridación de los
mundos físicos y virtuales en toda la empresa. La llegada de la digitalización y la gran cantidad de
datos permiten introducir, en algunos casos, formas y enfoques totalmente nuevos de los sistemas de
planificación de la producción (PPS production planning systems) y la gestión de la cadena de
suministro (SCM supply chain management). Los requisitos técnicos en la planificación de la
89 https://www.industrie40-readiness.de/
Modelo de madurez para Industria 4.0
60
producción y la propia producción necesarios para cada componente o para la cadena de trabajo
autocontrolada se conocen como Operaciones inteligentes. El grado de avance en el área de
Operaciones inteligentes se determina utilizando los siguientes cuatro criterios:
o El intercambio de información.
o Uso de la Nube.
o Seguridad en sistemas TI.
o Procesos autónomos.
Productos inteligentes (Smart Products): ¿Hasta qué punto pueden controlarse los productos de la
empresa con TI, lo que les permite comunicarse e interactuar con sistemas de mayor nivel a lo largo
de la cadena de valor? Los productos inteligentes son un componente esencial del concepto de
"fábrica inteligente" que facilita la producción automatizada, flexible y eficiente. Los productos físicos
están equipados con componentes TIC (sensores, RFID, interfaces de comunicaciones, etc.) para
recopilar datos sobre su entorno y sobre su propio estado. Cuando los productos están dotados de
estos componentes TIC y recopilan estos datos, entonces conocen el camino a través de la cadena de
producción y se pueden comunican con los sistemas de nivel superior, logrando así que los procesos
de producción puedan mejorarse y guiarse de manera autónoma y en tiempo real. Lógicamente,
también es posible controlar y optimizar el estado de un producto individual. Existen además posibles
aplicaciones más allá de la propia producción. El uso de productos inteligentes durante la fase de uso
hace posibles nuevos servicios, en primer lugar, a través de las comunicaciones entre los clientes y los
fabricantes, por ejemplo. .El nivel en esta área se determina al observar las funcionalidades
complementarias TIC de los productos y la extensión o alcance del análisis que se realiza de los datos
de la fase de uso.
Servicios basados en datos (Data Driven Services): ¿En qué medida ofrece la empresa servicios
basados en datos que solo son posibles mediante la integración de productos, producción y clientes?
El objetivo de los servicios basados en datos es alinear futuros modelos de negocio y mejorar el
beneficio para el cliente. El servicio de posventa se basará cada vez más en la evaluación y el análisis
de los datos recopilados, así como en la integración global de las empresas. Los productos físicos
deben estar provistos con tecnología TIC para que puedan enviar, recibir o procesar la información
necesaria para los procesos operativos. Esto significa que tienen un componente físico y digital, que a
su vez son la base de los servicios digitalizados en la fase de uso de los productos. El grado de
preparación en el área de Servicios basados en datos se determina utilizando los siguientes tres
criterios:
o Disponibilidad de servicios basados en datos.
o Porcentaje de ingresos derivados de servicios basados en datos.
o Cuota de datos utilizados.
Empleados: ¿Su empresa posee las habilidades que necesita para implementar los conceptos de
Industria 4.0? Los empleados también participan en la transformación digital de las empresas y son
los más afectados por los cambios en su lugar de trabajo que se orienta a lo digital. Su entorno de
trabajo se ve alterado, lo que les exige adquirir nuevas habilidades y conocimientos. Esto hace que sea
cada vez más crítico que las empresas preparen a sus empleados para estos cambios a través de una
formación y una educación continuas y adecuadas. Para una implementación satisfactoria de la
industria 4.0 es necesario por tanto, un personal altamente cualificado. En ese sentido, para determinar
el nivel en esta área, se analizan las habilidades de los empleados en diversas áreas tecnológicas
(infraestructura TI, tecnología de automatización, analítica de datos, seguridad de datos y de
comunicaciones, software colaborativo, y habilidades no técnicas como conocimientos de sistemas y
de procesos) y los esfuerzos de la compañía para que sus empleados adquieran nuevos conjuntos de
habilidades.
Estas seis dimensiones se usan para construir un modelo de madurez para la industria 4.0 de 6 niveles:
61
61 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
Nivel 0, que representa a los “ajenos”, aquellas compañías que no han hecho nada o muy poco en
cuanto a planificar o implementar actuaciones de industria 4.0.
Nivel 1, que representa a los principiantes.
Nivel 2, que representa a los intermedios.
Nivel 3, que representa a los experimentados.
Nivel 4, que representa a los expertos.
Nivel 5, que representa a los de “ejecutantes top”, esto es, empresas que han implementado con éxito
todas las acciones que engloban el paradigma de la industria 4.0.
Ilustración 15 Industry 4.0 Readiness
En la parte final del cuestionario online, se puede elegir el tipo de compañía, el sector y el emplazamiento
geográfico para comparar los resultados obtenidos con los datos recogidos sobre las empresas de referencia en
una encuesta de 2015 realizada por IW Consult. El modelo ofrece también consejos e indicaciones para
progresar en las diferentes dimensiones y es, sin duda, uno de los que mayor aceptación ha tenido en Europa.
Por ello, es también una buena herramienta para determinar el grado de madurez de nuestra empresa respecto a
otras de características similares.
2.2.3.2 Modelo de madurez Industria 4.0: PwC- Industry 4.0 Self-Assesment
La segunda referencia de interés es el Industry 4.0 Self-Assessment90. Se trata de una herramienta de
autoevaluación elaborada por PwC en 2016 para evaluar la posición de las empresas en lo que se refiere al
nuevo pardigma de laIndustria 4.0. Para ello, mide la posición actual de la compañía frente al nivel de madurez
deseado a lo largo de seis dimensiones. En definitiva, permite identificar necesidades, así como clasificar el
nivel de madurez actual de la empresa. Para realizar la herramienta, se creó un modelo de madurez con las
dimensiones funcionales más relevantes, así como los estados de madurez en los que una compañía puede
estar.
Las seis dimensiones consideradas en este modelo de PwC son:
Modelos de negocio, portfolio de productos y servicios. ¿Cómo se combinan los productos físicos y
los servicios en el portfolio de la compañía? ¿Qué características digitales o servicios se ofrecen?
¿Hasta qué punto está la ingeniería digitalizada?
90 https://i40-self-assessment.pwc.de/i40/landing/
Modelo de madurez para Industria 4.0
62
Acceso al mercado y al cliente. ¿Qué canales se emplean para interactuar con el cliente? ¿Qué datos
se están midiendo actualmente para estudiar a los clientes? ¿Cómo se monitorizan las interacciones
con el cliente?
Cadenas de valor y procesos. ¿A qué nivel están integradas la ingeniería y la fabricación
internamente? ¿Cómo se gestiona la cadena de suministro? ¿Cómo se planifican las capacidades
productivas?
Arquitectura TI. ¿Cómo son los procesos soportados por las tecnologías digitales? ¿Cuáles son las
capacidades técnicas? ¿Cómo la infraestructura TI soporta los servicios digitales
Cumplimiento, legalidad, riesgos, seguridad e impuestos. ¿Cómo se evalúan e implementan
técnicamente los aspectos de cumplimiento? ¿Cómo se identifican los riesgos legales? ¿Se
implementan las oportunidades de financiación? ¿Cómo se asegura la seguridad cibernética?
Organización y cultura. ¿Qué capacidad de cambio tiene la organización? ¿Qué capacidades de
industria 4.0 / operaciones digitales están disponibles en la compañía?
siendo las 3 primeras esenciales para valorar el grado de madurez de la Indsutria 4.0.
En cuanto a los niveles, se establecieron cuatro:
I-novato digital. Son aquellas empresas que acaban de empezar la digitalización de su modelo de
negocio y de sus operaciones, y su foco principal es iniciar la integración interna. Su portfolio está
típicamente dominado por productos físicos y la integración está limitada dentro de las cadenas de
valor horizontales y verticales.
II-integrador vertical. Son aquellas empresas que ya han añadido características digitales a sus
productos y/o disponen en su portfolio de productos y servicios digitales. Usan los datos para crear
valor y ya han conseguido cierta integración de su cadena de valor vertical interna con su sistema de
planificación de recursos, desde la planta de producción hasta las máquinas de producción o incluso
los productos.
III-colaborador horizontal. Son empresas que ya han alcanzado un nivel decente de integración
vertical y su foco actual es la colaboración e integración con colaboradores, clientes y
suministradores. Además de la integración IT y de los procesos horizontales, forman redes
cooperativas flexibles con sus colaboradores para satisfacer las necesidades de los clientes.
IV-campeón digital. Son empresas que ya han alcanzado un nivel considerable de integración
vertical y horizontal. El foco actual es por tanto el desarrollo de nuevos y disruptivos modelos de
negocio, con frecuencia basados en datos, así como un portfolio de servicios y productos innovadores
para satisfacer las necesidades individuales de los clientes. La colaboración es uno de sus motores
clave para generar valor.
Esta herramienta es una herramienta rápida y sencilla que está basada en un cuestionario online con 33
preguntas sobre las 6 dimensiones de la empresa y con diferenciación inicial básica del sector al que se aplica.
Sirve para evaluar el estado actual y fijar el objetivo dentro de la organización. Si se registran los datos de la
compañía permite ver los resultados comparados con los del mercado.
63
63 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
Ilustración 16 Ejemplo de resultado (Industry 4.0 Self-Assessment)
2.2.3.2.1 Ana lisis de la Industria Espan ola segu n PwC- Industry 4.0 Self-Assesment
El reciente informe Global Operations Study 2018, elaborado por Strategy&, la consultora estratégica de PwC,
a partir de 1.115 entrevistas con directivos de empresas del sector industrial (automoción, bienes de consumo,
electrónica, equipamiento industrial e ingeniería, e industria manufacturera y de procesos), en 26 países,
analiza el estado de la Industria 4.0 en el mundo y en España y clasifica a las empresas industriales en cuatro
grupos, según su nivel de digitalización. Así, en España, el 21% de las compañías industriales son digital
novices o novatas (se encuentran en una fase incipiente de digitalización), un 47% son digital followers o
seguidoras digitales (cuentan con algunas áreas funcionales digitalizadas y conectadas) y un 27% son digital
innovators o innovadoras. Tan solo un 5% puede considerarse como digital champions o digitalmente
avanzadas (ya tienen plenamente digitalizada e integrada toda su cadena de valor: desde los procesos de
fabricación y sus operaciones, pasando por su capital humano, sus procesos comerciales y sus relaciones con
clientes y proveedores).
Ilustración 17 Nivel Digitalizacion Empresas Industriales Españolas
Asimismo, el estudio incluye un índice de digitalización por país que otorga a las empresas industriales
españolas 43,6 puntos, algo por encima de la media mundial (43,3 puntos) y superior a la de la región de
Europa, Oriente Medio y África (EMEA, 36,8). No obstante, España solo cuenta con un 5% de empresas
digitalmente punteras en comparación con el 10% de media mundial, sucediendo además que el 80% de los
ingresos de las compañías industriales españolas siguen procediendo de productos y servicios tradicionales,
frente a un escaso 20% cuyos ingresos provienen de productos y servicios con algún componente digital.
Modelo de madurez para Industria 4.0
64
El estudio refleja que para los próximos 5 años, las compañías industriales españolas prevén, de media,
aumentar sus ingresos un 11,1% y reducir sus costes un 19,4% como consecuencia de la digitalización.
En cuanto a las tecnologías en las que están invirtiendo, las empresas se decantan por las predictivas para el
mantenimiento de activos y productos y la implantación de sistemas digitales para controlar y monitorizar los
procesos de fabricación -sistemas MES (Manufacturing Execution System, Sistema de Gestión de la
Producción). Respecto a cuáles creen tener mayor proyección, señalan las relacionadas con el Internet de las
Cosas.
El informe concluye también que la aplicación de la Inteligencia Artificial (IA) en la industria española es
actualmente muy marginal. En los próximos cinco años, el 89% de las empresas industriales españolas prevé
aumentar la contratación de trabajadores cualificados y un 50% espera también un crecimiento del salario
medio. Por el contrario, un 61% cree que el empleo de aquellos profesionales menos cualificados disminuirá.
2.2.3.3 Modelo de madurez Industria Conectada 4.0: HADA
En España, dentro del marco de la iniciativa Industria Conectada 4.0 se lanzó en Junio de 2016 una licitación
pública91 a través de la Escuela de Organización Industrial EOI92 para, entre otros objetivos, desarrollar una
herramienta online que permitiera evaluar el grado de preparación de una PYME mediante la determinación de
su Grado de Madurez Tecnológica (GMT). Bajo el marco de dicha licitación se desarrolló una Herramienta de
Autodiagnóstico Digital Avanzado (HADA)93 que es un Servicio de Autodiagnóstico on-line, a disposición de
todas las empresas, accesible desde página web94, que permite conocer cuál es su grado de madurez
tecnológica en las diversas partes de su cadena de valor.
El cuestionario de evaluación de la madurez consta de un total de 68 preguntas, agrupadas en las 5
dimensiones y divididas en un total de 16 secciones, según el modelo de madurez digital en Industria 4.0.
Estrategia y modelo de negocio: Estrategia y mercado, Inversiones, Innovación, Sostenibilidad.
Procesos: Digitalización, Integración, Automatización.
Organización y personas: Modelo de organización y colaboración, Habilidades y cualificaciones,
Formación digital.
Infraestructuras: Infraestructuras digitales, Soluciones de negocio y control, Plataformas
colaborativas.
Productos y servicios: Componentes y funcionalidades digitales, Productos y servicios
interconectados, Recopilación, análisis y uso de datos.
Una vez finalizado el cuestionario, se muestra, de forma automática, el nivel de madurez obtenido por la
empresa, así como un benchmarking por cada dimensión del modelo de transformación, comparando el
resultado de la organización con el resto de empresas que ya han respondido al cuestionario.
91 http://mnhlicitaciones.com/wp-content/uploads/2016/06/DOC201606171241043_PCT-PG_20160414_INDUSTRIA4-0-v20160616.pdf 92 https://www.eoi.es/ 93 https://hada.industriaconectada40.gob.es/hada/register 94 http://www.industriaconectada40.gob.es
65
65 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
Ilustración 18 Ejemplo de Resultados de HADA
2.2.3.4 Niveles de Madurez Tecnológica (TRL, Technology Readiness Level)
Los Niveles de Madurez Tecnológica (TRL, Technology Readiness Level) son un método de estimación de la
madurez de Elementos Tecnológicos Críticos (CTE, Critical Technology Elements) de un programa durante el
proceso de adquisición. Se determinan durante la Evaluación de la Madurez Tecnológica (TRA, Technology
Readiness Assessment) que examina los conceptos del programa, los requerimientos tecnológicos y las
capacidades tecnológicas.
La NASA desarrolló originariamente unos TRL en los años 1970 y 1980 y en las décadas siguientes otras
agencias gubernamentales así como agencias europeas e internacionales lo continuaron. Inicialmente solo eran
7 niveles pero en la década de los 90 se adoptó la actual escala de 9 niveles que fue ganando aceptación95. Los
niveles de madurez de la tecnología, empezaron a usarse en las convocatorias de ayudas del Programa Marco
de Investigación (2014-2020), más conocido por H202096. Este proceso sistemático basado en métricas evalúa
la madurez y el riesgo asociado a las tecnologías críticas.
Así pues, un TRL es una forma aceptada de medir el grado de madurez de una tecnología. Por lo tanto, si
consideramos una tecnología concreta y tenemos información del TRL o nivel en el que se encuentra
podremos hacernos una idea de su nivel de madurez. Se consideran 9 niveles, donde el nivel 1 corresponde a
los principios básicos observados y el nivel 9 al Sistema probado con éxito en un entorno real.
Con respecto a los TRL, en función del ámbito (Departamento de Defensa de EEUU, NASA, ESA (European
Space Agency, Agencia Europea Espacial) o EC (Eurpoean Comission, Comisión Europea)) se usan diferentes
definiciones y aunque entre ellos existen diferencias significativas en términos de madurez a un nivel dado de
preparación tecnológica, son conceptualmente similares. Por nuestra parte, vamos a considerar el modelo de la
Comisión Europea, que presenta los siguientes niveles que se extienden desde los principios básicos de la
nueva tecnología hasta llegar a sus pruebas con éxito en un entorno real:
95 https://www.nasa.gov/topics/aeronautics/features/trl_demystified.html 96 http://ec.europa.eu/research/participants/data/ref/h2020/wp/2014_2015/annexes/h2020-wp1415-annex-g-trl_en.pdf
Modelo de madurez para Industria 4.0
66
TRL 1: Principios básicos observados y reportados. El nivel más bajo de madurez tecnológica. La
investigación científica se comienza a convertir en investigación aplicada y desarrollo. Los ejemplos
pueden incluir investigaciones fundamentales y artículos.
TRL 2: Concepto y/o aplicación tecnológica formulada. Una vez que se observan los principios
básicos, se formulan las aplicaciones prácticas. Los ejemplos están limitados a estudios analíticos y
experimentación.
TRL 3: Función crítica analítica y experimental y/o prueba de concepto característica. Se inicia la
investigación activa y el desarrollo. Los estudios de laboratorio buscan validar las predicciones
analíticas de los componentes por separado de la tecnología. Los ejemplos incluyen componentes que
no han sido aun integrados o no son representativos.
TRL 4: Validación de componente y/o disposición de los mismos en entorno de laboratorio. Se lleva a
cabo el diseño, desarrollo y análisis de laboratorio de los componentes tecnológicos. Aquí, los
componentes tecnológicos básicos son integrados para que funcionen juntos. Es un prototipo de “baja
fidelidad” en comparación con el sistema final.
TRL 5: Validación de componente y/o disposición de los mismos en un entorno relevante97. Los
componentes tecnológicos básicos son integrados conjuntamente con elementos reales para ser
analizados en un entorno simulado. Éste es un prototipo de “alta fidelidad” en comparación con el
sistema final.
TRL 6: Modelo de sistema o subsistema o demostración de prototipo en un entorno relevante. El
prototipo es analizado en un entorno relevante. La demostración del sistema o proceso se lleva a cabo
en un entorno operacional.
TRL 7: Demostración de sistema o prototipo en un entorno real. El prototipo está cercano al nivel de
sistema operacional planificado. El diseño final está virtualmente completo. El objetivo de este nivel
es eliminar los riegos de ingeniería y manufacturación.
TRL 8: Sistema completo y certificado a través de pruebas y demostraciones. La tecnología ha sido
probada para trabajar en la parte final bajo las condiciones esperadas. En la mayoría de los casos, este
nivel representa el fin del uso de desarrollo de sistemas verdaderos.
TRL 9: Sistema probado con éxito en entorno real. Aquí, la tecnología adopta su forma final y está
lista para su despliegue comercial
Si atendemos a una clasificación de estos niveles en cuanto al entorno en el que se desarrolla el proyecto, en
los cuatro primeros niveles (TRL 1 - TRL 4) el entorno de validación de la tecnología es en el laboratorio, en
los niveles TRL5 y TRL6 la tecnología se está validando en un entorno con características similares al entorno
real y los tres últimos niveles (TRL 7 - TRL 9) abordan las pruebas y validación de la tecnología en un entorno
real.
Atendiendo a una clasificación de tipo “investigación, desarrollo tecnológico e innovación” habría que indicar
que los tres primeros niveles abordarían la investigación tecnológica más básica hasta llegar a una primera
prueba de concepto. El desarrollo tecnológico se llevaría a cabo desde los niveles TRL 4 al TRL 7 hasta llegar
a un primer prototipo o demostrador no comercializable. Los proyectos de innovación tecnológica se
encontrarían en el TRL8, puesto que la innovación tecnológica requiere la introducción de un nuevo producto
o servicio en el mercado y para ello se deben haber superado las pruebas y certificaciones así como todas las
homologaciones pertinentes. Finalizada esta fase vendría el despliegue o implantación a gran escala. Estos
conceptos se corresponderían con el clásico esquema «I+D+i».
97 Cuando se habla de entorno relevante se pretende indicar un entorno con unas condiciones que se aproximan o simulan suficientemente a las condiciones existentes en un entorno real o de misión.
67
67 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
TRL9
Entorno Real Innovación
Despliegue
TRL8
Producto o servicio
comercializable -
Certificaciones pruebas
específicas
TRL7
Prototipo/Demostrador
Desarrollo tecnológico
TRL6 Entorno de
Simulación Desarrollo
TRL5
TRL4
Entorno de laboratorio Investigación TRL3
Prueba de concepto
Investigacion Industrial TRL2
TRL1
Ilustración 19 Tabla de comparación niveles TRL según diferentes enfoques
En relación a la aplicación práctica en las convocatorias públicas de ayudas para la realización de proyectos, si
consideramos el ciclo de vida completo de la tecnología que se pretende desarrollar, comenzaríamos desde el
TRL1, donde a partir de una primera idea novedosa se llegaría hasta la prueba de concepto en el TRL 3.
Cuando el alcance del proyecto es a nivel de prueba de concepto a la finalización del mismo se deberá tener la
certeza de que el camino emprendido es adecuado para llegar a disponer de un producto comercial, aunque
todavía quedarán actividades de desarrollo, pruebas e industrialización etc., antes de poder acceder al mercado.
Posteriormente se abordaría el desarrollo tecnológico (TRL 4 – TRL 7) hasta su validación y finalmente su
puesta en el mercado y despliegue (TRL 8 - TRL 9).
Si nos centrásemos en el desarrollo tecnológico habría que partir de tecnología validada a nivel de prueba de
concepto y centrarse en los niveles (TRL 4 - TRL 7), con un desarrollo tecnológico más cercano a mercado
según nos vamos aproximando al nivel TRL 8. Finalmente, los proyectos de innovación que exigen la
introducción del producto o servicio nuevo o mejorado en el mercado se abordarían en los niveles (TRL 8 -
TRL 9).
2.2.3.5 Modelo de madurez de procesos frente a madurez de tecnologías
En este apartado consideraremos el modelo CMMI para desarrollar nuestro modelo de madurez de la
organización aunado con la madurez de las tecnologías de la Industria 4.0 y de los propios procesos de la
organización. Por consiguiente, emplearemos los 5 niveles de madurez definidos en CMMI de la siguiente
manera:
Nivel I. Inicial o impredecible. En el primer nivel de evaluación I, no existen tecnologías aplicadas o
empleadas en el proceso. Estamos pues en una fase inicial, impredecible e inestable.
Nivel II. Administrado. Si se alcanza el nivel II, entonces existen herramientas TI como el empleo de
Internet para un monitoreo y planificación del proceso, proyectos, productos y servicios, a través de
un política. El proceso de producción es estable y planificado debido a prácticas repetibles y hay
Modelo de madurez para Industria 4.0
68
documentación sobre recursos e incidentes, por lo que el proceso se define como administrado pero
sin una integridad global adecuada.
Nivel III. Definido. Alcanzar el nivel III implica que existe una estandarización de procesos para
facilitar su comprensión a través de procedimientos, técnicas, métodos y herramientas. El proceso de
producción está bien establecido y documentado, analizando su desempeño y tendencias.
Nivel IV. Gestionado (Cuantitativamente). Dentro de este nivel IV, el análisis numérico del
desempeño, apoyado por la gestión del conocimiento, se implementa en los objetivos del
departamento o la evaluación comparativa en el sector. Por lo tanto, el proceso es predecible y
computarizado de forma cuantitativa, relacionando los costos directos y probables con el desempeño
desde un punto de vista eficiente.
Nivel V. Optimizado o continuamente mejorado. El nivel máximo de madurez, nivel V, se alcanza
cuando existe una situación estable, documentada y cuantitativamente conocida de los procesos y toda
la organización se orienta hacia la mejora continua del departamento y los objetivos comerciales,
minimizando las causas de la variación en los procesos y implementando tecnología mejoras. Por lo
tanto, se dice que el proceso de producción está optimizado.
Teniendo esto en consideración vamos a plantear cómo quedarían los niveles de CMMI descritos brevemente
en relación a cuatro áreas fundamentales en cualquier entorno organizativo: Técnica, Información, Estratégica
y Funcional.
Tecnica: Hace referencia a la infraestructura hardware como software de la organización
Información: Hace referencia a la información propiamente dicha que manejan los distintos procesos.
Estrategica: Se refiere a los objetivos y metas de la empresa.
Funcional: Hace referencia a la organización y formas organizativas de la empresa.
Niveles CMMI Técnica Información Estratégica Funcional
1 Inicial
No existe integracion
de hardware o
software
No se comparte
información entre los
procesos
Existe un entendimiento de
los objetivos y propósitos
estratégicos a nivel local
No existe ninguna
integración funcional
2 Administrado
Existe una
integración parcial
hardware o software
a nivel local
La información se
comparte parcialmente
con las áreas más
próximas
Existe un entendimiento de
los objetivos locales,
extendido a sus límites y
relaciones con el sistema
Aplicaciones locales, sin
integración importante
entre funciones ni
información compartida
3 Definido
Existe una
integración funcional
de hardware y
software
La información se
comparte mediante bases
de datos compartidas a las
que acceden determinados
procesos
Existen objetivos
compartidos y se incorporan
los objetivos globales
Integración de distintas
áreas funcionales, con
operaciones compartidas
4 Gestionado
Existen altos niveles
de integración en
hardware y software
Existe amplia
información compartida
por todo el sistema y
hacia todos los procesos
Existen objetivos y
propósitos estratégicos a
nivel global
Fusión creciente de las
funciones y aparición de
nuevas formas
organizativas
5 Optimizado
Niveles muy altos de
de integración y
descentralización
mediante redes
informáticas
Existencia de una base de
datos común y de flujos
de información accesibles
por todo el sistema y
todos los procesos
Altos niveles de
entendimiento y dedicación
a los objetivos estratégicos
de la organización
La organización está
altamente integrada en todo
su conjunto para el
funcionamiento coordinado
Ilustración 20 Descripción de áreas por nivel CMMI
69
69 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
Por otro lado, vamos a considerar una división en dominios de arquitectura como la planteada por TOGAF,
cuyo modelo al detalle veremos más adelante, pero para nuestro caso, simplificaremos ligeramente el modelo
y consideraremos los siguientes dominios:
Arquitectura de Negocios: Este dominio nos proporciona el modelo de estrategia, caracterizado por la
respuesta de los diferentes procesos de la organización.
Arquitectura de Aplicación: Este dominio nos proporciona el plano para los sistemas de aplicación
desplegados junto con las interacciones entre estos y los procesos.
Arquitectura de Infraestructura: Este dominio describe el componente físico, la arquitectura y los
sistemas necesarios para apoyar la implementación de los servicios y aplicaciones.
Teniendo esto en consideración vamos a mostrar a continuación cómo quedarían las diferentes tecnologías de
TI e Industria 4.0 en función de los niveles de CMMI y en cuanto a las arquitecturas TOGAF anteriormente
indicadas.
Niveles CMMI Negocio Aplicaciones Infraestructura
1 Inicial Modelo
Reactivo
Documentos ofimáticos (Hojas de cálculo,…) para almacenamiento manual y local de la información
Seguridad Informática
Servidor de ficheros, Bases de Datos, Red
informática
2 Administrado Modelo
Preventivo Gestión documental, Seguridad Informática
Servidores de gestión de bases de datos,
Sensores, Dispositivos IoT,
3 Definido Modelo
Proactivo
Automatización de flujos de trabajo, IoT, Middleware,
Sistemas de Seguridad, Business Intelligence, Ciberseguridad
Sensores, Dispositivos IoT , Wearables,
Sistemas CiberFísicos, Sistemas de Seguridad, M2M
4 Gestionado Modelo
Predecible SCADA, IoT, Chatbots, Análisis de Negocio, Análisis
de Seguridad, Realidad Virtual, Ciberseguridad
Comunicaciones industriales, Plataforma IoT,
Infraestructura TI dedicada (on-premises/cloud), CoBots, Herramientas de visualización,
Herramientas de Modelado, Impresoras 3D,
5 Optimizado Modelo
Prescriptivo
Machine learning, Gestión del ciclo de vida del
producto, Soluciones de Realidad Aumentada, Analíticas de Big Data
Big-data, Sistemas de Realidad Aumentada,
Sistemas Cognitivos
Por último, nos planteamos cómo resultaría representar la complejidad a nivel de madurez de las tecnologías si
la relacionamos con el nivel de madurez determinada por CMMI. Cualitativamente, y en base a los
conocimientos adquiridos en relación a las tecnologías de la Industria 4.0 nos atrevemos a representar:
Modelo de madurez para Industria 4.0
70
Ilustración 21 Representación de Tecnologías
2.2.4 Proceso de transformación
En este paso de la metodología propuesta, se recomienda la incorporación de los diferentes elementos
habilitadores digitales a la arquitectura empresarial conforme a las prácticas TOGAF definidas por The Open
Group.
2.2.4.1 TOGAF (The Open Group Architecture Framework)
The Open Group Architecture Framework (TOGAF) o Esquema de Arquitectura del Open Group, es un
esquema o marco de trabajo de Arquitectura Empresarial que proporciona un enfoque para el diseño,
planificación, implementación y gobierno de una arquitectura empresarial de información. Esta arquitectura
está modelada, por lo general, en cuatro niveles o dimensiones: Negocios, Tecnología (TI), Datos y
Aplicaciones. Cuenta con un conjunto de arquitecturas base que buscan facilitarle al equipo de arquitectos
cómo definir el estado actual y futuro de la arquitectura.
El desarrollo original de TOGAF en su versión inicial en 1995 se basó en el Marco de Arquitectura Técnica
para la Gestión de la Información del Departamento de Defensa de Estados Unidos (TAFIM, Technical
Architecture Framework for Information Management). A partir de ese momento, The Open Group
Architecture Forum ha ido desarrollando versiones sucesivas del estándar y publicado cada una en el sitio web
de The Open Group.
Al igual que otros marcos de administración de TI, TOGAF ayuda a las empresas a alinear la TI con los
objetivos comerciales, a la vez que ayuda a organizar los esfuerzos de TI entre departamentos. TOGAF ayuda
a las empresas a definir y organizar los requisitos antes de que comience un proyecto, lo que permite que el
71
71 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
proceso avance rápidamente con pocos errores. Además, debido a su escalabilidad, puede ser usado por
organizaciones de gobierno, empresas pequeñas, medianas o grandes.
La definición de arquitectura de sistemas basados en software dada por el estándar ISO/IEC/IEEE 42010 se
puede resumir como: "la organización fundamental de un sistema, representada por sus componentes, sus
relaciones entre ellos y con su entorno, y los principios que gobiernan su diseño y evolución." TOGAF adopta
y amplía esta definición, resultando que en TOGAF, arquitectura tiene dos significados según el contexto:
"Una descripción formal de un sistema, o un plano detallado del sistema a nivel de sus componentes
que guía su implementación"
"La estructura de componentes, sus interrelaciones, y los principios y guías que gobiernan su diseño y
evolución a lo largo del tiempo."
TOGAF contiene 4 dominios de arquitectura que son comúnmente aceptados como un subdominio de la
arquitectura de una empresa:
Arquitectura de Negocios: Define estrategias de negocios, gobernanza, organización y procesos
claves de la organización.
Arquitectura de Aplicación: Provee un plano (blueprint) para sistemas individuales de aplicación
que serán desplegados al igual que las interacciones entre estos y los procesos de negocios.
Arquitectura de Datos: Explica la manera en que los datos son ordenados y los recursos de gestión
de dichos datos.
Arquitectura Técnica-tecnológica: Describe el componente físico, software y de redes necesario
para apoyar la implementación de servicios de negocio, datos y aplicación.
La clave de TOGAF es el método - Método de Desarrollo de la Arquitectura (ADM Architecture
Development Method) - para desarrollar una Arquitectura Empresarial que aborda las necesidades del negocio.
El ADM de TOGAF funciona de modo iterativo, es decir, por fases que avanzan progresivamente pero que a
la vez permiten la revisión y ajuste de cada una de ellas durante el proceso, de forma que transforman la
empresa de manera controlada y garantizando que se responda a los objetivos de negocios y oportunidades.
Las fases descritas, son:
Fase Preliminar
Fase A: Visión de Arquitectura
Fase B: Arquitectura de Negocio
Fase C: Arquitectura de Sistemas de Información
Fase D: Arquitectura Tecnológica
Fase E: Oportunidades y Soluciones
Fase F: Planificación de Migración
Fase G: Gobierno de la Implementación
Fase H: Gestión de cambios de la arquitectura
Gestión de Requerimientos
Modelo de madurez para Industria 4.0
72
Ilustración 22 El ciclo del Método de Desarrollo de la Arquitectura
Fase Preliminar. Esta fase sirve para preparar a la organización en la creación de un exitoso plan de
arquitectura. Con ella podremos: Entender el ambiente del negocio, Comprender la Alta Gerencia, Alcanzar un
acuerdo respecto al alcance, Establecer Principios, Establecer una estructura de gobierno y Llegar a un acuerdo
respecto al método a ser adoptado.
Fase A: Visión de la Arquitectura. Aborda el establecimiento del proyecto e inicia una iteración del ciclo de
desarrollo de la arquitectura, estableciendo el alcance, limitaciones y expectativas. Se ejecuta con el objetivo
de validar el contexto del negocio y producir una Declaración de Trasbajo de Adquitectura Aprobada.
Fase B: Arquitectura de Negocio. Esta fase aborda el desarrollo de una Arquitectura de Negocio que apoye
la visión de la Arquitectuira acordada.
Fase C: Arquitectura de Sistemas de Información. En esta fase aborda la documentación de la organización
fundamental de los sistemas de TI de nuestra empresa, representada por los principales tipos de sistemas de
información y aplicaciones que los utilizan:
Tipos de información de alta importancia en la empresa junto a sus sistemas de aplicación que los
procesan.
Relaciones entre cada uno y el ambiente, al igual que los procesos que gobiernan su diseño y
evolución.
Con esto demostraremos como los Sistemas de Información servirán para alcanzar los objetivos de la empresa.
Fase D: Arquitectura Tecnológica. En esta fase se aborda la documentación de la organización esencial de
sistemas de TI, tanto Hardware como en Software y tecnología de comunicaciones.
Fase E: Oportunidades y Soluciones. Se realizan las actividades referentes a la implementación. Describe el
proceso de identificación de los medios de entrega (proyectos, programas o carteras) que proporcionan la
Arquitectura de Destino identificada en fases anteriores.
Fase F: Planificación de Migraciones. Para los proyectos identificados en la Fase E, realizamos un análisis
costo/beneficio y evaluación de riegos. Asismismo, se desarrolla un plan de implementación y migración
detallado.
73
73 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
Fase G: Gobierno de la Implementación. En esta fase se define como la arquitectura delimita los proyectos
de implementación, la supervisa al mismo tiempo que la construye y produce Contratos de arquitectura
firmados.
Fase H: Gestión de cambios de la arquitectura. Monitorización continua, Se asegura que los cambios en la
arquitectura se manejan en una manera cohesiva e inteligente
Gestión de requerimientos. Este proceso se aplica a todas las fases del ciclo ADM. Es un proceso dinámico
que aborda la identificación de los requerimientos de la empresa, almacenándolos y luego getionándolos al
ingreso de las fases relevantes del ADM. .
Al realizar este proceso, obtendremos un modelo detallado de productos de trabajo de arquitectura, incluidos
Entregables, Artefactos dentro de entregas y los Bloques de Construcción:
Un documento entregable, el cual es un producto previamente especificado en un contrato, por esto se revisa
formalmente y es aprobado por los inversionistas.
Un Artefacto, es un producto específico que describe una arquitectura desde un punto de vista específico, por
ejemplo un diagrama de una Red, una especificación de un servidor. Estos, representan una lista de
requerimientos de arquitectura y una matriz de interacción con el negocio.
Un Bloque de Construcción, representa un componente (normalmente reutilizable) del negocio, que al ser
combinado con otro u otros bloques se crearán arquitecturas y soluciones.
2.2.5 Gestión del Cambio
La transformación digital implica un proceso de cambio radical en las organizaciones que lo acometan. La
gestión del cambio busca facilitar y conseguir la implementación exitosa de los procesos de transformación, lo
que implica trabajar en la aceptación y asimilación de los cambios y en la reducción de la resistencia ante los
mismos.
El éxito de una transformación depende de la capacidad de respuesta, por lo que es importante planificar los
cambios:
Buscando el compromiso interno y externo para apoyar la implementación de los mismos, en este
sentido, los cambios deben ir dirigidos en concordancia con la cultura corporativa de la empresa y
contar con la participación de los líderes de la organización.
Preparándose previamente con contacto adecuado y conocimiento del cambio. La estrategia de
comunicación es esencial y debe haber unos canales de comunicación eficientes entre los diferentes
servicios, departamentos o personal implicado.
Aceptando los cambios a través de la comprensión y la percepción positiva, disminuyendo las
resistencias. La formación es la herramienta clave, para poder valora las aportaciones y ventajas que
implican los nuevos sistemas de trabajo, conllevando la disposición de la empresa a aceptar el cambio.
Buscando nuevamente el compromiso interno y externo con la instalación, adopción,
institucionalización e internalización de los nuevos métodos debido a los cambios implementados.
Es posible presentar un modelo de madurez ante un cambio, adaptado de CMMI, donde los niveles de
madurez se defien en función de la respuesta de la empresa al cambio:
Nivel I. Organización reactiva, actuando de acuerdo con las circunstancias.
Nivel II. Organización receptiva, que establece cómo reaccionar antes de conocer las circunstancias.
Nivel III. Organización proactiva, con medidas anticipatorias definidas para gestionar las
circunstancias.
Nivel IV. Organización de alto rendimiento, buscando la excelencia en la gestión del cambio.
Modelo de madurez para Industria 4.0
74
Por último, atendiendo a la naturaleza específica de las tecnologías de la Industria 4.0, el ciclo de
sobreexpectación de Gartner deberá ser tenido en cuenta en la gestión del cambio que se desarrolle para el
proceso de transformación digital, pues es una representación de la adopción y aplicación comercial de las
tecnologías que pasamos a describir con más detalle.
2.2.5.1 Ciclo de sobreexpectación tecnológica de Gartner
Un hype ciclo o ciclo exagerado o sobreexpectado de Gartner es una representación gráfica de la madurez,
adopción y aplicación comercial de tecnologías específicas. Gartner usa ciclos de exageración para caracterizar
el exceso de entusiasmo, o "exageración", y la posterior decepción que generalmente siguen a la introducción
de nuevas tecnologías. Un ejemplo genérico de estos ciclos exagerados de Gartner se muestra en la figura
siguiente:
Ilustración 23 Ciclo de sobreexpectacion de Gartner
Un ciclo de exageración en la interpretación de Gartner tiene cinco pasos:
1. "Lanzamiento" - La primera fase de un ciclo es el "lanzamiento", una presentación del producto o
cualquier otro evento genera interés y presencia en los medios.
2. "Pico de expectativas sobredimensionadas" - En la siguiente fase, el impacto en los medios genera
normalmente un entusiasmo y expectativas poco realistas. Es posible que algunas experiencias
pioneras se lleven a cabo con éxito, pero habitualmente hay más fracasos.
3. "Abismo de desilusión" - Las tecnologías entran en el abismo de desilusión porque no se cumplen las
expectativas. Estas tecnologías dejan de estar de moda y en consecuencia, por lo general la prensa
abandona el tema.
4. "Rampa de consolidación" - Aunque la prensa haya dejado de cubrir la tecnología, algunas empresas
siguen, a través de la "pendiente de la iluminación", experimentando para entender los beneficios que
puede proporcionar la aplicación práctica de la tecnología.
5. "Meseta de productividad" - Una tecnología llega a la "meseta de productividad", cuando sus
beneficios están ampliamente demostrados y aceptados. La tecnología se vuelve cada vez más estable
y evoluciona en segunda y tercera generación. La altura final de la meseta varía en función de si la
tecnología es ampliamente aplicable o sólo beneficia a un mercado concreto.
75
75 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
El ciclo sobrexpectado de Gartner se utiliza actualmente de forma generalizada en el marketing de las TIC.
Ilustración 24 Ciclo de Gartner para I+D
La exageración o sobreexpectación de la tecnología puede ocurrir y lo hace a través de diferentes
organizaciones. A menudo puede suceder que se apliquen importantes fondos de inversión de un programa a
tecnologías que pueden no ser adecuadas para el sistema o usuario previsto, pero que las partes interesadas del
programa consideraron prometedoras. Cuando las partes interesadas del programa prestan atención
significativa a nuevas investigaciones, la tecnología específica debe evaluarse objetivamente junto con su
madurez lo antes posible antes de comprometer fondos de inversión.
Es importante destacar que no toda novedad tecnológica avanza a la misma velocidad dentro del ciclo de vida
representado por el gráfico. Esto es así por muchos factores, que se pueden resumir en “el tiempo que falta
para que el mercado pueda estar preparado para adoptar dicha novedad”. Teniendo esto en consideración, al
representar los distintos grados de madurez de estas tecnologías emergentes, a cada una de ellas se le asigna un
valor que indica el tiempo estimado hasta llegar a la “meseta de productividad”, momento en el que se
produciría la adopción masiva: Menos de 2 años, de 2 a 5 años, de 5 a10 años, más de 10 años y obsoleta antes
de su adopción masiva.
Ilustración 25 Ciclo de expectación para las Tecnologías Emergentes 201798
98 https://www.gartner.com/newsroom/id/3784363
Modelo de madurez para Industria 4.0
76
2.2.6 Financiación
Hasta ahora, la metodología propuesta ha considerado los procesos y su gestión, la gestión de la calidad y las
tecnologías como elementos catalizadores del proceso de transformción digital. Sin embargo, es preciso
considerar que la ejecución de un proceso de transformación digital requiere de un uso adecuado de los
recursos, implicando también a la gestión financiera, que si recordamos, es el cuarto pilar sobre el que se había
diseñado la metodología propuesta.
La incorporación eficiente de la tecnología en el proceso de transformación digital de la empresa precisa que
los recursos fundamentalmente financieros, tanto internos como externos, de la misma sean adecuadamente
gestionados para que el proceso de transformación sea realizable. En este último paso, serían de consideración:
ROI (Return of Investment, Retorno de la Inversión). Es el indicador más útil para medir el éxito de un
cambio en una empresa, midiendo el resultado obtenido a partir del esfuerzo y el dinero invertido. Por
eso, cuantificar el ROI antes y después de implementar una nueva metodología o transformación
permite estudiar el impacto real que ha tenido sobre la empresa y su productividad.
Cambio de modelo financiero de la empresa debido a la incorporación de diversas tecnologías como
puede ser el Cloud Computing que además de permitir a la organización una adecuación flexible de su
infraestructura TI implica además un intercambiando los gastos o inversiones de capital (CAPEX
CAPital EXpenditures) por los gastos operativos por funcionamiento (OPEX Operating EXpense), ya
que no es necesario incurrir en gastos por adquisición de activos o bienes fijos incrementándose los
gastos relativos al funcionamiento del servicio.
Impulso de la Industria 4.0 por parte de la Adminisración Pública. Existen múltiples iniciativas tanto
europeas, nacionales como autonómicas que incentivan la realización de estudios de consultoría así la
financiación mediante préstamos en condiciones muy beneficiosas o bonificaciones y desgravaciones
fiscales para la adquisición de las tecnologías o desarrollo de proyectos que impulsen e integren
Industria 4.0. Estas iniciativas y programas son de especial interés en la gestión financiera de recursos
externos a la empresa por lo que realizaremos un estudio en profundidad de los mismos. Debido a la
diversidad de programas de financiación existentes, abordaremos dicho estudio en la siguiente
sección.
77
3 INICIATIVAS Y LÍNEAS DE FINANCIACIÓN EN
INDUSTRIA 4.0
os mercados son cada vez más globalizados, exigentes y competitivos y la industria tiene que adaptarse
y acometer procesos de digitalización para mantener posiciones competitivas. La digitalización ofrece a
la industria una gran oportunidad de transformación y supone una garantía de crecimiento, empleo,
competitividad y prosperidad debido al efecto multiplicador que tiene la industria en ámbitos como la
investigación o el desarrollo de servicios basados en tecnología. La aparición de nuevas tecnologías como la
computación en la nube, el internet de las cosas o el big data, permiten que la industria pueda abordar este reto,
y alcanzar de este modo la cuarta revolución industrial.
El pasado año 2015, el ministro de Industria, Energía y Turismo presentó el informe ‘Industria Conectada 4.0:
la transformación digital de la industria española’, un documento elaborado dentro de un proyecto público-
privado que ha contado con el apoyo de Indra, Telefónica y Banco Santander y que nace con el fin de impulsar
la transformación digital de la industria española, recogiendo las líneas de actuación de la iniciativa Industria
Conectada 4.0 para dotar a las empresas de las estrategias y actuaciones que apoyen su transformación digital.
En ese mismo año se anuncia que la Secretaría General de Industria y Pyme destinará a la iniciativa 97,5
millones de euros en 2016. A este presupuesto habría que sumarle la aportación de otras secretarías y
ministerios. En el año 2016, el Ministerio de Industria, Energía y Turismo presenta las actuaciones que están
en marcha de la iniciativa “Industria Conectada 4.0” y anuncia que la Secretaría General de Industria y PYME
y la Secretaría de Estado de Telecomunicaciones y Sociedad de la Información destinarán 177,5 millones de
euros a disposición de las empresas como apoyo a la transformación digital.
Hemos visto que existen iniciativas similares en muchos países con un mismo objetivo: impulsar y desarrollar
la investigación y el empleo de las nuevas tecnologías emergentes, fomentar nuevos cambios de modelo de
negocio y proporcionar soluciones óptimas, innovadoras y competitivas en este marco de la digitalización de la
industria 4.0. Estudiaremos con mayor detalle la iniciativa “Industria Conectada 4.0” impulsada por el
Ministerio de Industria, Energía y Turismo junto con las posibles líneas de apoyo financiero actualmente
existentes en nuestro país que responde al papel facilitador del proceso de transformación digital para las
empresas españolas.
3.1 Iniciativa Industria Conectada 4.0
La iniciativa Industria Conectada 4.0 es una estrategia impulsada por la Secretaría General de Industria y de la
PYME (SGIPYME) del Ministerio de Economía, Industria y Competitividad con el triple objetivo de:
incrementar el valor añadido industrial y el empleo cualificado en el sector; favorecer el modelo español para
la industria del futuro y desarrollar la oferta local de soluciones digitales; desarrollar palancas competitivas
diferenciales para favorecer la industria española e impulsar sus exportaciones.
L
Iniciativas y líneas de financiación en Industria 4.0
78
Ilustración 26 Industria Conectada 4.0
Para impulsar la transformación digital de la industria española, se han definido cuatro líneas de actuación:
1. Garantizar el conocimiento del concepto Industria 4.0 y de sus tecnologías asociadas, así como el
desarrollo de competencias de Industria 4.0 en España
2. Fomentar la colaboración entre empresas de diversos sectores industriales, empresas tecnológicas,
centros de investigación y otras entidades con el fin de promover el desarrollo de soluciones 4.0
adaptadas a las necesidades de la industria
3. Impulsar el desarrollo de una oferta española de habilitadores digitales
4. Promover las actuaciones adecuadas para la puesta en marcha de la Industria 4.0 en la industria
española
Las líneas de actuación se concretan a su vez en un total de 8 áreas estratégicas en las que se centrarán los
esfuerzos de la iniciativa en sus siguientes fases y que consisten en la divulgación, la adaptación de la
formación académica y laboral, la creación de entornos de colaboración multidisciplinar y de ámbito europeo,
el impulso del desarrollo de una oferta de tecnologías 4.0 a partir del I+D, el apoyo a empresas tecnológicas, el
apoyo a la industria hacia la transformación digital, la adaptación del marco regulatorio, la estandarización
internacional y con el desarrollo de proyectos público-privados de referencia.
Ilustración 27 Líneas de actuación, áreas estratégicas y objetivos de la iniciativa Industria Conectada 4.99
99 www.minetad.gob.es
79
79 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
La iniciativa Industria Conectada 4.0 consta de varias actuaciones complementarias dirigidas a empresas
industriales:
• La publicación de una página web100, que sirve de referencia a las actuaciones de la Administración
en el ámbito de la industria 4.0.
• Una Herramienta de Autodiagnóstico Digital Avanzado (HADA)101 que es un Servicio de
Autodiagnóstico on-line, a disposición de todas las empresas, accesible también desde la web, que
permite conocer cuál es su grado de madurez tecnológica en las diversas partes de su cadena de valor.
• El Programa Activa: Programa de asesoramiento especializado y personalizado, realizado por
entidades consultoras acreditadas y con experiencia en implantación de proyectos de Industria 4.0 que
guía a la empresa en su proceso de transformación digital. Este servicio permite no sólo identificar las
áreas de mejora de la empresa, sino que incluirá un plan de acciones correctoras, y se evaluará el
impacto que se pretende con la ejecución de dichas acciones, permitiendo a las empresas disponer de
un diagnóstico de situación y de un plan de transformación que identifique los habilitadores digitales
necesarios en ese proceso de transformación y establezca la hoja de ruta para su implantación.
En concordancia con estas actuaciones, en el marco de la Iniciativa “Industria Conectada 4.0” se habilitan
instrumentos financieros que permitan ayudar a las empresas industriales a ejecutar proyectos en el ámbito 4.0
que supongan la incorporación de soluciones tecnológicas en sus productos, procesos y modelos de negocio.
• Financiación a los proyectos de digitalización de Industria Conectada 4.0
• Financiación a las empresas para participar en el Programa Activa de Asesoría Personalizada
Ambas actuaciones están dirigidas a empresas que desarrollan o van a desarrollar una actividad industrial
productiva, y cuentan con la colaboración y cofinanciación de las Comunidades Autónomas y de la Fundación
EOI (Escuela de Organización Industrial).
Finalmente hay que hacer referencia al Programa de Asociaciones Empresariales Innovadoras, que ha venido
apoyando actuaciones asociativas de carácter innovador de los «clusters» o agrupaciones empresariales,
formando parte de la estrategia europea de promoción de la competitividad de las pequeñas y medianas
empresas y de la innovación. El programa se ha adaptado para alinearse con los objetivos de la iniciativa
Industria Conectada 4.0.
3.1.1 Líneas de Financiación Industria Conectada 4.0
3.1.1.1 Ayudas iniciativa Industria Conectada 4.0 (Orden EIC/742/2017)
Esta actuación de Ayudas a la iniciativa Industria Conectada 4.0102 persigue el apoyo a proyectos que
promuevan la transformación digital de las empresas industriales, complementando de esta forma los esfuerzos
empresariales destinados a conseguir su evolución a la economía digital.
En particular, esta actuación tiene como objetivo apoyar la incorporación de conocimientos, tecnologías e
innovaciones destinadas a la digitalización de los procesos y a la creación de productos y servicios
tecnológicamente avanzados y de mayor valor añadido en las empresas industriales.
100 http://www.industriaconectada40.gob.es 101 https://hada.industriaconectada40.gob.es/hada/register 102 http://www.minetad.gob.es/PortalAyudas/IndustriaConectada/Paginas/Index.aspx
Iniciativas y líneas de financiación en Industria 4.0
80
Se apoyarán proyectos de investigación industrial, proyectos de desarrollo experimental, así como proyectos
de innovación en materia de organización y procesos.
La actuación está enmarcada dentro de la iniciativa Industria Conectada 4.0, que pretende desarrollar palancas
competitivas diferenciales y la creación de las condiciones adecuadas para favorecer la competitividad de las
empresas españolas, construyendo de esta forma el modelo español para la industria del futuro.
En la Orden EIC/742/2017103, de 28 de julio, se establecen las bases para la concesión de apoyo financiero a
proyectos de I+D+I en el ámbito de la industria conectada 4.0.
En la convocatoria del 2017 se destinaron 70 millones de euros en la modalidad de préstamos reembolsables.
(Extracto de la Orden de 15 de noviembre de 2017 por la que se efectúa la convocatoria de concesión de
apoyo financiero a proyectos de investigación, desarrollo e innovación en el ámbito de la industria conectada
4.0 en el año 2017).
Características de las ayudas
Las ayudas tendrán la forma de préstamos reembolsables a un interés de aplicación que se establecerá y
publicará en cada convocatoria y siendo el plazo máximo de amortización de 10 años, 3 de ellos de carencia.
En la pasada convocatoria el interés aplicable fue del 0%.
El presupuesto mínimo de las actuaciones financiables se regulará en la convocatoria (en la pasada
convocatoria el presupuesto mínimo financiable fue de 100.000 euros), siendo el importe máximo del
préstamo el 80% de dicho presupuesto.
La intensidad de las ayudas dependerá de la dimensión de la empresa, así como de la tipología del proyecto
que se presente. Los proyectos a financiar serán:
Proyectos de investigación industrial destinados a adquirir conocimientos que resulten útiles para
crear nuevos productos, procesos o servicios.
Proyectos de desarrollo experimental destinados a la adquisición, combinación, configuración y
empleo de conocimientos y técnicas ya existentes con vistas a elaborar nuevos o mejores productos,
procesos o servicios.
Proyectos de innovación en materia de organización y de procesos de PYMES para aplicar nuevos
métodos organizativos a las prácticas comerciales, a la organización del centro de trabajo o a las
relaciones exteriores, así como para introducir nuevos métodos de producción o suministro.
Estos proyectos se encuadrarán en al menos una de las siguientes prioridades temáticas:
a) Soluciones de negocio y de inteligencia
b) Plataformas colaborativas
c) Comunicaciones y tratamiento de datos en la cadena de valor del sector manufacturero
d) Fabricación aditiva
e) Robótica avanzada
f) Sensores y sistemas embebidos
103 https://www.boe.es/diario_boe/txt.php?id=BOE-A-2017-9215
81
81 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
Si bien la dimensión de la empresa no es una condición restrictiva para la percepción de las ayudas, estas
revisten particular relevancia para las PYMES, ya que sus limitados recursos pueden restringir sus
posibilidades de acceso a los nuevos conocimientos y técnicas, fundamentales para su adaptación a la cuarta
revolución industrial.
Entre los conceptos susceptibles de ayuda se incluyen gastos de consultoría para la implantación del Plan de
Digitalización.
La puesta en marcha de esta línea de apoyo financiero responde al papel de facilitador del proceso de
transformación digital que corresponde a Administración General del Estado, que está poniendo a disposición
de las empresas todo un paquete de herramientas que las guiarán en el reto de la digitalización que tienen que
afrontar.
3.1.1.2 Ayudas Programa Activa (Orden EIC/743/2017)
Este es un programa cofinanciado por el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad, las
Comunidades Autónomas y las propias empresas industriales. Para impulsar esta iniciativa, se convocan, en
régimen de concurrencia competitiva, la concesión de ayudas para la recepción del asesoramiento
especializado por parte de las empresas industriales beneficiarias.
En la Orden EIC/743/2017104, de 28 de julio, se establecen las bases reguladoras de la concesión de ayudas
dirigidas a impulsar la transformación digital de la industria española en el marco del proyecto industria
conectada 4.0.
La Fundación EOI105 ha propuesto la presente Orden y realizará las correspondientes convocatorias de
subvenciones para que las empresas industriales españolas puedan ser beneficiarias de la ayuda y formen parte
del proyecto, recibiendo el asesoramiento especializado que les ayude en su proceso de transformación digital
en aras de la mejora de su competitividad. Las convocatorias que se acojan a esta Orden contarán con las
siguientes fuentes de financiación:
a) al menos un tercio del importe total de la financiación provendrá de las Comunidades Autónomas que se
adhieran al proyecto;
b) hasta un tercio del importe total de la financiación provendrá de las empresas industriales beneficiarias;
c) al menos un tercio del importe total de la financiación provendrá de la Fundación EOI con cargo a la
transferencia de capital de la Secretaría General de Industria y de la PYME del Ministerio de Economía,
Industria y Competitividad.
En las convocatorias se indicará expresamente la cofinanciación y las condiciones requeridas para la misma y
se indicará, asimismo, que las operaciones objeto de ayuda deberán cumplir con los criterios de selección
establecidos para el citado proyecto de asesoramiento especializado.
La ayuda en especie objeto de esta Orden será la recepción de un asesoramiento especializado e
individualizado que incluirá un diagnóstico de la situación de partida de la empresa beneficiaria, y la
elaboración de un plan de transformación digital. El asesoramiento se prestará a través de reuniones
individualizadas con las empresas beneficiarias y la realización de talleres temáticos y demostrativos de apoyo,
con un mínimo de 50 horas de asesoramiento individualizado.
104 https://www.boe.es/diario_boe/txt.php?id=BOE-A-2017-9216 105 https://www.eoi.es/es/empresas/industria-40
Iniciativas y líneas de financiación en Industria 4.0
82
Actualmente la EOI (Escuela de Organización Industrial) ya ha publicado 17 convocatorias106 en diversas
comunidades autónomas no habiendo niguna convocatoria actualmente abierta. En la convocatoria de
Andalucía, se destinó un total de 124.800 euros a 12 empresas.107
Características de las ayudas
El precio del servicio objeto de ayuda es de diez mil cuatrocientos euros (10.400,00 €) por empresa industrial
beneficiaria, impuestos incluidos.
La Fundación EOI concederá una subvención bajo la modalidad de ayuda en especie hasta una cuantía
máxima de diez mil cuatrocientos euros (10.400,00 €) por empresa industrial beneficiaria, impuestos incluidos,
que complete el proceso de asesoramiento.
La empresa beneficiaria contribuirá como máximo con un tercio del importe total del precio del servicio objeto
de ayuda. Dicha cuantía se establecerá en función de la cofinanciación de las restantes partes integrantes del
proyecto, quedando determinadas las aportaciones de las partes de forma previa en cada convocatoria.
La cuantía final de ayuda que recibirá la empresa beneficiaria será la diferencia entre la cuantía máxima
subvencionable por empresa beneficiaria (10.400,00 €) y la parte que le corresponda aportar a la empresa
beneficiaria.
Estas ayudas son compatibles con otras subvenciones, ayudas, ingresos o recursos para la misma finalidad,
procedentes de cualesquiera Administraciones o entes públicos o privados, nacionales, de la Unión Europea o
de organismos internacionales salvo que la aportación de la Comunidad Autónoma provenga de subvenciones,
ayudas, ingresos o recursos de la propia Unión Europea, en cuyo caso serán incompatibles con ayudas de esa
misma procedencia.
3.1.1.3 Programa de apoyo a las Agrupaciones Empresariales Innovadoras (Orden IET/1009/2016)
La Dirección General de Industria y de la Pequeña y Mediana Empresa (DGIPYME)108 es una unidad
orgánica perteneciente al Ministerio de Economía, Industria y Competitividad. Entre los objetivos de la
Dirección General se encuentra facilitar y promover una comunicación fluida con las empresas y agentes de
los distintos sectores sobre los que se proyecta la acción del Ministerio, con especial incidencia en la ejecución
de las políticas de apoyo y promoción de las pequeñas y medianas empresas (PYME), con el fin de favorecer e
impulsar su actividad empresarial y la mejora de su competitividad.
La DGIPYME convoca anualmente ayudas que sirven de apoyo directa o indirectamente a emprendedores y a
la PYME y articula las políticas de apoyo a las pequeñas y medianas empresas a través de los siguientes
Instrumentos y Programas:
• Programa de apoyo a las Agrupaciones Empresariales Innovadoras
• Programa de Financia_Industria
• Programa de Crecimiento Empresarial
• Reindustrialización y Fomento de la competitividad industrial
106 https://www.eoi.es/es/empresas/industria-40 107 Resolución de la Concesión firmada https://www.eoi.es/es/file/88958/download?token=4vO27QBL 108 www.ipyme.org
83
83 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
El Programa de Agrupaciones Empresariales Innovadoras (AEI)109 del Ministerio de Economía, Industria y
Competitividad, puesto en marcha en 2007, participa de la estrategia europea de promoción de la
competitividad a través de la creación y desarrollo de «clusters» (o agrupaciones empresariales) innovadores.
Ilustración 28 Agrupaciones Empresariales Innovadoras
En España, siguiendo con las orientaciones comunitarias, se han puesto en marcha medidas dirigidas a la
consolidación y fortalecimiento de «clusters» a través de la implementación de instrumentos de apoyo a
Agrupaciones Empresariales Innovadoras (AEI).
En el art. 3 de la Orden IET/1444/2014 se define la Agrupación Empresarial Innovadora110 (AEI) como la
combinación, en un espacio geográfico o sector productivo, de empresas y centros de investigación y de
formación públicos o privados, involucrados en un proceso de intercambio colaborativo dirigido a obtener
ventajas y/o beneficios derivados de la ejecución de proyectos conjuntos de carácter innovador. La actividad
de la AEI se debe organizar en torno a una rama o sector científico o tecnológico y/o a un mercado o segmento
de mercado objetivo. La finalidad de estas agrupaciones es facilitar las prácticas innovadoras que permitan
mejorar la competitividad de las empresas españolas y su proyección y visibilidad internacional.
El Programa AEI contempla diversas líneas de apoyo para la constitución y fortalecimiento de este tipo de
agrupaciones. Esas líneas son:
Ayudas para la elaboración de planes estratégicos.
Ayudas para financiar las estructuras de coordinación, gestión y administración de las AEI
constituidas.
Ayudas para la elaboración de proyectos específicos destinados a fortalecer el potencial innovador de
las empresas de la agrupación.
Ayudas para promover acciones conjuntas o proyectos consorciados entre diferentes AEI, españolas o
de éstas con agrupaciones o clusters de similares características radicadas en otros países de la Unión
Europea.
Mediante la Orden IET/1009/2016111 de 20 de junio, se establecen las bases reguladoras de las ayudas de
apoyo a agrupaciones empresariales innovadoras con objeto de mejorar la competitividad de las pequeñas y
medianas empresas.
En la citada orden, en el capítulo de disposiciones generales y dentro del artículo 6. Tipos de proyectos y
actuaciones objeto de ayuda, podemos encontrar que se incluyen específicamente los estudios de viabilidad
técnica directamente relacionados con la «Iniciativa Industria Conectada 4.0». (Apartado 6.b) y asimismo se
109 http://www.ipyme.org/es-ES/Financiacion/AEI/Paginas/AEINueva.aspx 110 http://clusters.ipyme.org/es-es/PoliticaClusters/Informacion/Paginas/QueEsCluster.aspx 111 http://www.boe.es/buscar/doc.php?id=BOE-A-2016-6122
Iniciativas y líneas de financiación en Industria 4.0
84
contemplan como actividades innovadoras (Apartado 6.c) aquellas directamente relacionadas con la
«Iniciativa Industria Conectada 4.0», dentro de las diversas actuaciones desarrolladas en el mismo apartado.
En todo caso, de forma general, dichas actividades podrán tratarse de:
i) actividades de investigación industrial.
ii) actividades de desarrollo experimental.
iii) innovación en materia de organización.
iv) innovación en materia de procesos.
3.2 Financiación a través de Certificaciones otorgadas por AENOR
El origen de la Asociación Española de Normalización, UNE; y de AENOR, se encuentra en la Asociación
Española de Normalización y Certificación, creada en 1986. En 2017 se ha procedido a un desdoblamiento de
sus actividades por el cual UNE, asociación sin fines lucrativos, desarrolla la actividad de Normalización y
Cooperacion. Por su parte, AENOR, entidad mercantil, trabaja en los ámbitos de la evaluación de la
conformidad y actividades asociadas, como la formación o la venta de publicaciones.
La actividad de las dos organizaciones contribuye a mejorar la calidad y competitividad de las empresas, sus
productos y servicios, de esta forma ayuda a las organizaciones a generar uno de los valores más apreciados en
la economía actual: la confianza.
Ilustración 29 Cambio de Modelo de la Asociación Española de Normalización y Certificación112
En el ámbito de la normalización UNE dispone de uno de los catálogos de normas técnicas más completo del
mundo, con más de 31.500 documentos, al alcance de las organizaciones del universo hispanohablante.
Consenso, apertura y transparencia son los principios esenciales que caracterizan el trabajo de los más de
11.000 expertos de 5.000 organizaciones que participan en los comités técnicos de normalización de UNE. Por
otra parte, mediante su actividad de Cooperación es un agente de desarrollo destacado facilitando la creación y
desarrollo de infraestructuras de la calidad; habiéndose realizado hasta ahora cerca de 900 proyectos.
En el campo de la evaluación de la conformidad AENOR es la certificadora española de referencia, que
acompaña a las empresas en su expansión exterior, tanto en la implantación en otros mercados como en la
exportación de productos. Los 22.500 certificados vigentes de sistemas de gestión y los más de 106.000
productos certificados apoyan a las organizaciones en campos como la Gestión de la Calidad, Gestión
Ambiental, I+D+i, Seguridad y Salud en el Trabajo, Eficiencia Energética, Responsabilidad Social o Gestión
del Riesgo. Asimismo, la Entidad ha realizado más de 400 verificaciones y validaciones ambientales y más de
10.300 inspecciones.
112 www.aenor.es
85
85 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
AENOR, por otro lado, realiza un importante papel como impulsor de la cultura de la calidad mediantes
actividades en formación y servicios de información. En 2015 se incrementó un 30% el número de cursos
impartidos y, prácticamente en la misma proporción, el número de alumnos formados. Asimismo, la venta de
normas y publicaciones aumentó un 16%.
Como organización global, la actividad de AENOR en el ámbito internacional crece año tras año. Ésta se
materializa en distintos campos: certificación, formación, servicios de inspección, validación y verificación. A
través de alguna o varias de estas actividades, AENOR está actualmente trabajando en 78 países de América,
Europa, Asia y África.
3.2.1 Certificaciones de AENOR: Certificación I+D+i
La certificación es la acción llevada a cabo por una entidad independiente de las partes interesadas mediante la
que se manifiesta que una organización, producto, proceso o servicio, cumple los requisitos definidos en unas
normas o especificaciones técnicas.
Así, las marcas de AENOR evidencian esta certificación y constituyen un elemento diferenciador en el
mercado, mejorando la imagen de productos y servicios ofrecidos y generando confianza entre clientes y
consumidores.
AENOR dispone de diversas certificaciones (Calidad, Innovación, Ambiental, Seguridad y Gestión de Riesgos
y Responsabilidad Social) para múltiples sectores (Alimentación, Tecnologías de la Información, Sanidad y
Servicios sociales, Transporte y Logística, Automoción, Aeroespacial, Construcción, Energía, Administración
Pública yTurismo y Ocio).
Dentro de las diferentes certificaciones que otorga AENOR, nos centraremos en la Certificación de la I+D+i,
pues permite sistematizar las actividades de investigación, desarrollo e innovación, beneficiarse de importantes
deducciones fiscales, reducir la incertidumbre y aumentar la eficiencia en la gestión.
La Certificación de Proyectos de I+D+i de AENOR permite que las empresas y organismos,
independientemente de su tamaño o del sector económico al que pertenezcan, puedan identificar las
actividades que realizan susceptibles de ser consideradas I+D+i. Este certificado facilita el acceso a las
deducciones fiscales previstas, permitiendo la obtención del informe motivado del Ministerio de Economía y
Competitividad, vinculante para el Ministerio de Hacienda (Real Decreto 1432/2003 y actualizaciones).
La Norma UNE 166001 y el RD 1432/2003 son las referencias para defnir, documentar y desarrollar
proyectos de I+D+i incluyendo aspectos relativos a la gestión del proyecto y a la posterior explotación de los
resultados.
Dentro de este tipo de certificaciones podemos encontrar las siguientes:
Sistema de Gestión de la I+D+i
o Sistemas de Gestión de I+D+i UNE 166002
o Sistemas de Vigilancia Tecnológica UNE 166006
Iniciativas y líneas de financiación en Industria 4.0
86
Proyecto I+D+i
o Certificación de Proyectos de I+D+i (UNE 166001)
o Certificación de prototipos de muestrarios
Personal Investigador
Transferencia de Tecnología (UNE 166008)
Empresa Innovadora
o Certificado de conformidad de PYME Innovadora (EA 0047)
o Certificado de conformidad de Joven Empresa Innovadora (JEI) (EA 0043)
Veamos resumidamente cada una de estas certificaciones.
3.2.1.1 Certificación de Sistema de Gestión de la I+D+i
La certificación de Sistemas de Gestión de la Innovación permite a las empresas sistematizar sus actividades
de I+D+i. El certificado de Sistemas de Gestión de la I+D+i, así como la Certificación de Sistemas de
Vigilancia Tecnológica de AENOR contribuyen a fomentar los trabajos de investigación, desarrollo e
innovación en las organizaciones, mejorando su imagen y su competitividad frente a otras empresas del sector.
Para establecer el proceso y condiciones generales según las cuales AENOR puede certificar que una
organización tiene implantado un sistema de gestión, para unas actividades y ubicación determinadas,
conforme al modelo establecido en una norma, AENOR dispone del Reglamento General de Certicificación de
Sistemas de Gestión y de sus Marcas de Conformidad, aprobado el 16 de Diciembre del 2016113.
3.2.1.1.1 Gestio n de la I+D+i (UNE 166002)
Permite optimizar los procesos de investigación, desarrollo e innovación tecnológica basándose en estructuras
conocidas de sistemas de gestión
Los Sistemas de Gestión de la I+D+i permiten a empresas y organismos, independientemente de su tamaño o
del sector económico al que pertenezcan, mejorar de manera sistemática sus actividades de I+D+i, sin
encorsetarlas en reglas fijas que coarten la imaginación e inteligencia emocional de los investigadores,
proporcionando directrices útiles para organizar y gestionar eficazmente este tipo de actividades.
La norma UNE 166002 contiene requisitos y directrices prácticas para la formulación y el desarrollo de
políticas de I+D+i, para el establecimiento de objetivos acordes con las actividades, productos y servicios
específicos de cada organización, para la identificación de tecnologías emergentes o nuevas tecnologías no
aplicadas en su sector, cuya asimilación y posterior transferencia proporcionarán la base para generar
proyectos, potenciar sus productos, procesos o servicios y mejorar su competitividad.
113 www.aenor.es/documentos/certificacion/reglamentos/w_1355_RG_Certificacion_SG_Marcas_Conformidad.pdf
87
87 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
La Certificación del Sistema de Gestión de la I+D+i permite a las empresas:
Sistematizar sus actividades de I+D+i e integrarlas en la gestión general de la empresa.
Planificar, organizar y controlar las unidades de I+D+i, así como la cartera de productos generados.
Establecer la interacción de la I+D+i con otros departamentos o divisiones.
Demostrar la transparencia de las actividades de I+D+i.
Aportar un valor añadido de confianza en la actividad de I+D+i de la empresa, mejorando su imagen
empresarial y su competitividad.
Compatibilidad con otros sistemas de gestión.
La norma es de especial utilidad para todas aquellas organizaciones que realicen actividades de I+D+i,
independientemente de su tamaño y actividad y también puede utilizarse como especificación de compra en la
contratación a terceros.
AENOR dispone del Reglamento Particular de Certificación de Sistemas De Gestión de I+D+i (RP-CSG-10)
que fue aprobado en el 2017 y mediante el cual particulariza el Reglamento General de Certificación de
Sistemas de Gestión y sus Marcas de Conformidad para la certificación de los sistemas de gestión de I+D+i
que son conformes con la Norma UNE 166002 Gestión de la I+D+i. Requisitos del Sistema de Gestión de la
I+D+i y con normas equivalentes publicadas por organismos de normalización, en sus ediciones vigentes114.
3.2.1.1.2 Vigilancia Tecnolo gica (UNE 166006)
Estructura el proceso de escucha y observación del entorno para apoyar la toma de decisiones a todos los
niveles de la organización
La norma UNE 166006 permite realizar de manera sistemática la observación y búsqueda de señales de
cambio y novedades enfocadas a la captura de información, la selección y el análisis, la difusión y
comunicación para convertirla en conocimiento que permita la toma de decisiones, y el seguimiento de la
explotación de sus resultados.
La certificación de la vigilancia Tecnológica facilita la relación entre los prestatarios de la Vigilancia
Tecnológica, sean internos o externos, y sus clientes en la organización, proporcionando una terminología
común, identificando las relaciones, posibles sinergias y complementariedad entre esta actividad y otras,
precisando los elementos constitutivos de su oferta, ayudando a entender y clarificar los roles y compromisos
respectivos. Los beneficios son:
Realizar de manera sistemática la observación y búsqueda de señales de cambio y novedades
enfocadas a la captura de información para convertirla en conocimiento que permita la toma de
decisiones.
Demostrar ante terceros que se dispone de los recursos técnicos y humanos necesarios para realizar la
Vigilancia Tecnológica dentro de la empresa o para otras empresas.
Facilitar a las empresas la identificación de las áreas tecnológicas que abarcan los proveedores de
Vigilancia Tecnológica.
Facilitar la relación entre los prestatarios de la vigilancia tecnológica, sean internos o externos, y sus
clientes en la organización.
114 www.aenor.es/documentos/certificacion/reglamentos/w_2044_RP-CSG-010-01.pdf
Iniciativas y líneas de financiación en Industria 4.0
88
La norma es de especial utilidad para todas aquellas organizaciones que realicen actividades de I+D+i,
independientemente de su tamaño y actividad y también puede utilizarse como especificación de compra en la
contratación a terceros.
AENOR dispone Reglamento Particular de Certificación de Gestión De I+D+i: Sistema De Vigilancia
Tecnológica (RP-CSG-14.00) que fue aprobado en el 2008 y que particulariza el Reglamento General de
Certificación de Sistemas de Gestión y sus Marcas de Conformidad para la certificación de los sistemas de
vigilancia tecnológica que son conformes con la Norma UNE 166006 Gestión de la I+D+i: Sistema de
Vigilancia Tecnológica, en su edición vigente.115
3.2.1.2 Certificación de Proyecto I+D+i (UNE 166001)
La certificación de Proyectos de I+D+i de AENOR facilita el acceso a importantes deducciones fiscales,
permitiendo que las empresas y organismos, independientemente de su tamaño o del sector económico al que
pertenezcan, puedan identificar las actividades que realizan, susceptibles de ser consideradas I+D+i.
La Certificación de Proyectos de I+D+ide AENOR permite a empresas y organismos, independientemente de
su tamaño o del sector económico al que pertenezcan, identificar las actividades que realizan, susceptibles de
ser consideradas I+D+i.
Este certificado facilita el acceso a las deducciones fiscales previstas en la Ley del Impuesto de Sociedades
para actividades de I+D+i (art. 35 del Real Decreto Legislativo 4/2004, de 5 de marzo, por el que se aprueba el
texto refundido de la Ley del Impuesto sobre Sociedades), permitiendo la obtención del informe motivado del
Ministerio de Economía y Competitividad, vinculante para el Ministerio de Hacienda (Real Decreto
1432/2003, de 21 de noviembre, por el que se regula la emisión por el Ministerio de Economía y
Competitividad de informes motivados relativos al cumplimiento de requisitos científicos y tecnológicos, a
efectos de la aplicación e interpretación de deducciones fiscales por actividades de investigación y desarrollo e
innovación tecnológica, y sus modificaciones).
La solicitud del informe motivado es voluntaria, pero si se solicita es de obligado cumplimiento la
presentación del correspondiente certificado.
La norma UNE 166001 es una guía para la correcta gestión de proyectos de I+D+i. La certificación de
proyectos de I+D+i de conformidad con esta norma permite a las empresas del sector de la construcción
obtener puntuación extra en las licitaciones de obras públicas del Ministerio de Fomento, al demostrar que se
dispone de tecnologías propias certificadas para su empleo en la obra a la que se opta.
La Norma UNE 166001 y/o el Real Decreto 1432/2003 son las referencias para definir, documentar y
desarrollar proyectos de I+D+i incluyendo aspectos relativos a la gestión del proyecto y a la posterior
explotación de los resultados.
115 http://www.aenor.es/documentos/certificacion/reglamentos/w_RP-CSG-14_00.pdf
89
89 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
La Certificación de Proyectos de I+D+i puede ser de tres tipos:
Certificado de contenidos. Se determina la conformidad del proyecto con el Real Decreto 1432/2003
y/o la norma UNE 166001 y se establece, mediante informe técnico de acuerdo con la Ley del
Impuesto de Sociedades, el contenido en I+D y en Innovación del proyecto.
Certificación de contenidos y ejecución. Para proyectos en ejecución o finalizados. Además de lo
incluido en el primer tipo se verifica la ejecución del proyecto y los gastos incurridos en el mismo.
Certificación de seguimiento. Para proyectos plurianuales. Se verifica la ejecución anual del
proyecto y el mantenimiento de su naturaleza (I+D y/o IT) mediante el estudio de las posibles
desviaciones técnico-económicas.
3.2.1.3 Certificación de Personal Investigador
La certificación del Personal Investigador de AENOR permite demostrar que las empresas tienen empleados
que se dedican en exclusiva a I+D+i. Esta certificación facilita el acceso a una bonificación del 40% sobre la
cuota patronal por contingencias comunes de la Seguridad Social para aquel personal que se dedique en
exclusiva a actividades de I+D+i.
Con entrada en vigor el 14 de septiembre de 2014, el Real Decreto 475/2014, de 13 de junio, recupera esta
bonificación de aplicación con carácter retroactivo al personal investigador a tiempo completo en situación de
alta a partir del 1 de enero de 2013.
Ventajas que tiene aplicar este incentivo:
Reducción inmediata de gastos de personal investigador dedicado exclusivamente a actividades de
I+D+i.
Se pueden beneficiar todo tipo de organizaciones que estén sujetos al Impuesto sobre Sociedades, aun
aplicándoles el tipo reducido.
Compatible con las deducciones fiscales por I+D+i, para aquellas pymes reconocidas con el sello de
Pyme Innovadora y Joven Empresa Innovadora. Para el resto de empresas y entidades la bonificación
será compatible con el régimen de deducción siempre que no se aplique sobre el mismo investigador.
Compatible con las bonificaciones por el Programa de Fomento de Empleo.
Aumento del número de puestos de investigadores en empresas para los próximos 3 años, lo que
supone un acercamiento a los objetivos del Ministerio de Economía y Competitividad de fomentar la
creación de empleo de calidad y aumentar la actividad de las pymes innovadoras.
Posicionar a España en línea con el objetivo de la UE, que establece que al menos dos tercios de la
inversión total en I+D+i debe provenir del sector privado.
Con esta certificación se obtiene un certificado de conformidad (con seguimientos anuales) para su
presentación, junto con el correspondiente informe de auditoría, en el Ministerio de Economía y Competitivad
para obtener el informe motivado.
Iniciativas y líneas de financiación en Industria 4.0
90
3.2.1.4 Certificación de Transferencia de Tecnología (UNE 166008)
Los beneficios esperados de la certificación de la Transferencia de Tecnología son, entre otros, materializar los
resultados de las actividades de I+D+i susceptibles de ser transferidos; aflorar el know how susceptible de ser
transferido; determinar el valor económico para realizar la Transferencia de Tecnología; o beneficiarse del
incentivo económico Patent Box.
La norma UNE 166008 es un instrumento imprescindible para realizar de manera estructurada la
Transferencia de Tecnología en cualquier organización, independientemente de su tamaño o sector de
actividad.
El certificado de conformidad con la norma UNE 166008 comprende todos los requisitos tecnológicos,
contables y legales vigentes en la Ley del Impuesto de Sociedades, la doctrina tributaria y jurisprudencia
aplicable, las normas nacionales e internacionales de contabilidad e información financiera así como
directrices internacionales sobre precios de transferencia.
El certificado de Conformidad de Transferencia de Tecnología para cada Proyecto de Transferencia de
Tecnología permite además beneficiarse con mayor seguridad del incentivo económico "Patent Box" previsto
en el Art. 23 de la Ley del Impuesto de Sociedades.
Esta certificación tiene el objetivo de rentabilizar los resultados de las actividades de investigación, desarrollo
e innovación y la norma es de especial utilidad para:
Empresas que realicen actividades de I+D y deseen transferir sus resultados con seguridad.
Grupos empresariales españoles que estén transfiriendo tecnología a filiales suyas en otros países.
Filiales de empresas extranjeras que realicen actividades de I+D en España.
Empresas que hayan generado know how en procesos productivos susceptible de ser transferido.
3.2.1.5 Certificación de Empresa Innovadora
Las certificaciones de Joven Empresa Innovadora (JEI) o Pyme Innovadora permiten a las organizaciones
demostrar su capacidad de innovación, mediante una correcta evaluación de los recursos que aplican al
proceso de innovación, así como a los resultados obtenidos y además, permiten acceder a ventajas económicas
y fiscales, pues las organizaciones que consigan la certificación según las especificaciones descritas, podrán
acceder a los incentivos previstos en el Real Decreto 475/2014.
3.2.1.5.1 Certificado de conformidad de Pyme Innovadora (AENOR EA 0047)
La certificación AENOR da acceso automático al Registro de Pyme Innovadora; este registro permite
compatibilizar por primera vez en un mismo personal investigador la bonificación del 40% en las aportaciones
empresariales a las cuotas de la Seguridad Social con la deducción de hasta el 42% de los gastos en I+D+i del
Impuesto sobre Sociedades según recoge el Real Decreto 475/2014 sobre bonificaciones en la cotización a la
Seguridad Social del personal investigador. Además, la inclusión en este Registro, les permitirá acceder a otros
beneficios, como créditos para I+D+i.
91
91 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
El certificado de conformidad de Pyme Innovadora se basa en la especificación de AENOR EA 0047, que
establece los requisitos para poder considerar a una pyme como innovadora.
Las empresas deben cumplir con un mínimo de los 27 indicadores descritos en la norma, distribuidos en las
áreas de recursos humanos, recursos económico-financieros, forma de innovar, organización de la resultados
del proceso o generación de empleo en I+D+i.
Estos indicadores permiten además a las empresas identificar sus puntos fuertes y débiles para mejorar su
desempeño en las diferentes áreas de gestión y conocer, mediante autoevaluación, si pueden alcanzar la
valoración mínima de 400 puntos necesaria para la obtención del certificado de Pyme Innovadora.
Esta certificación es de utilidad para todas las empresas que realicen actividades de I+D+i, que puedan
acreditar que son Pyme (micropyme, pequeña o mediana empresa), es decir, que ocupen a menos de 250
trabajadores y tengan un volumen de negocios anual que no supere los 50 millones de euros.
3.2.1.5.2 Certificado de conformidad de Joven Empresa Innovadora (JEI) (AENOR EA 0043)
La certificación AENOR de conformidad de Joven Empresa Innovadora (JEI) da acceso automático al
Registro de Pyme Innovadora; este registro permite compatibilizar por primera vez en un mismo personal
investigador la bonificación del 40% en las aportaciones empresariales a las cuotas de la Seguridad Social con
la deducción de hasta el 42% de los gastos en I+D+i del Impuesto sobre Sociedades.
El certificado de conformidad de Joven Empresa Innovadora (JEI) se basa en la especificación técnica de
AENOR EA 0043, que establece los requisitos para poder considerar a una empresa como Joven Empresa
Innovadora.
Entre otros, indica que la empresa debe definir su estrategia de innovación, e identificar las principales
actuaciones a realizar en materia de I+D+i. Para ello debe desarrollar un plan de formación y un plan de
negocio, que describa las cualidades más significativas y las ventajas que aporta, así como el mercado al que
va destinado, y una previsión de la rentabilidad, solvencia y liquidez del proyecto.
En cuanto a los requisitos previos, la empresa debe evidenciar que los gastos en investigación, desarrollo e
innovación tecnológica deben representar al menos el 15% de los gastos totales durante los dos ejercicios
anteriores (o el último, si tiene menos de dos años).
Esta certificación es de utilidad para todas las empresas que realicen actividades de I+D+i, con una antigüedad
inferior a los 6 años desde el inicio de su actividad y que puedan acreditar que son Pyme (micropyme, pequeña
o mediana empresa), es decir, que ocupen a menos de 250 trabajadores y tengan un volumen de negocios
anual que no supere los 50 millones de euros.
AENOR ha certificado las 30 primeras JEI en sectores como biotecnología, nanotecnología, TIC, alimentación
o turismo.
Iniciativas y líneas de financiación en Industria 4.0
92
3.3 Financiación y Ayudas otorgados por Red.es
Red.es es una entidad pública empresarial del Ministerio de Energía, Turismo y Agenda Digital116
(MINETAD) que depende de la Secretaría de Estado para la Sociedad de la Información y la Agenda
Digital117 (SESIAD). Red.es nace en 2002, en el marco del Plan Info XXI, que constituye la respuesta
española al proyecto e-Europe. Los estatutos del nuevo organismo le confieren las siguientes funciones:
Fomentar y desarrollar la Sociedad de la Información.
Gestionar los registros de los nombres y direcciones de dominios .es.
Participar en el ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) y ser asesor
ministerial en asuntos de su competencia.
Ser observatorio de las Telecomunicaciones y de la Sociedad de la Información.
Elaborar estudios e informes y asesorar a la Administración General del Estado y a otros organismos.
Ilustración 30 Red.es
Red.es desarrolla programas de impulso de la economía digital, la innovación, el emprendimiento, la
formación para jóvenes y profesionales y el apoyo a la PYME mediante el fomento de un uso eficiente e
intensivo de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC).
También despliega programas de implantación tecnológica en los servicios públicos de la Administración –
especialmente en Sanidad, Justicia y Educación–, y trabajamos para el desarrollo de las Ciudades e Islas
Inteligentes.
Muchos de los proyectos que ejecuta Red.es se realizan gracias a la financiación de la Unión Europea, a través
del Fondo Europeo de Desarrollo Regional118 (FEDER) y del Fondo Social Europeo119 (FSE).
En Red.es también se gestionan los dominios120 “.es”, RedIRIS121, y el ONTSI122. Red.es trabaja, además, por
la seguridad en Internet de la mano de INCIBE123.
Entre las líneas de actuación de Red.es podemos encontrar tanto Servicios para las administraciones como para
las empresas.
116 http://www.minetad.gob.es/es-ES/Paginas/index.aspx 117 http://www.minetad.gob.es/telecomunicaciones/es-ES/Paginas/index.aspx 118 http://ec.europa.eu/regional_policy/es/funding/erdf/ 119 http://ec.europa.eu/esf/home.jsp?langId=es 120 http://www.dominios.es/dominios/ 121 http://www.rediris.es/ 122 http://www.ontsi.red.es/ontsi/ 123 https://www.incibe.es/
93
93 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
Servicios públicos para las administraciones:
Ciudades Inteligentes. Una de las grandes oportunidades para desarrollar mejor nuestros servicios
públicos y para apoyar la creación de un sector de la economía española especializado, de alto valor
añadido y tecnológico
Escuelas Conectadas. La generalización de la conectividad por banda ancha de alta velocidad en los
centros educativos permite reducir la brecha digital e impulsar una educación innovadora, moderna y de
calidad
Datos Abiertos. La importancia de la apertura de la información del sector público y el desarrollo del
mercado de su reutilización
Cultura digital. Universalizar, compartir y reutilizar el conocimiento constituye una de las grandes
ventajas de Internet y los procesos digitales
e-Salud. Adoptar soluciones digitales para mejorar la calidad de la atención sanitaria y la eficiencia en la
prestación del servicio favoreciendo su sostenibilidad económica
Tecnologías del Lenguaje. Un sector industrial emergente, innovador, transversal y de gran valor para la
sociedad
Ayudas Banda Ancha 30Mbps. Ciudadanos, autónomos, pequeñas empresas y administraciones locales
de pequeño tamaño podrán solicitar las ayudas para adoptar redes de acceso ultrarrápido a la banda ancha
Servicio de Pago Telemático. Gestionamos y mantenemos el canal de pago electrónico de tasas, tributos
o ingresos públicos
Fuentes abiertas y soluciones reutilizables. Facilitamos la creación de nuevas soluciones reutilizables a
través de los canales de soporte del Centro de Transferencia de Tecnología
Chaval.es: Programa de referencia para al buen uso de las TIC que forma e informa a padres, tutores y
educadores sobre las ventajas y posibles riesgos del panorama tecnológico actual para menores y jóvenes
Economía digital para las empresas:
Transformación digital en pymes. 'Asesores Digitales' y 'Oficinas de Transformación Digital' son los
programas con los que se pretende acercar el entorno digital y las TIC al tejido emprendedor español
Profesionales digitales. Formación orientada a la industria digital que facilite la inserción laboral e
impulse la transformación de las empresas
Videojuegos. Ayudas de carácter dinerario destinadas a financiar proyectos de desarrollo,
comercialización e internacionalización de videojuegos.
Internacionalización. Emprendimiento tecnológico, internacionalización y aumento de las habilidades y
competencias de los profesionales: aspectos claves en el desarrollo de la Economía Digital
'Cloud Computing'. La adopción de soluciones "cloud" por parte de las empresas ofrece beneficios
directos en productividad, seguridad y ahorro en costes
Turismo. Apoyar la digitalización y transformación de un sector clave para la economía de nuestro país
Ayudas Banda Ancha 30Mbps. Ciudadanos, autónomos, pequeñas empresas y administraciones locales
de pequeño tamaño podrán solicitar las ayudas para adoptar redes de acceso ultrarrápido a la banda anc
3.3.1 Transformación Digital en Pymes
La línea de actividad de Red.es que nos interesa para este Proyecto es la de la transformación Digital en
Pymes.
Iniciativas y líneas de financiación en Industria 4.0
94
Las pymes son la espina dorsal de la economía española, dado que representan a más del 99% de las empresas
y su crecimiento sigue siendo lento, en el marco de la Agenda Digital para España, se desarrollan actuaciones
de cara a mejorar la competitividad del tejido productivo español y así fomentar desde su crecimiento hasta la
expansión internacional pasando por la creación de empleo de calidad, mediante un mejor aprovechamiento de
las TIC y el desarrollo de la economía digital.
Desde Red.es se han impulsado diferentes iniciativas en el ámbito de los contenidos digitales, el comercio
electrónico y las infraestructuras tecnológicas encaminadas a aumentar el uso de las mismas por parte de
pymes y autónomos de cara a equiparar los ratios de productividad, rentabilidad y competitividad con los
países más avanzados de la Unión Europea.
Red.es continúa desarrollando iniciativas de apoyo a pymes para seguir avanzando en este proceso de
transformación digital a través de los programas impulsados por el Ministerio de Energía, Turismo y Agenda
Digital: “Asesores Digitales” y “Oficinas de Transformación Digital”.
Ambos programas cuentan con un presupuesto de 5 millones de euros en ayudas, si bien el primero se crea
para impulsar la transformación digital de pequeñas y medianas empresas a través de ayudas dinerarias para la
contratación de servicios de asesoramiento y el segundo persigue incentivar la creación y consolidación de
Oficinas de Transformación Digital (OTD) que faciliten el proceso de digitalización de la empresa española y
el emprendimiento digital, donde las OTD serán asociaciones profesionales o colegios profesionales, que
prestarán servicio al sector al que se van a dirigir.
3.3.1.1 Asesores Digitales
Este programa, cuenta con un presupuesto de 5 millones de euros en ayudas con cargo al Fondo Europeo de
Desarrollo Regional124 -cofinanciado por el Programa Operativo de Crecimiento Inteligente125-, se crea para
impulsar la transformación digital de pequeñas y medianas empresas a través de ayudas dinerarias para la
contratación de servicios de asesoramiento.
Estos servicios serán prestados por proveedores especializados que actuarán como “Asesores Digitales” para la
realización de Planes de Digitalización (PD) que ayuden a las pymes en la incorporación de las TIC en sus
procesos (gestión del negocio, relación con terceros, comercio electrónico y digitalización de servicios y
soluciones). Esto les permitirá mejorar su productividad y competitividad.
Las pymes seleccionadas deberán contratar estos servicios de asesoramiento a uno de los proveedores del
“Registro de asesores”, elaborado por Red.es, mediante invitación general.
En la Resolución de 6 de noviembre de 2017126, de la Entidad Pública Empresarial Red.es, se establecen las
bases reguladoras del Programa Asesores Digitales. Actualmente está en tramitación la licitación anterior
(20/11/2017).
Este servcio es de asesoramiento especializado y personalizado que se concreta en la realización de un Plan de
124 http://ec.europa.eu/regional_policy/es/funding/erdf/ 125 Programa Operativo de Crecimiento Inteligente 2014-2020 http://www.dgfc.sepg.minhafp.gob.es/sitios/dgfc/es-ES/ipr/fcp1420/p/Prog_Op_Plurirregionales/Documents/PO_CrecimientoInteligente_FEDER_2014-2020.pdf 126 https://www.boe.es/boe/dias/2017/11/20/pdfs/BOE-A-2017-13354.pdf
95
95 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
Digitalización (PD) para la incorporación de las TIC en los procesos de la pyme: gestión del negocio, relación
con terceros, comercio electrónico, digitalización de servicios y soluciones. Este incluirá:
Análisis del estado de digitalización de las Pymes que contenga:
o Diagnóstico inicial y análisis sobre la adecuación.
o Uso de las herramientas y soluciones TIC.
Plan de acción para la transformación digital que identifique:
o Herramientas, activos digitales y soluciones TIC que cubran áreas no digitalizadas o
sustituyan a las actuales por adecuarse mejor a la situación particular de la Pyme.
o Necesidades de infraestructura tecnológica,
o Mejora en la capacitación de competencias digitales del personal.
o Recomendaciones futuras.
o Plan de implantación e integración, reflejando los conceptos y una estimación de costes y
plazos.
Red.es, con un presupuesto total de 5 millones de euros con cargo al Fondo Europeo de Desarrollo Regional,
cofinanciado por el Programa Operativo de Crecimiento Inteligente, realizará una convocatoria pública para
conceder ayudas dinerarias a pymes por un importe máximo de 5.000 euros.
Este importe costeará entre el 50% y el 80% de los servicios de asesoramiento especializado en materia de
transformación digital, que les proporcione alguno de los proveedores del Registro de asesores elaborado por
Red.es a través de la Invitación general para la colaboración en el programa.
La pyme deberá cofinanciar el porcentaje restante hasta completar el 100% del coste del servicio, además de
los impuestos indirectos, que no serán objeto de subvención.
Podrá solicitar las ayudas cualquier pyme o autónomo, con domicilio fiscal en España, que no esté incursa en
alguna de las prohibiciones del artículo 13.2 de la Ley de Subvenciones y que esté dado de alta en el epígrafe
del Impuesto de Actividades Económicas correspondiente a dicha actividad, desde una fecha anterior al 1 de
enero de 2016.
Para la selección mediante convocatoria en concurrencia competitiva, se establecerán criterios relativos a:
Aprovechamiento del Programa: tamaño de la pyme y volumen de negocio.
Compromiso con el programa: porcentaje de cofinanciación de la pyme y disponibilidad de un perfil
tecnológico que sea el responsable de la ejecución del servicio de asesoramiento.
3.3.1.2 Oficinas de Transformación Digital
Este programa persigue incentivar la creación y consolidación de Oficinas de Transformación Digital (OTDs)
que faciliten el proceso de digitalización de la empresa española y el emprendimiento digital. Está dotado
igualmente con 5 millones de euros con cargo al Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER)127
127 http://ec.europa.eu/regional_policy/es/funding/erdf/
Iniciativas y líneas de financiación en Industria 4.0
96
cofinanciado por el Programa Operativo de Crecimiento Inteligente 128(POCint). El objetivo es fortalecer el
ecosistema de soporte a la pyme en materia TIC a través de:
Servicios de difusión: acciones de sensibilización y dinamización a la pyme en su proceso de
transformación digital y a los emprendedores.
Servicios de apoyo: atención y resolución de consultas sobre las soluciones y metodologías TIC para
mejorar la gestión de las empresas.
Red.es selecciona, mediante una convocatoria pública hasta 50 entidades que puedan desarrollar la labor de ser
una OTD. Las entidades beneficiarias para la gestión de las OTD, serán asociaciones profesionales o colegios
profesionales, que prestarán servicio al sector al que se van a dirigir, debiendo enmarcar las actuaciones de
difusión en ese sector. Dentro de cada comunidad autónoma habrá un máximo de una OTD por sector.
El importe total es de 5 millones de euros, los cuales están regionalizados entre todas las comunidades
autónomas. El importe mínimo de la ayuda es de 100.000 euros por cada entidad beneficiaria y, el máximo, de
200.000 euros. Estas deberán elegir su porcentaje de cofinanciación que deberá ser al menos el 20% del
presupuesto subvencionable. El resto será financiado por Red.es.
Los solicitantes deberán presentar un Proyecto de Actuación en el que desglosen las actividades, que podrán
ser:
• Actuaciones de difusión: realización de acciones colectivas que permitan comunicar a un grupo de
pymes usuarias las ventajas o metodologías necesarias para la implantación de soluciones
tecnológicas y dar a conocer los programas de Red.es para el fomento del uso de las TIC.
• Actuaciones de apoyo: prestación de un servicio de atención a pymes para resolver consultas sobre
soluciones y/o metodologías para mejorar la gestión de la empresa mediante el uso de las TIC.
Las entidades beneficiarias dispondrán de un plazo máximo de 6 meses para poner en marcha los servicios de
la OTD y un plazo de ejecución de 1 año.
Serán gastos subvencionables:
• Gastos de personal: Será subvencionable el coste de las horas de trabajo dedicadas directamente por el
personal laboral de la entidad beneficiaria a la realización de las actuaciones del proyecto
subvencionable.
• Gastos de contratación de servicios: Será subvencionable el coste de la contratación, por parte del
beneficiario, de servicios de carácter tecnológico necesarios para la realización, por sí mismo, de las
actuaciones del proyecto subvencionable.
128 Programa Operativo de Crecimiento Inteligente 2014-2020 http://www.dgfc.sepg.minhafp.gob.es/sitios/dgfc/es-ES/ipr/fcp1420/p/Prog_Op_Plurirregionales/Documents/PO_CrecimientoInteligente_FEDER_2014-2020.pdf
97
97 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
3.4 Financiación y Préstamos otorgados por el CDTI
El Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial, E.P.E. (CDTI-E.P.E.) es una Entidad Pública
Empresarial129, dependiente del Ministerio de Economía, Industria y Competitividad, que promueve la
innovación y el desarrollo tecnológico de las empresas españolas. Es la entidad que canaliza las solicitudes de
financiación y apoyo a los proyectos de I+D+i de empresas españolas en los ámbitos estatal e internacional.
Ilustración 31 Logotipo conjunto CDTI-Ministerio de Economía, Industria y Competitividad130
Así pues, el objetivo del CDTI es contribuir a la mejora del nivel tecnológico de las empresas españolas
mediante el desarrollo de las siguientes actividades:
Evaluación técnico-económica y financiación de proyectos de I+D desarrollados por empresas.
Gestión y promoción de la participación española en programas internacionales de cooperación
tecnológica.
Promoción de la transferencia internacional de tecnología empresarial y de los servicios de apoyo a la
innovación tecnológica.
Apoyo a la creación y consolidación de empresas de base tecnológica.
Adicionalmente, el CDTI ha sido habilitado como órgano competente para emitir informes motivados
vinculantes de los proyectos que financie en cualquiera de sus líneas (Real Decreto 2/2007). Estos documentos
proporcionarán a las empresas españolas que tengan un proyecto aprobado y financiado por el CDTI una
mayor seguridad jurídica a la hora de obtener desgravaciones fiscales por los gastos incurridos en las
actividades de I+D de dichos proyectos.
El CDTI está consignado en la Ley de la ciencia, la tecnología y la innovación como el agente de financiación
de la Administración General del Estado de la I+D+I empresarial. Para ello, el CDTI gestiona, con fondos
propios y cofinanciación procedente de instituciones europeas (Fondos de Estructurales y de Inversión-FEI, y
del Banco Europeo de Inversiones-BEI), los siguientes programas de ayuda:
129 El CDTI, como entidad pública empresarial, se rige por la Ley 40/2015 de 1 de octubre, de Régimen Jurídico del Sector Público, la Ley 14/2011, de 1 de junio, de la Ciencia, la Tecnología y la Innovación y el Real Decreto 1406/1986, de 6 de junio, por el que se aprueba el Reglamento del Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial. 130 https://www.cdti.es
Iniciativas y líneas de financiación en Industria 4.0
98
Ilustración 32 Financiación de la I+D+I del CDTI
Préstamo bonificado: préstamo a largo plazo a tipo de interés fijo o variable por debajo de mercado.
Ayuda parcialmente reembolsable: préstamo a largo plazo a tipo de interés fijo por debajo de mercado
con una parte que no debe devolverse.
Subvención: ayuda a fondo perdido.
Capital riesgo: capitalización de la empresa para fomentar su crecimiento.
Además de la financiación que concede, el CDTI actúa como facilitador para las entidades españolas que
quieran acceder a la financiación de programas internacionales de cooperación tecnológica como el Programa
Marco de I+D+I de la Unión Europea o en licitaciones tecnológicas de programas espaciales o de grandes
instalaciones científicas.
Programa Marco de I+D+I de la Unión Europea (que para el periodo 2014-2020 adopta el nombre de
Horizonte 2020)131.
Licitaciones de Grandes Instalaciones Científicas, conjunto de empresas que trabajan para las
organizaciones dedicadas a la concepción, diseño, construcción, explotación y mantenimiento de las
instalaciones e instrumentos científicos de cualquier ámbito para contribuir al avance de la ciencia y
la tecnología y al fortalecimiento de la innovación tecnológica.
Agencia Espacial Europea (ESA)
Programas espaciales.
A continuación vemos brevemente cada uno de los programas de préstamos y/o líneas de financiación que
promueve el CDTI:
El programa de innovación CDTI ayuda en la financiación de los proyectos que consigan mejorar la
competitividad de la empresa mediante la incorporación de tecnologías emergentes en el sector.
El programa de innovación Global aplica en los proyectos de inversión en innovación y destinados a
la incorporación de tecnología innovadora que permitan la internacionalización y crecimiento
empresarial de los beneficiarios.
131 http://www.cdti.es/index.asp?MP=100&MS=802&MN=1&TR=C&IDR=2639
99
99 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
El programa CIEN está diseñado para grandes proyectos de Investigación Industrial y de Desarrollo
experimental desarrollados en colaboración efectiva por agrupaciones empresariales y orientados a la
realización de una investigación planificada en áreas estratégicas de futuro y con potencial proyección
internacional.
El programa para proyectos de I+D financia los proyectos orientados a la creación y/o mejora
significativa de procesos productivos, productos o servicios que pueden comprender tanto actividades
de investigación industrial como de desarrollo experimental.
El programa para los proyectos FEMP (Fondo Europeo Marítimo y de Pesca) está diseñado para los
proyectos de innovación y de inversión dirigidos a los sectores de la pesca y la acuicultura.
El programa FEDER Interconecta aplica a los proyectos de desarrollo experimental realizados
mediante consorcios empresariales.
El programa INNOGLOBAL está diseñado para impulsar la cooperación tecnológica internacional de
las empresas españolas.
El programa CDTI-Eurostars financia los proyectos de investigación y desarrollo previamente
aprobados en las convocatorias del Programa Eurostars-2.
Las ERA-NETs son redes europeas que ofrecen oportunidades para la internacionalización de la I+D.
Se trata de una financiación de proyectos transnacionales de cooperación tecnológica, en temáticas
estratégicas de alto valor añadido europeo, donde la convocatoria comprende una fase internacional y
otra nacional.
El Programa NEOTEC tiene como objetivo el apoyo a la creación y consolidación de empresas de
base tecnológicas. Donde una empresa de base tecnológica (EBT) es una empresa cuya actividad se
centra en la explotación de productos o servicios que requieran el uso de tecnologías o conocimientos
desarrollados a partir de la actividad investigadora.
Bajo el programa INNVIERTE, el CDTI gestiona su participación en varios fondos de inversión de
capital riesgo que invierten en empresas de base tecnológica o innovadoras en distintos sectores y
etapas de crecimiento.
Dentro de las distintas líneas de financiación que promueve el CDTI, nos podemos centrar en las siguientes
iniciativas orientadas a la innovación tecnológica y el desarrollo de la I+D+i.
3.4.1 Préstamo parcialmente reembolsable para proyectos de Innovación CDTI132
Es una línea de préstamo con el objetivo general de financiación de proyectos de carácter aplicado, muy
cercanos al mercado, con riesgo tecnológico medio/bajo y cortos períodos de recuperación de la inversión, que
consigan mejorar la competitividad de la empresa mediante la incorporación de tecnologías emergentes en el
sector. Es una convocatoria abierta todo el año para empresas excluyendo a aquellas grandes empresas que no
se encuentren en una situación comparable a una calificación crediticia de por lo menos B-.
El tipo de ayuda consiste en un préstamo parcialmente reembolsable con un tipo de interés fijo con dos
opciones de amortización en función del período de amortización elegido:
Amortización a 3 años: Euribor a un año +0,2%.
Amortización a 5 años: Euribor a un año +1,2%.
132 https://www.cdti.es/recursos/doc/Programas/Financiacion_CDTI/LIC/35283_274274201810369.pdf
Iniciativas y líneas de financiación en Industria 4.0
100
El préstamo (cobertura financiera) puede ser de hasta el 75% del presupuesto financiable (hasta al 85% si va
cofinanciada con FEDER). Con un tramo no reembolsable (calculado sobre un máximo del 75% de cobertura
financiera):
Fondos CDTI: 2%
Fondos FEDER: 5%
Y con una carencia de 1 año desde la finalización del proyecto. Además, se puede dispner de un anticipo del
35% de la ayuda con límite de 400.000 euros, sin exigencia de garantías adicionales y de hasta el 75% con
avales considerados suficientes por el CDTI por la diferencia.
El presupuesto mínimo elegible es de 175.000 euros con una duración de hasta 18 meses.
La empresa deberá financiar al menos el 15% del presupuesto del proyecto con recursos propios o financiación
externa y es una ayuda sujeta al régimen de minimis133, pudiendo incluir cofinanciación con FEDER.
Esta convocatoria sirve como apoyo a las empresas con proyectos de innovación tecnológica con alguno/s de
los siguientes objetivos:
Incorporación y adaptación activa de tecnologías emergentes en la empresa, así como los procesos de
adaptación y mejora de tecnologías a nuevos mercados.
Aplicación del diseño industrial e ingeniería de producto y proceso para la mejora de los mismos.
Aplicación de un método de producción o suministro nuevo o significativamente mejorado, incluidos
cambios significativos en cuanto a técnicas, equipos y/o programas informáticos.
En estos proyectos se financia la adquisición de activos fijos nuevos que suponga un salto tecnológico
importante para la empresa que realiza el proyecto; costes de personal; materiales y consumibles; contratación
de servicios externos y subcontrataciones; gastos generales y el informe de auditoria del proyecto.
Dentro de la normativa aplicable se destaca lo siguiente:
Estas ayudas se ajustarán a lo establecido en el Reglamento (UE) Nº 1407/2013 de la Comisión, de 18
de diciembre de 2013, relativo a la aplicación de los artículos 107 y 108 del Tratado de
Funcionamiento de la Unión Europea a las ayudas de minimis. 134
Además, las ayudas cofinanciadas con Fondos FEDER, se rigen, además de por la normativa anterior,
por la específica de dichos fondos. La aceptación de financiación FEDER implica determinadas
obligaciones por la empresa beneficiaria, singularmente en materia de publicidad y de aceptación de
eventuales controles y auditorías.135
133 Las ayudas que no superan determinado importe (200.000 euros en términos de subvención en tres años fiscales), y siempre que cumplan determinadas condiciones, son consideradas por parte de la Comisión Europea como ayudas que no falsean la competencia por su pequeña cuantía y que pueden ser concedidas por los Estados Miembros bajo el reglamento de minimis. (Reglamento (UE) Nº 1407/2013 de la Comisión Europea). 134 http://www.cdti.es/index.asp?MP=100&MS=802&MN=1&TR=C&IDR=1864 135 http://www.cdti.es/index.asp?MP=100&MS=802&MN=1&TR=C&IDR=2370
101
101 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
3.4.2 Préstamo parcialmente reembolsable para proyectos de investigación y desarrollo CDTI136
Es una línea de préstamo parcialmente reembolsable con el objetivo general de financiación de proyectos de
I+D desarrollados por empresas y destinados a la creación y mejora significativa de procesos productivos,
productos o servicios.
Es una convocatoria abierta todo el año para las empresas.
El tipo de ayuda consiste en un préstamo parcialmente reembolsable con un tipo de interés fijo Euribor a 1
año. Puede incluir cofinanciación FEDER (Fondos Europeos y de Desarrollo Regional) o BEI (Banco Europeo
de Inversiones).
El préstamo (cobertura financiera) puede ser de hasta el 85% del presupuesto aprobado y la devolución es en 7
o 10 años, incluyendo una carencia entre 2 y 3 años.
El tramo no reembolsable es de entre el 20% y el 33% de la ayuda y varía en función de las características del
proyecto y el tipo de empresa.
Asimismo se puede disponer de un anticipo del 35% de la ayuda con límite de 250.000 euros, sin exigencia de
garantías adicionales. La empresa deberá financiar al menos el 15% del presupuesto del proyecto con recursos
propios.
El presupuesto mínimo elegible es de 175.000 euros, con una duración de 12 a 36 meses para los proyectos
individuales. De 12 a 48 meses para el resto de categorías.
Esta convocatoria tiene como objetivo financiar proyectos de I+D: proyectos orientados a la creación y/o
mejora significativa de un proceso productivo, producto o servicio que pueden comprender tanto actividades
de investigación industrial como de desarrollo experimental.
No existe ninguna restricción en cuanto al sector o a la tecnología a desarrollar.
Se financian gastos de personal; costes de instrumental y material; costes de investigación contractual,
conocimientos técnicos y patentes adquiridas, consultoría y servicios equivalentes; gastos generales
suplementarios y otros gastos derivados del proyecto. También es elegible el gasto derivado del informe de
auditor.
Todos los gastos financiados se han de destinar en exclusiva o derivar directamente de la actividad de I+D
apoyada.
Estas ayudas se regulan por la ficha del instrumento aprobado por el Consejo de Administración y por lo
establecido en el Reglamento (UE) nº 651/2014, de la Comisión, de 17 de junio de 2014, Reglamento general
de exención por categorías. DOUE L 187, de 27.06.2014.
136 https://www.cdti.es/recursos/doc/Programas/Financiacion_CDTI/PID/2398_2742742018103544.pdf
Iniciativas y líneas de financiación en Industria 4.0
102
Asimismo, las ayudas cofinanciadas con fondos europeos se rigen, además de por la normativa anterior, por la
específica de dichos fondos.
La ayuda deberá tener un efecto incentivador en la actividad objeto de la ayuda, es decir, la ayuda debe
cambiar el comportamiento de la empresa de tal manera que ésta emprenda actividades complementarias que
no realizaría, o que, sin la ayuda, realizaría de una manera limitada o diferente.
Se considerará que la ayuda tienen un efecto incentivador si, antes de comenzar a trabajar en el proyecto, el
beneficiario ha presentado por escrito su solicitud de ayuda a CDTI.
La solicitud de ayuda contendrá al menos la siguiente información: a) nombre y tamaño de la empresa; b)
descripción del proyecto, incluidas sus fechas de inicio y finalización; c) ubicación del proyecto; d) lista de
costes del proyecto; e) tipo de ayuda (préstamo), y el importe de la financiación pública necesaria para el
proyecto.
Por «inicio del proyecto» se entiende, bien el inicio de las actividades de I+D+i, o el primer acuerdo entre el
beneficiario y los contratistas para realizar el proyecto, si esta fecha es anterior; los trabajos preparatorios
como la obtención de permisos y la realización de estudios de viabilidad no se consideran el inicio de los
trabajos.
3.4.3 FEDER Interconnecta 2018137 (Orden ECC/1780/2013)
El objetivo es la financiación mediante la subvención de proyectos de desarrollo experimental en la modalidad
de cooperación entre empresas, siendo los beneficiarios agrupaciones de empresas que deberán estar
constituidas, como mínimo, por dos empresas autónomas entre sí, de las cuales al menos una de ellas ha de ser
grande o mediana y otra ha de ser PYME. El número máximo de empresas integrantes de la agrupación será
de seis.
El tipo de convocatoria es de concurrencia competitiva con plazos de presentación.
La convocatoria actualmente vigente tiene un Plazo de presentación del 03 de mayo de 2018 al 5 de junio de
2018 a las 12:00 horas, hora peninsular.
La cuantía individualizada de las ayudas se determinará en función del coste financiable real del proyecto, de
las características del beneficiario y de las disponibilidades presupuestarias, respetando los límites de
intensidad de ayuda establecidos en el artículo 40 de la Orden de bases reguladoras.
Concretamente, para las pequeñas empresas, la intensidad de ayuda máxima será del 60%; para las medianas
empresas, del 50%, y para las grandes empresas, del 40%.
Sólo se financiarán proyectos cuyo desarrollo se realice en alguna de las siguientes CCAA: Andalucía, Castilla
y León, Castilla La Mancha, Canarias, Extremadura y Murcia
137 http://www.cdti.es/index.asp?MP=100&MS=802&MN=1&TR=C&IDR=2675
103
103 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
El presupuesto mínimo financiable es de 1.000.000 euros y el presupuesto máximo financiable es de 4.000.000
euros. Admite cofinanciación FEDER.
La concesión es para proyectos plurianuales con una duración de 2 o 3 años naturales, de forma que deberán
finalizar el 31 de diciembre de 2019 o el 31 de diciembre de 2020, respectivamente.
Los proyectos presentados deberás estar alineados a una de las siguientes temáticas establecidas en los Retos
Sociales:
a) Salud, cambio demográfico y bienestar.
b) Seguridad y calidad alimentarias; actividad agraria productiva y sostenible, recursos naturales,
investigación marina y marítima.
c) Energía, segura, eficiente y limpia.
d) Transporte inteligente, sostenible e integrado.
e) Acción sobre el cambio climático y eficiencia en la utilización de recursos y materias primas.
f) Cambios e innovaciones sociales.
g) Economía y sociedad digital.
h) Seguridad, protección y defensa.
Todos los gastos financiados se han de destinar en exclusiva o derivar directamente de la actividad de I+D
apoyada. Se financiarán los gastos de personal; costes de instrumental y material; costes de investigación
contractual, conocimientos técnicos y patentes adquiridas a precios de mercado y el gasto del informe de
auditor.
Gastos de personal: la dedicación al proyecto de investigadores, técnicos y personal auxiliar, tanto del
personal propio de la empresa como nuevas contrataciones (personal dado de alta en un centro de
trabajo de la Comunidad y/o Ciudad Autónoma en la que se desarrollen las actividades del proyecto).
Costes de adquisición de equipamiento, instrumental y material necesario para la actuación. En caso
de que no se utilizarse en toda su vida útil para el proyecto de investigación, únicamente se
considerarán subvencionables los costes de amortización.
Adquisición de material fungible, suministros y productos similares
Costes de investigación contractual, conocimientos técnicos y patentes, así como los costes de
consultoría y servicios equivalentes destinados exclusivamente a la actividad de investigación.
Gasto del informe realizado por un auditor. En aquellos casos en que el beneficiario esté obligado a
auditar sus cuentas anuales por un auditor (máximo de 2000 € por beneficiario y anualidad).
Las bases de esta convocatoria se recogen en la Orden ECC/1780/2013, de 30 de septiembre, por la que se
aprueban las bases reguladoras para la concesión de ayudas públicas del Programa Estatal de Investigación,
Desarrollo e Innovación Orientada a los Retos de la Sociedad, en el marco del Plan Estatal de Investigación
Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016.138
138 https://www.boe.es/boe/dias/2013/10/02/pdfs/BOE-A-2013-10259.pdf
Iniciativas y líneas de financiación en Industria 4.0
104
3.5 AMETIC
AMETIC139 es la Asociación Multisectorial de Empresas de la Electrónica, las Tecnologías de la Información
y la Comunicación, de las Telecomunicaciones y de los contenidos digitales, con la misión de promover la
política económica y el entorno legislativo que mejor faciliten el desarrollo y la utilización de las tecnologías
digitales. AMETIC busca conseguir este objetivo trabajando como socios constructivos con instituciones
nacionales y europeas públicas y privadas, así como con otros organismos internacionales. Entre sus asociados
podemos encontrar Accenture, AENOR, AEGITT (Asociación de Graduados e Ingenieros técnicos de
Telecomunicación), ASINTE (Asociación de Empresarios de Informática y Telecomunicaciones), Deloitte,
Eticom (Asocicación de Empresarios Tecnologías de la Información y Comunicación), Fujitsu, Indra, etc.
Ilustración 33 Logo de AMETIC
Los objetivos de AMETIC son:
Que las empresas y ciudadanos españoles se beneficien de la digitalización.
Facilitar un entorno favorable al crecimiento para las empresas españolas del Sector.
Ser el punto de encuentro de los actores de la transformación digital.
Aumentar en número y tamaño las empresas tecnológicas españolas.
Favorecer la creación y consolidación de nuevas empresas (Startups, etc.)
Ser un agente activo que promueva y potencie el talento y las vocaciones digitales.
Impulsar, aprovechando la presencia en AMETIC de grandes actores globales, proyectos nacionales
tractores de amplio alcance que posibiliten el desarrollo de soluciones globalmente innovadoras que
posicionen a las empresas españolas en las cadenas globales de innovación.
Destacamos esta asociación pues entre sus líneas de trabajo podemos encontrar la de “Mercados y
Transformación Digital” con implicación en la Industria 4.0 con el objetivo de posicionar a España como un
referente en Europa y Latinoamérica, con actividad y comisiones de trabajo en las diversas tecnologías
habilitadoras (Ciberseguridad, Cloud Computing, Inteligencia Artifical y Big Data, Smart Cities, etc.). Otra
línea de trabajo de interés es la de “Innovación” con actividad fundamentalmente orientada a la I+D+i (Apoyo
a la generación de proyectos de I+D+i, Fiscalidad de la I+D+i, Políticas de I+D+i y Programas de financiación
de I+D+i). AMETIC en colaboración con las diferentes administraciones (MINETAD140, MINECO141, CDTI,
Comisión Europea, etc.) apoya a las empresas innovadoras para llevar a cabo sus proyectos de I+D+i mediante
la labor informativa y de asesoramiento sobre los distintos programas y convocatorias de ayudas nacionales y
europeas disponibles para I+D+i: Deducciones por proyectos de I+D o Innovación Tecnológica, Cheque
fiscal, Bonificaciones por personal investigador, Patent Box.
139 https://ametic.es/es 140 Ministerio de Energía, Turismo y Agenda Digital. 141 Ministerio de Economía, Industria y Competitividad
105
105 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
3.6 Financiación y Ayudas otorgadas por la Junta de Andalucía
3.6.1 Subvenciones para la financiación de la I+D+i en el ámbito del Plan Andaluz de Investigación, Desarrollo e Innovación (PAIDI 2020)
El Plan Andaluz de Investigación, Desarrollo e Innovación (PAIDI 2020), aprobado mediante Acuerdo de 15
de marzo de 2016, del Consejo de Gobierno, se configura como el principal instrumento de programación,
coordinación, dinamización y evaluación de la política de Investigación, Desarrollo Tecnológico y de
Innovación de la Administración de la Junta de Andalucía, asumiendo y resaltando la importancia del fomento
de la I+D+i como motor del cambio social y de la modernización de Andalucía, a la vez que establece una
serie de actuaciones prioritarias y estratégicas para el desarrollo de la sociedad andaluza.
El programa de subvenciones para la financiación de I+D+i en el ámbito del Plan Andaluz de Investigación,
Desarrollo e Innovación (PAIDI 2020)142 se articula por parte de la Consejería de Economía y Conocimiento
en las siguientes líneas de subvenciones:
Línea 1: Ayudas a la realización de proyectos de investigación, desarrollo e innovación (I+D+i) por
los Agentes del Sistema Andaluz del Conocimiento
Línea 2: Ayudas para la captación, incorporación y movilidad de capital humano de I+D+i
Línea 3: Ayudas para financiar las infraestructuras y equipamiento de I+D+i
Línea 4: Ayudas para acciones complementarias de I+D+i
En la Orden de 7 de abril de 2017, se aprueban las bases reguladoras del programa de ayudas a la I+D+i, en
régimen de concurrencia competitiva, en el ámbito del Plan Andaluz de Investigación, Desarrollo e Innovación
(PAIDI 2020).143
Mediante las bases reguladoras y sucesivas convocatorias se pretende poner en marcha distintas modalidades
de ayudas destinadas fundamentalmente a la realización de proyectos de I+D+i que supongan un avance
significativo científico y tecnológico de excelencia en la frontera del conocimiento, impulsando la nueva
economía, aportando soluciones a los retos de la sociedad andaluza o con una orientación específica a las
demandas del tejido productivo andaluz, fomentando la competitividad y la innovación.
Asimismo, se concederán ayudas encaminadas al fortalecimiento y captación del talento investigador,
fomentando la formación, el perfeccionamiento, el retorno, la movilidad y la contratación de capital humano.
Por otra parte, se pretende potenciar y consolidar las infraestructuras de calidad de I+D+i mediante un
programa específico de ayudas a la adquisición, mejora e instalación de infraestructuras y equipamiento
científico-tecnológico para su uso accesible en las universidades y organismos de investigación andaluces.
Finalmente, se implementan medidas complementarias destinadas a apoyar la realización de diversas
142 http://www.juntadeandalucia.es/servicios/ayudas/detalle/78237.html 143 http://www.juntadeandalucia.es/boja/2017/71/BOJA17-071-00093-6372-01_00111679.pdf
Iniciativas y líneas de financiación en Industria 4.0
106
actuaciones en materia de I+D+i por parte de los grupos de investigación andaluces y de los distintos agentes
del Sistema Andaluz del Conocimiento, que contribuyan al fomento de actividades de transferencia de
conocimiento, a la movilidad y participación internacional, así como a la difusión de los resultados de la
investigación.
Veamos a continuación el detalle de cada una de las líneas de subvenciones, aunque la línea que nos interesa
en gran medida es la línea 4: Ayudas para acciones complementarias de I+D+i
3.6.1.1 Línea 1: Ayudas a la realización de proyectos de investigación, desarrollo e innovación (I+D+i) por los Agentes del Sistema Andaluz del Conocimiento
Las ayudas previstas en esta línea de subvenciones del programa para la financiación de la I+D+i en el ámbito
del Plan Andaluz de Investigación, Desarrollo e Innovación (PAIDI 2020) tienen como finalidad el fomento de
las siguientes modalidades de proyectos de investigación:
Línea 1.1 Proyectos de generación de conocimiento «frontera»
Esta modalidad de ayuda tiene como finalidad la realización de proyectos de generación de conocimiento
científico y tecnológico de excelencia en la frontera del conocimiento, proyectos estratégicos singulares y
tractores de I+D+i, proyectos de desarrollo experimental, de conformación pluridisciplinar y aplicación
transversal, así como el fomento del desarrollo de tecnologías emergentes y el impulso de las tecnologías
facilitadoras esenciales encuadradas en las áreas prioritarias de especialización establecidas en la Estrategia de
Innovación de Andalucía 2020 (RIS3 Andalucía) y en el Plan Andaluz de Investigación, Desarrollo e
Innovación (PAIDI 2020).
Línea 1.2 Proyectos de investigación orientados a los retos de la sociedad andaluza
Esta modalidad de ayuda tiene como finalidad la puesta en marcha de proyectos competitivos realizados por
equipos de investigación orientados a aportar soluciones a los retos sociales de Andalucía conforme a la
Estrategia de Innovación de Andalucía 2020 (RIS3 Andalucía) y al Plan Andaluz de Investigación, Desarrollo
e Innovación (PAIDI 2020) en las líneas de actuación recogidas en las Bases reguladoras.
Línea 1.3 Programa de fomento de la participación en el Programa Horizonte 2020
Esta modalidad tiene como objeto el fomento de la participación de los agentes del Sistema Andaluz del
Conocimiento en las convocatorias del Programa Horizonte 2020 y, en particular, la del personal investigador
andaluz en los subprogramas "Advanced Grants", "Consolidator Grants" y "Starting Grants", enmarcados en el
Pilar 1 "Ciencia Excelente" del Horizonte 2020.
Se financiarán proyectos presentados a las convocatorias europeas anteriores a la publicación de la
correspondiente convocatoria, relacionados con los objetivos de las propuestas remitidas y evaluadas
positivamente y consideradas elegibles por los comités de evaluación de las distintas convocatorias, pero que
por razones presupuestarias no hayan conseguido finalmente ser financiadas.
Las propuestas formuladas deberán acreditar la evaluación positiva obtenida en las convocatorias del
Programa Horizonte 2020 y contendrán un conjunto de objetivos realizables durante un año, que se orientarán
al refuerzo y mejora del proyecto original con el objetivo de volver a presentarlo.
Línea 1.4 Proyectos de investigación de excelencia
Proyectos de investigación básica o fundamental enmarcados en alguna de las áreas científico-técnicas del
PAIDI 2020 y que supongan la obtención de nuevos conocimientos generales, científicos o técnicos y su
transferencia desde los centros que los generen. Estos nuevos conocimientos deben suponer un avance en el
ámbito en el que se encuadren y resultar de utilidad para el desarrollo social, científico y cultural y/o para la
creación o mejora de productos, procesos o servicios.
Línea 1.5 Proyectos de investigación en colaboración con el tejido productivo
En los proyectos orientados a las demandas específicas del tejido productivo, las entidades beneficiarias
promoverán la colaboración entre los grupos de investigación y las empresas del tejido productivo andaluz,
107
107 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
principalmente pymes, a través de la investigación aplicada o tecnológica de interés para las empresas,
debiendo implicar transferencia de conocimiento o tecnología desde la universidad y los centros de
investigación a las empresas mediante el desarrollo de servicios, procesos o productos innovadores.
Línea 1.6 Proyectos en colaboración
Desarrollados por equipos de investigación cuyos componentes podrán pertenecer al mismo o varios agentes
del Sistema Andaluz del Conocimiento, pertenecientes o no a grupos de investigación reconocidos. En
cualquier caso, la persona investigadora principal, con el grado de doctor o doctora, deberá contar con una
relación funcionarial o laboral estable con una de las entidades inscritas en el Registro de Agentes del Sistema
Andaluz del Conocimiento.
3.6.1.2 Línea 2: Ayudas para la captación, incorporación y movilidad de capital humano de I+D+i
Las ayudas previstas en esta línea de subvenciones del programa para la financiación de la I+D+i en el ámbito
del Plan Andaluz de Investigación, Desarrollo e Innovación (PAIDI 2020) se dirigen a financiar las siguientes
medidas:
Línea 2.1 Contratación predoctoral de personal investigador por los Agentes del Sistema Andaluz del
Conocimiento
Bajo esta modalidad se financiarán contratos predoctorales para la realización de tesis doctorales en los
Agentes del Sistema Andaluz del Conocimiento, en el marco de programas de doctorado de las universidades
andaluzas. Se desarrollará un programa de movilidad propio para los contratados predoctorales. Las tesis se
orientarán a obtener la mención internacional.
Línea 2.2 Contratación predoctoral en programas de doctorado andaluces catalogados de excelentes
Bajo esta modalidad se formalizarán contratos predoctorales en los programas de doctorado catalogados de
excelentes para la realización de tesis doctorales en los mismos. Los contratos se formalizarán con
investigadores predoctorales del programa, de acuerdo con los criterios de calidad que se establecen en el
correspondiente apartado. Se desarrollará un programa de movilidad propio para los contratados predoctorales.
Las tesis se orientarán a obtener la mención internacional.
Línea 2.3 Cofinanciación de contratos predoctorales en empresas andaluzas
Bajo esta modalidad se cofinanciará la contratación laboral de personal predoctoral para que realice su tesis
doctoral en una empresa andaluza, preferentemente pyme, dentro de los programas de doctorado de una
universidad andaluza. Las tesis se orientarán a obtener la mención internacional y estar orientada a soluciones
innovadoras de procesos, servicios y necesidades de la empresa. Se desarrollará un programa de movilidad
propio para los contratados predoctorales en pymes.
Línea 2.4 Ayudas a la formación, movilidad y perfeccionamiento del personal predoctoral y posdoctoral
en centros de I+D de reconocido prestigio internacional
Tienen por objeto contribuir a la formación y especialización del personal predoctoral que realice su tesis
doctoral en programas de doctorado de las universidades andaluzas y la realización de estancias de
investigación del personal posdoctoral en centros de I+D de reconocido prestigio.
Línea 2.5 Contratación de personal investigador doctor en los Agentes del Sistema Andaluz del
Conocimiento y en las empresas andaluzas
Bajo esta modalidad se podrán financiar total o parcialmente contratos de personal investigador doctor para la
realización de proyectos en los Agentes del Sistema Andaluz del conocimiento y en la empresa andaluza,
especialmente en las pymes. Los Agentes del Sistema Andaluz del Conocimiento o las empresas solicitarán los
citados contratos en régimen de concurrencia competitiva. Estas personas deberán acreditar un período
mínimo de estancia posdoctoral de un año en un centro de reconocido prestigio internacional de I+D+i,
incluyendo los departamentos de I+D de empresas. Se valorará la realización de tesis doctorales en programas
de doctorado de las universidades andaluzas.
Iniciativas y líneas de financiación en Industria 4.0
108
Línea 2.6 Programa de ayudas a la captación de talento en los agentes del Sistema Andaluz del
Conocimiento
Bajo este programa se financiarán contratos de personal investigador de excelencia o de personal tecnólogo de
alto nivel para que realicen su trabajo en los Agentes del Sistema Andaluz del Conocimiento y a solicitud de
éstos. El personal seleccionado deberá superar una evaluación específica organizada por la Dirección de
Evaluación y Acreditación de la Agencia Andaluza del Conocimiento, según los criterios de evaluación
establecidos.
3.6.1.3 Línea 3: Ayudas para financiar las infraestructuras y equipamiento de I+D+i
Las ayudas previstas en esta línea de subvenciones del programa para la financiación de la I+D+i en el ámbito
del Plan Andaluz de Investigación, Desarrollo e Innovación (PAIDI 2020) se dirigen a la financiación de
acciones para la mejora, potenciación y consolidación de las infraestructuras de I+D+i presentes en la
Comunidad Autónoma y gestionadas por Agentes del Sistema Andaluz del Conocimiento o agrupaciones de
ellos:
Línea 3.1 Ayudas a la adquisición de material científico y mejora de infraestructuras de I+D+i
Las infraestructuras, en todo caso, deben ser de uso general mediante un protocolo de uso que debe ser
público, de lo cual se guardará la debida trazabilidad.
Línea 3.2 Ayudas al acceso y uso de grandes infraestructuras de I+D+i de carácter internacional
Bajo esta modalidad se concederán ayudas para el acceso y uso por parte de personal investigador y tecnólogo
de las grandes infraestructuras internacionales o de las Instalaciones Científico Técnicas Singulares (ICTS)
andaluzas o españolas en general, mediante la financiación o cofinanciación de las tasas de acceso y uso de las
mismas. La concesión de estas ayudas se justificará por su utilidad para la preparación de solicitudes de
proyectos del Programa Horizonte 2020 o como ayudas complementarias para la consecución de proyectos ya
concedidos especialmente en el Programa Horizonte 2020.
Línea 3.3 Ayudas a las Bibliotecas de las Universidades Públicas de Andalucía
Mediante este programa se concederán ayudas para la adquisición de material bibliográfico, incluyendo
recursos electrónicos, para la investigación.
Línea 3.4 Ayudas a la contratación de personal altamente cualificado para la mejora de las
infraestructuras
Mediante este programa se concederán ayudas para la financiación o cofinanciación de contratos para personal
altamente cualificado para la mejora y potenciación de las infraestructuras existentes en Andalucía o para la
puesta a punto de nuevas infraestructuras.
3.6.1.4 Línea 4: Ayudas para acciones complementarias de I+D+i
Las ayudas previstas en esta línea de subvenciones del programa para la financiación de la I+D+i en el ámbito
del Plan Andaluz de Investigación, Desarrollo e Innovación (PAIDI 2020) se dirigen a la realización de
actividades de impulso, potenciación e internacionalización de la I+D+i en la Comunidad Autónoma de
Andalucía.
Las actuaciones que se financien al amparo de esta línea se enmarcarán dentro de alguno de los siguientes
programas:
Línea 4.1 Ayudas para actividades de I+D+i de los grupos de investigación del Sistema Andaluz del
Conocimiento
Los grupos de investigación universitarios se financian dentro del Modelo de Financiación de las
Universidades Públicas de Andalucía, de acuerdo con las normas establecidas en cada universidad y teniendo
en cuenta la evaluación realizada por la Agencia Andaluza del Conocimiento.
109
109 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
Para el resto de grupos, se establecerá una convocatoria bienal a partir de la cual se obtendrá financiación
complementaria para los proyectos de investigación en vigor captados por los grupos o para la preparación de
propuestas.
La financiación se otorgará en función de la productividad investigadora, de las actividades de innovación
cuantificables, de la captación de fondos del Plan Estatal, del Programa Marco Horizonte 2020 y de las
actividades de internacionalización de los grupos.
Específicamente se realizarán convocatorias para incentivar a los grupos emergentes, en las que estos grupos
sólo podrán resultar beneficiarios una sola vez, teniendo por tanto el carácter de ayudas al impulso inicial de la
actividad de los grupos de investigación.
Línea 4.2 Ayudas a la movilidad internacional e intersectorial del personal investigador
Se convocarán ayudas para la realización de estancias de investigación con una duración mínima de un mes y
máxima de seis meses en centros de investigación de reconocido prestigio internacional por personal
investigador y tecnólogo del Sistema Andaluz del Conocimiento.
Serán financiables para los Agentes del Sistema Andaluz del Conocimiento las estancias intersectoriales del
personal investigador y tecnólogo de los Agentes del Sistema Andaluz del Conocimiento en los departamentos
de I+D de las empresas andaluzas y del personal de estas empresas en las instalaciones de los citados Agentes.
Igualmente, se financiarán ayudas para estancias en los Agentes del Sistema Andaluz del Conocimiento de
investigadores o de reconocido prestigio internacional.
Línea 4.3 Ayudas a la participación en el Programa Horizonte 2020
Serán subvencionables los costes de preparación y participación en convocatorias del Programa Horizonte
2020, en la preparación de proyectos, consolidación de consorcios, gestión de los grupos, actividades de
formación, etc. Las ayudas estarán condicionadas a la efectiva presentación de proyectos y propuestas en dicho
Programa. Tendrán especial consideración aquellas propuestas presentadas por distintos Agentes del Sistema
Andaluz del Conocimiento y en colaboración con empresas, especialmente pymes.
Línea 4.4 Programa de fortalecimiento de Institutos Universitarios de Investigación de las
Universidades Andaluzas, Centros e Infraestructuras para la adquisición del sello «Severo Ochoa» o
«María de Maeztu»
Bajo esta modalidad se dotarán de ayudas específicas a institutos, centros, infraestructuras de I+D+i o
agrupaciones de los mismos para la adquisición de los sellos de excelencia «Severo Ochoa» o «María de
Maeztu». En el caso de centros e infraestructuras, éstos deben tener sede en Andalucía y contar con la
participación de, al menos, un Agente del Sistema Andaluz del Conocimiento. Las ayudas que eventualmente
se concedan deberán orientarse a la mejora de solicitudes ya presentadas para la obtención de los sellos de
excelencia o excepcionalmente para la preparación de una nueva solicitud.
Línea 4.5 Ayudas a la preparación y presentación de propuestas al Consejo Europeo de Investigación
(ERC)
Se convocarán ayudas para la preparación y presentación de propuestas por parte de investigadores e
investigadoras de prometedora o reconocida trayectoria a los programas Starting Grants, Consolidator Grants y
Advanced Grants del Consejo Europeo de Investigación (ERC). Las ayudas estarán condicionadas a la efectiva
presentación de proyectos y propuestas en dicho programa.
Línea 4.6 Ayudas a la difusión de los resultados de la investigación
Bajo esta modalidad se concederán ayudas a aquellas actividades que contribuyan a la difusión de los
resultados de investigación entre la comunidad científica en particular y la ciudadanía en general. Sin excluir
otras, se cofinanciará la organización de congresos de marcado carácter internacional, actividades de
divulgación científica, organizadas o no por las Unidades de Cultura Científica en los Agentes del Sistema
Andaluz del Conocimiento, publicación de obras de divulgación, publicación de obras especializadas de
carácter único, etc. En general a todas aquellas actividades que, a juicio de la Comisión de Selección,
contribuyan a la difusión de los resultados de la investigación de los Agentes del Sistema Andaluz del
Conocimiento.
Iniciativas y líneas de financiación en Industria 4.0
110
Línea 4.7 Ayudas a actividades de transferencia de conocimiento entre los Agentes del Sistema Andaluz
del Conocimiento y el tejido productivo
Dirigidas a la creación y consolidación de empresas basadas en el conocimiento, actividades de protección de
resultados (patentes, protección de conocimiento), de desarrollo de prototipos y pruebas de conceptos, de
promoción y comercialización de tecnologías, de fomento de las relaciones entre los grupos de investigación y
las empresas, actividades orientadas a la instalación de recursos tecnológicos, actividades de apoyo al
funcionamiento de las oficinas de transferencia de resultados (OTRIs) o similares, actividades de extensión
internacional de patentes por procedimiento PCT y a la entrada en fases nacionales, asistencia a Ferias,
participación en Redes temáticas de investigación.
Línea 4.8 Ayudas a la I+D+i de los Campus de Excelencia Internacional (CEI) de las universidades
públicas andaluzas
Mediante estas ayudas se cofinanciarán las actividades de I+D+i de los CEI de las universidades andaluzas.
Estas ayudas tendrán carácter anual y excepcionalmente plurianual, para lo cual se establecerán un conjunto de
indicadores de rendimiento cuyo cumplimiento será condición para la continuidad de la ayuda.
3.7 Horizonte 2020
La Unión Europea concentra gran parte de sus actividades de investigación e innovación en el Programa
Marco que actualmente se denomina Horizonte 2020144 (H2020) y que financia proyectos de investigación e
innovación de diversas áreas temáticas en el contexto europeo. Investigadores, empresas, centros tecnológicos
y entidades públicas tienen cabida en este programa.
Ilustración 34 Portal Español del Programa Marco de Investigación e Innovación de la UE145
En el período 2014-2020 y mediante la implantación de tres pilares, este programa marco Horizonte 2020
contribuye a abordar los principales retos sociales, promover el liderazgo industrial en Europa y reforzar la
excelencia de su base científica. El presupuesto disponible ascenderá a 76.880 millones de euros.
Horizonte 2020 integra por primera vez todas las fases desde la generación del conocimiento hasta las
actividades más próximas al mercado: investigación básica, desarrollo de tecnologías, proyectos de
demostración, líneas piloto de fabricación, innovación social, transferencia de tecnología, pruebas de concepto,
normalización, apoyo a las compras públicas pre-comerciales, capital riesgo y sistema de garantías.
El Instituto Europeo de Innovación y Tecnología (EIT) pasa a formar parte de Horizonte 2020 y a través de sus
comunidades de conocimiento (KIC) integra actividades de investigación, formación y creación de empresas.
144 Horizonte 2020 https://eshorizonte2020.es/que-es-horizonte-2020 145 https://eshorizonte2020.es
111
111 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
Los objetivos estratégicos del programa Horizonte 2020 son los siguientes:
a) Crear una ciencia de excelencia, que permita reforzar la posición de la UE en el panorama científico
mundial. Los objetivos de este pilar son:
Apoyar a las personas con talento y creativas así como a sus equipos para llevar a cabo investigación
puntera de alta calidad novedosa y de alto riesgo pero potencialmente rentable, a través del Consejo
Europeo de Investigación (CEI, en inglés ERC European Research Council), que subvenciona y
financia a largo plazo estos proyectos, siendo el objetivo del ERC reforzar la excelencia, el dinamismo
y la creatividad de la investigación europea.
Financiar la investigación colaborativa para abrir nuevos y prometedores campos de investigación e
innovación a través del apoyo para las Tecnologías del Futuro y Emergentes (FET Future and
Emerging Technologies) cubriendo todos los sectores y teniendo como objetivo proyectos de alto
riesgo ligados a la creación de nuevas tecnologías rupturistas.
Proporcionar a los investigadores una formación basada en la excelencia y con las mejores
oportunidades de desarrollo a través de las acciones denominadas “Marie Skłodowska-Curie”
(MSCA).
Asegurar que Europa cuenta con Infraestructuras de investigación de primera clase (incluyendo e-
infraestructuras) accesibles para todos investigadores en Europa contribuyendo a mejorar la
competitividad de Europa en todos los ámbitos científicos y potenciando la innovación en sectores
altamente tecnológicos. El Foro Estratégico Europeo sobre Infraestructuras de Investigación (ESFRI,
European Strategy Forum on Research Infrastructures), en su hoja de ruta identifica cuáles son las
necesidades de las infraestructuras europeas, así como su implementación, construcción y operación
de forma integrada.
b) Desarrollar tecnologías y sus aplicaciones para mejorar la competitividad europea buscando el liderazgo
industrial:
Cuenta con importantes inversiones en tecnologías clave para la industria, como Tecnologías de la
Información y Comunicación (TIC), las nanotecnologías, fabricación avanzada, la biotecnología y el
espacio. En este apartado es necesario destacar las actividades para las PYME que pueden participar en los
proyectos colaborativos de los Retos sociales y de Tecnologías y para lo cual se establece como objetivo
de financiación al menos el 20% del presupuesto.
Adicionalmente, estas empresas tienen a su disposición el denominado “instrumento PYME” que puede
financiar desde la evaluación del concepto y su viabilidad al desarrollo, demostración y replicación en el
mercado y alcanzando incluso apoyos para la comercialización con servicios de ayuda para rentabilizar la
explotación de los resultados. Este instrumento es bottom-up, sin consorcio mínimo y está dirigido a dar
apoyo a aquellas PYME, tradicionales o innovadoras, que tengan la ambición de crecer e
internacionalizarse a través de un proyecto de innovación de dimensión Europea.
c) Investigar en las grandes cuestiones que afectan a los ciudadanos europeos, los llamados Retos Sociales:
La atención y financiación se centra en seis áreas esenciales para una vida mejor:
Salud, cambio demográfico y bienestar.
Seguridad alimentaria, agricultura y silvicultura sostenibles, investigación marina, marítima y de
aguas interiores y bioeconomía.
Energía segura, limpia y eficiente.
Transporte inteligente, ecológico e integrado.
Acción por el clima, medio ambiente, eficiencia de los recursos y materias primas.
Europa en un mundo cambiante: Sociedades inclusivas, innovadoras y reflexivas.
Sociedades seguras: proteger la libertad y la seguridad de Europa y sus ciudadanos.
Iniciativas y líneas de financiación en Industria 4.0
112
Los resultados se dirigen a resolver problemas concretos de los ciudadanos (el envejecimiento de la
sociedad, la protección informática o la transición a una economía eficiente y baja en emisiones de
carbono), centrándose en las prioridades políticas sin predeterminar las tecnologías o soluciones que
deben desarrollarse, esto es, no solo deberán tenerse en cuenta soluciones basadas en tecnología sino
también la innovación no tecnológica y la organizativa, así como los sistemas de innovación y la
innovación en el sector público. Se cubrirá el ciclo completo, desde la investigación al mercado,
haciendo hincapié en las actividades relacionadas con la innovación, tales como ejercicios piloto,
actividades de demostración, bancos de pruebas, apoyo a la contratación pública, diseño, innovación
impulsada por el usuario final, innovación social, transferencia de tecnología y asimilación de las
innovaciones por el mercado, así como la estandarización.
La participación en el Programa Marco se basa en competir con los mejores y en la mayoría de las veces
con actividades en consorcio (grupos de investigación, empresas y usuarios) con las excepciones del
Consejo Europeo de Investigación (ERC) y algunas acciones de movilidad y PYMEs. Como principales
características de Horizonte 2020 hay que destacar:
la tasa de financiación de las actividades está alrededor del 20%.
La duración de los proyectos es de unos 3 años y el presupuesto mayor de 2 millones de euros salvo
excepciones.
El objetivo es que los beneficiarios puedan comenzar sus trabajos en una media de plazo de 8 meses a
partir del cierre de las convocatorias.
En estas condiciones, no es de extrañar que H2020 tenga unas condiciones de financiación óptimas: por lo
general el 100% de los costes directos para todo tipo de entidades y el 70% en el caso de empresas trabajando
en las fases de innovación; como costes indirectos se considerarán el 25% de los costes directos.
En el Programa Marco, la mayoría de las actividades se ejecutan mediante convocatorias anuales competitivas
gestionadas por la Comisión Europea con unas prioridades preestablecidas en los programas de trabajo que
son públicos. Además de las convocatorias ya tradicionales gestionadas por la Comisión, aumentan
significativamente el número de las grandes iniciativas tanto públicas como privadas.
Entre las primeras, señalar las actividades conjuntas de los planes de I+D+I de los países (JPI Joint
Programming Initiatives) que pueden tener financiación importante de H2020 para sus propias convocatorias
en función del grado de integración de las mismas: desde ERA Nets (ERA European Research Area) hasta su
posible articulación mediante entidades legales (Art. 185146).
Entre las segundas y desde una perspectiva industrial, destacan las Asociaciones Público Privadas lideradas
por empresas (PPP Public Private Partnerships contractuales) o Asociaciones Público Privadas institucionales
(JTI Joint Technology Initiatives). Ambas establecen prioridades de I+D+i; su diferencia estriba en que la
gestión de los fondos públicos y sus convocatorias la lleva a cabo la Comisión o las propias iniciativas, que
podrían incluso modificar algunas de las normas de participación comunes del H2020. Dentro de este segundo
grupo, en diciembre de 2013 la Comisión Europea lanzó ocho asociaciones público-privadas contractuales,
que cuentan con un presupuesto en el periodo 2014-2020 de 6.200 millones de euros, siendo algunas de ellas:
Fábricas del futuro147 (FoF): es una iniciativa dirigida a ayudar a los fabricantes comunitarios,
especialmente a las empresas pequeñas y medianas, a adaptarse a las presiones competitivas
mundiales mejorando su conocimiento y uso de las tecnologías del futuro. En Horizonte 2020 cuenta
con un presupuesto de 1.150 millones de euros.
146 http://ec.europa.eu/research/era/art-185_en.htm 147 http://www.manufuture.org/ppp-fof/effra/
113
113 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
Redes 5G para Internet del futuro148 (5G): Iniciativa fundada por 16 de las empresas de TIC en
Europa cuya principal ambición es adoptar un nuevo enfoque para abordar los desafíos de internet del
futuro en Euopa.
Robotics149, consorcio formado por la industria robótica, los investigadores y la Comisión Europea
para lanzar un programa de investigación, desarrollo e innovación para fortalecer la posición de
Europa en la industria robótica.
Computación de alto rendimiento150 (HPC High Performance Computing), que apoyará el sistema
europeo de alta computación cubriendo toda la cadena de valor, y expandiendo los usuarios,
especialmente de las PYMEs, facilitando el acceso a recursos y tecnologías HPC, y permitiendo que
las pequeñas y medianas empresas participen en la aportación de soluciones competitivas para
desarrollar la HPC. Dispone de un presupuesto de 700M€ en el periodo 2014-2020.
3.7.1 Horizonte 2020 en España
El diseño del programa Horizonte 2020 ha coincidido con la elaboración del Plan Estatal de Investigación
Científica y Técnica y de Innovación, teniendo lugar a la vez la reflexión sobre las prioridades de investigación
a escala europea y española.
El Plan Estatal tiene una clara orientación internacional, reflejada en su estructura y en la estrecha alineación
con los objetivos en materia de I+D+I establecidos en Horizonte 2020. El fin último es impulsar el liderazgo
científico, tecnológico y empresarial de nuestro Sistema a nivel internacional e incrementar la participación de
instituciones y empresas españolas en las iniciativas comunitarias y programas de la Unión Europea.
Así, el fomento de la participación de entidades españolas en Horizonte 2020 es una de las prioridades del
Ministerio de Economía y Competitividad.
Los objetivos concretos de participación se han marcado teniendo en cuenta el potencial del Sistema Español
de Ciencia, Tecnología e Innovación de España, así como los datos de participación del Programa Marco.
Estos objetivos se han marcado anualmente, para llegar a un global del 9,5% de la UE28 en 2020.
Las entidades dedicadas a promocionar la participación de Horizonte 2020 a escala nacional son la Oficina
Europea y el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial.
La actividad principal de la Oficina Europea151 es incrementar la participación española y el liderazgo de
universidades y organismos públicos de investigación (OPI) en proyectos europeos de I+D+I. La Oficina
Europea incentivará la participación española en Horizonte 2020, realizando un seguimiento de los
asuntos institucionales europeos relacionados con Ciencia y Tecnología que se refieren especialmente con
el sector público de universidades y OPIs.
El Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial152 (CDTI) cuenta con un equipo de 29 personas con
dedicación exclusiva al Programa Marco de I+D+I de la Unión Europea y en su Dirección de Programas
Internacionales se enmarca la División de Programas de la Unión Europea. Esta división está formada por
los Departamentos de Retos Sociales y Liderazgo Industrial, respondiendo a la estructura de los pilares de
Horizonte 2020 en los que el CDTI tiene competencias de representación, gestión y estímulo de la
148 http://www.future-internet.eu/ 149 https://www.eu-robotics.net/robotics-ppp/ 150 http://www.etp4hpc.eu/ 151 https://oficinaeuropea.fecyt.es/ 152 http://www.cdti.es/
Iniciativas y líneas de financiación en Industria 4.0
114
participación española. Entre las principales actuaciones de CDTI cabe destacar:
Desarrollo de actividades estratégicas para favorecer el liderazgo español de grandes iniciativas y
proyectos de demostración.
Trabajo previo al lanzamiento de las convocatorias de propuestas, contribuyendo activamente en la
elaboración de los Programas de Trabajo en los que se definen las líneas prioritarias a financiar. Para
ello recoge los intereses de los potenciales participantes españoles para defenderlos en los distintos
foros y comités.
Una vez lanzadas dichas convocatorias, mediante una intensa actividad de difusión, organización de
talleres de trabajo y revisión de propuestas.
3.8 Normativa Aplicable en materia de Incentivos y Deducciones fiscales
Una vez presentadas las líneas de financiación y préstamos existentes para proyectos de I+D y en extensión,
para proyectos de Industria 4.0 junto con las iniciativas financieras específicas por parte del Ministerio de
Economía, Industria y Competitividad para impulsar la Indsutria 4.0 en nuestro país, a continuación, se
presenta y describe brevemente la normativa vigente y alguna normativa ya derogada en términos de Leyes,
Reales Decretos y Órdenes que proporcionan el marco financiero a todas estas iniciativas para que las
empresas puedan solicitar los incentivos o deducciones fiscales descritos anteriormentes, y donde dicha
normativa ya se ha ido referenciando a lo largo de este capítulo.
3.8.1 Ley del Impuesto sobre Sociedades
En primer lugar y en este apartado, presentamos las siguientes Leyes y Reales Decretos que han ido
conformando la ley del Impuesto sobre Sociedades, en el cual se han considerado deducciones para incentivar
la realización de determinadas actividades de investigación y desarrollo:
Ley 43/1995, de 27 de diciembre, del Impuesto sobre Sociedades (BOE-A-1995-27752).
Real Decreto Legislativo 4/2004, de 5 de marzo, por el que se aprueba el texto refundido de la Ley del
Impuesto sobre Sociedades.(BOE-A-2004-4456)
Ley 27/2014, de 27 de noviembre, del Impuesto sobre Sociedades (BOE-A-2014-12328).
Inicialmente, el Impuesto sobre Sociedades (Ley 43/1995) nace con el objetivo de gravar los beneficios
obtenidos por las entidades jurídicas. En este sentido el Impuesto sobre Sociedades constituye un
complemento del Impuesto sobre la Renta de las Personas Físicas en el marco de un sistema tributario sobre la
renta. Además, cumple una función de retención en la fuente respecto de las rentas del capital obtenidas por
los inversores extranjeros a través de sociedades de su propiedad residentes en territorio español.
Posteriormente, con la finalidad de incrementar la claridad del sistema tributario y mejorar la seguridad
jurídica, se aprobó el Texto Refundido de la Ley del Impuesto sobre Sociedades, a través del Real Decreto
Legislativo 4/2004, de 5 de marzo, que tuvo como objetivo fundamental integrar en un único cuerpo
normativo todas las disposiciones que afectaban a este Impuesto, salvo casos excepcionales. Mediante este
Real Decreto Legislativo 4/2004, se aprueba el Texto Refundido de la Ley del Impuesto sobre Sociedades:
Impuesto sobre la Renta de las Personas Físicas, Impuesto sobre la Renta de no Residentes y Impuesto sobre
Sociedades.
115
115 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
Desde dicha aprobación, no obstante, el Texto Refundido ha sido objeto de modificaciones constantes, de
carácter parcial, que, siendo todas ellas individualmente consistentes, no han ido acompañadas de una revisión
global requerida de toda la figura impositiva, por lo que se aprueba la Ley 27/2014, con un nuevo impulso
modernizador y competitivo para el sector empresarial español. La Ley 27/2014 mantiene la misma estructura
del Impuesto sobre Sociedades que ya existe desde el año 1996, de manera que el resultado contable sigue
siendo el elemento nuclear de la base imponible y constituye un punto de partida clave en su determinación.
No obstante, esta Ley proporciona esa revisión global indispensable, incorporando una mayor identidad al
Impuesto sobre Sociedades, que ha abandonado hace tiempo el papel de complemento del Impuesto sobre la
Renta de las Personas Físicas, pero sin abandonar los principios esenciales de neutralidad y justicia inspirados
en la propia Constitución.
3.8.1.1 Ley 43/1995 del Impuesto sobre Sociedades (BOE-A-1995-27752).
La Ley 43/1995153, de 27 de diciembre, del Impuesto sobre Sociedades, en su capítulo IV presentaba las
Deducciones para incentivar la realización de determinadas actividades. En dicho capítulo, en el artículo 33
presentaba la deducción por la realización de actividades de investigación y desarrollo, determinando las
deducciones (del 20% al 40% de los gastos efectuados) y .definiendo el concepto de actividades de
investigación y desarrollo.
3.8.1.2 Real Decreto Legislativo 4/2004 (BOE-A-2004-4456)
Mediante el Real Decreto Legislativo 4/2004154, de 5 de marzo, se aprueba el texto refundido de la Ley del
Impuesto sobre Sociedades. Esta norma queda posteriormente derogada con efectos de 1 de enero de 2015, por
la disposición derogatoria.1 de la Ley 27/2014155, de 27 de noviembre, del Impuesto sobre Sociedades.
Este Real Decreto Legislativo en su capítulo IV presentaba las Deducciones para incentivar la realización de
determinadas actividades. En dicho capítulo, en el artículo 35 presentaba la deducción por la realización de
actividades de investigación y desarrollo e innovación tecnológica, determinando las deducciones en dichas
actividades y .definiendo los conceptos de actividad de investigación y desarrollo y actividad de innovación
tecnológica. En el artículo 36 presenta la deducción el fomento de las tecnologías de la información y de la
comunicación, que en su apartado d) contemplaba la Incorporación de las tecnologías de la información y de
las comunicaciones a los procesos empresariales y siendo la deducción incompatible para las mismas
inversiones o gastos con las demás previstas en el mencionado capítulo y donde la parte de inversión o del
gasto financiada con subvenciones no dará derecho a la deducción. En el artículo 40 presenta las deducciones
por gastos de formación profesional y en el Artículo 44 las Normas comunes a las deducciones previstas en el
capítulo.
3.8.1.3 Ley 27/2014 del Impuesto de Sociedades (BOE-A-2014-12328)
Como se ha mencionado anteriormente, tras la aprobación del Texto Refundido de la Ley del Impuesto sobre
Sociedades, a través del Real Decreto Legislativo 4/2004, el Texto Refundido ha sido objeto de
modificaciones constantes, de carácter parcial, que, siendo todas ellas individualmente consistentes, no han ido
acompañadas de una revisión global requerida de toda la figura impositiva. Por dicho motivo, se aprueba esta
Ley 27/2014156 de 27 de noviembre, del Impuesto sobre Sociedades con un nuevo impulso modernizador y
153 https://www.boe.es/buscar/doc.php?id=BOE-A-1995-27752 154 https://www.boe.es/buscar/act.php?id=BOE-A-2004-4456 155 https://www.boe.es/buscar/doc.php?id=BOE-A-2014-12328 156 https://www.boe.es/buscar/doc.php?id=BOE-A-2014-12328
Iniciativas y líneas de financiación en Industria 4.0
116
competitivo para el sector empresarial español, manteniendo la misma estructura del Impuesto sobre
Sociedades que ya existe desde el año 1996.
La presente Ley está estructurada en 9 títulos, con un total de 132 artículos, 12 disposiciones adicionales, 37
transitorias, una derogatoria y 12 finales.
En materia de incentivos fiscales, se mantiene, mejorada, la deducción por investigación, desarrollo e
innovación tecnológica y las deducciones por creación de empleo, incluyendo la correspondiente a los
trabajadores con discapacidad, incentivos todos ellos que se consideran imprescindibles en la configuración
actual del Impuesto sobre Sociedades.
Todo ello queda reflejado en el Capítulo IV. “Deducciones para incentivar la realización de determinadas
actividades.” En dicho capítulo, en el artículo 35 se presenta la Deducción por actividades de investigación y
desarrollo e innovación tecnológica, definiendo una vez más el concepto de actividad de investigación y
desarrollo y el concetpo de actividad de innovación tecnológica.
En el caso de actividad de investigación y desarrollo, la base de la deducción estará constituida por el importe
de los gastos de investigación y desarrollo y, en su caso, por las inversiones en elementos de inmovilizado
material e intangible excluidos los edificios y terrenos. La base de la deducción se minorará en el importe de
las subvenciones recibidas para el fomento de dichas actividades e imputables como ingreso en el período
impositivo. En cuanto a los porcentajes de deducción.
1. El 25% de los gastos efectuados en el período impositivo por este concepto. En el caso de que los
gastos efectuados en la realización de actividades de investigación y desarrollo en el período
impositivo sean mayores que la media de los efectuados en los 2 años anteriores, se aplicará el
porcentaje establecido hasta dicha media, y el 42% sobre el exceso respecto de ésta. Además de la
deducción que proceda conforme a lo dispuesto en los párrafos anteriores se practicará una deducción
adicional del 17% del importe de los gastos de personal de la entidad correspondientes a
investigadores cualificados adscritos en exclusiva a actividades de investigación y desarrollo.
2. El 8 por ciento de las inversiones en elementos de inmovilizado material e intangible, excluidos los
edificios y terrenos, siempre que estén afectos exclusivamente a las actividades de investigación y
desarrollo.
En el caso de actividad de innovación tecnológica, la base de la deducción estará constituida por el importe de
los gastos del período en actividades de innovación tecnológica que correspondan a los conceptos definidos en
el artículo, donde la base de la deducción se minorará en el importe de las subvenciones recibidas para el
fomento de dichas actividades e imputables como ingreso en el período impositivo. En cuanto a los
porcentajes de deducción, se considerará el 12% de los gastos efectuados en el período impositivo por este
concepto.
Se detalla a continuación la aplicación e interpretación de la deducción.
a) Para la aplicación de la deducción regulada en este artículo, los contribuyentes podrán aportar informe
motivado emitido por el Ministerio de Economía y Competitividad, o por un organismo adscrito a
éste, relativo al cumplimiento de los requisitos científicos y tecnológicos exigidos en las actividades
del contribuyente como investigación y desarrollo o como innovación tecnológica. Dicho informe
tendrá carácter vinculante para la Administración tributaria.
b) El contribuyente podrá presentar consultas sobre la interpretación y aplicación de la presente
deducción, cuya contestación tendrá carácter vinculante para la Administración tributaria. A estos
efectos, los contribuyentes podrán aportar informe motivado emitido por el Ministerio de Economía y
117
117 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
Competitividad, o por un organismo adscrito a éste, relativo al cumplimiento de los requisitos
científicos y tecnológicos. Dicho informe tendrá carácter vinculante para la Administración tributaria.
c) Igualmente, a efectos de aplicar la deducción, el contribuyente podrá solicitar a la Administración
tributaria la adopción de acuerdos previos de valoración de los gastos e inversiones correspondientes a
proyectos de investigación y desarrollo o de innovación tecnológica, conforme a lo previsto en el
artículo 91 de la Ley General Tributaria. A estos efectos, los contribuyentes podrán aportar informe
motivado emitido por el Ministerio de Economía y Competitividad, o por un organismo adscrito a
éste, relativo al cumplimiento de los requisitos científicos y tecnológicos exigidos en las actividades
del contribuyente como investigación y desarrollo o como innovación tecnológica, así como a la
identificación de los gastos e inversiones que puedan ser imputados a dichas actividades. Dicho
informe tendrá carácter vinculante para la Administración tributaria exclusivamente en relación con la
calificación de las actividades.
3.8.2 Normativa relativa a los Informes Motivados y Deducciones por personal investigador
En la ley de Impuesto sobre Sociedades se presenta una posibilidad para acceder a las deducciones fiscales
basada en los informes motivados que tienen carácter vinculante con la Administración Tributaria. Veamos a
continuación la normativa asociada a la emisión de estos informes.
Mediante el Real Decreto 1432/2003157, de 21 de noviembre, se regula la emisión por el Ministerio de Ciencia
y Tecnología de informes motivados relativos al cumplimiento de requisitos científicos y tecnológicos, a
efectos de la aplicación e interpretación de deducciones fiscales por actividades de investigación y desarrollo e
innovación tecnológica.
Mediante el Real Decreto 2/2007158, de 12 de enero, se modifica el Real Decreto 1432/2003, de 21 de
noviembre, por el que se regula la emisión de informes motivados relativos al cumplimiento de requisitos
científicos y tecnológicos, a efectos de la aplicación e interpretación de deducciones fiscales por actividades de
investigación y desarrollo e innovación tecnológica.
Asimismo, con la Orden ITC/1469/2007159, de 18 de mayo, se modifican los anexos del Real Decreto
1432/2003, de 21 de noviembre, por el que se regula la emisión de informes motivados relativos al
cumplimiento de requisitos científicos y tecnológicos, a efectos de la aplicación e interpretación de
deducciones fiscales por actividades de investigación y desarrollo e innovación tecnológica , y por la que se
establece la obligatoriedad de la tramitación electrónica del procedimiento de solicitud de emisión de dichos
informes por el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial. (CDTI).
3.8.2.1 Real Decreto 1432/2003 (BOE-A-2003-21847)
Una de las principales medidas de apoyo y fomento de actividades de investigación y desarrollo e innovación
tecnológica (I+D+i) es la constituida por los beneficios fiscales a los que pueden acogerse las empresas
mediante la deducción en la cuota del Impuesto sobre Sociedades, tanto por los gastos incurridos en
actividades de investigación y desarrollo como de innovación, de conformidad con lo dispuesto en el artículo
33 de la Ley 43/1995 de 27 de diciembre, del Impuesto sobre Sociedades.
157 https://www.boe.es/buscar/doc.php?id=BOE-A-2003-21847 158 https://www.boe.es/buscar/doc.php?id=BOE-A-2007-742 159 https://www.boe.es/buscar/doc.php?id=BOE-A-2007-10704
Iniciativas y líneas de financiación en Industria 4.0
118
No obstante lo anterior, para que las medidas antes expuestas produzcan el efecto deseado con toda la
intensidad posible, resulta necesario ofrecer a los agentes económicos un entorno de seguridad jurídica que les
permita conocer si las actividades que planean llevar a cabo merecerán o no la calificación requerida para
aplicar los incentivos fiscales considerados. Disponer de una información lo más objetiva posible acerca de la
naturaleza y contenidos en I+D+i, así como de los gastos asociados a este tipo de actividades empresariales,
supondrá un escenario de mayor certidumbre tanto para la empresa que ha de afrontar la toma de decisión de
inversión, como para el resto de los agentes económicos que actúan en el tráfico jurídico mercantil y muy
especialmente para la propia Administración tributaria.
En esta línea, se introduce la posibilidad para los sujetos pasivos de aportar a la Administración tributaria
informes motivados relativos al cumplimiento de los requisitos científicos y tecnológicos necesarios para
poder aplicar la deducción por actividades de investigación y desarrollo e innovación tecnológica. Asimismo,
la ley prevé la posibilidad de aportar estos informes a los efectos de la presentación de consultas vinculantes
para la Administración sobre la interpretación y aplicación de la deducción, o bien cuando se pretenda solicitar
a la Administración tributaria la adopción de acuerdos previos de valoración de los gastos e inversiones
correspondientes a proyectos de investigación y desarrollo o de innovación tecnológica. Estos informes
motivados, que tienen carácter vinculante para la Administración tributaria, deben ser elaborados y emitidos
por el Ministerio de Ciencia y Tecnología o por un organismo adscrito a éste.
Por consiguiente, este real decreto Real Decreto 1432/2003 tiene por objeto la regulación del procedimiento de
emisión por parte del Ministerio de Ciencia y Tecnología, u organismo adscrito a éste, de los informes
motivados de carácter vinculante relativos al cumplimiento de los requisitos científicos y tecnológicos, a los
efectos de la aplicación e interpretación de la deducción por actividades de investigación y desarrollo e
innovación tecnológica, prevista en el artículo 33 de la Ley 43/1995, de 27 de diciembre, del Impuesto sobre
Sociedades.
3.8.2.2 Real Decreto 2/2007 (BOE-A-2007-742)
Como hemos visto, el Real Decreto 1432/2003, de 21 de noviembre, regula la emisión por el Ministerio de
Ciencia y Tecnología de informes motivados relativos al cumplimiento de requisitos científicos y tecnológicos,
a efectos de la aplicación e interpretación de deducciones fiscales por actividades de investigación y desarrollo
e innovación tecnológica.
El real decreto establece en su artículo 4 que la competencia para emitir estos informes corresponde, por un
lado, a la Dirección General de Política Tecnológica del extinto Ministerio de Ciencia y Tecnología, cuyas
funciones han sido asumidas por la actual Dirección General de Desarrollo Industrial, del Ministerio de
Industria, Turismo y Comercio; y, por otro, al Director General del Centro para el Desarrollo Tecnológico
Industrial, en aquellos supuestos en los que el informe se refiera a proyectos que previamente hayan sido
evaluados como consecuencia de su presentación a cualquiera de las líneas de apoyo financiero a proyectos
empresariales que gestiona dicho Centro.
Posteriormente, el Real Decreto 1554/2004, de 25 de junio, por el que se desarrolla la estructura orgánica
básica del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio, estableció en su artículo 13.1.ñ) que corresponde a la
Dirección General de Desarrollo Industrial el ejercicio de las funciones derivadas del Real Decreto 1432/2003,
de 21 de noviembre, constituyéndose en el único órgano competente para la emisión de los informes
motivados vinculantes para la Administración tributaria. La aplicación práctica de esta previsión ha puesto de
manifiesto la necesidad de que, con el fin de incrementar la calidad de los mismos, la Dirección General de
Desarrollo Industrial del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio no sea el único órgano que realice estos
informes motivados, debiendo participar, también, los siguientes organismos:
119
119 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
El Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI) cuando le corresponda, de conformidad
con el artículo 4.2 del Real Decreto 1432/2003, de 21 de noviembre;
La Oficina Española de Patentes y Marcas, en colaboración con la Dirección General de Desarrollo
Industrial y a través de las entidades acreditadas respecto de aquellos proyectos en los que el informe
motivado se refiera a proyectos de investigación y desarrollo e innovación tecnológica que hayan
dado lugar a una patente o modelo de utilidad o sobre los que haya obtenido un Informe tecnológico
de patentes de la Oficina Española de Patentes y Marcas;
El Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE), respecto de aquellos proyectos
sobre eficiencia energética y el uso racional de la energía, así como de apoyo a la diversificación de
las fuentes de abastecimiento y el impulso de la utilización de las energías renovables; dado que estos
organismos, también, cuentan con personal cualificado adecuadamente para colaborar en la
realización de los informes motivados relativos al cumplimiento de los requisitos científicos y
tecnológicos necesarios para poder aplicar la deducción por actividades de investigación y desarrollo e
innovación tecnológica.
Por ello, mediante el Real Decreto 2/2007, de 12 de enero, se modifica el Real Decreto 1432/2003, de 21 de
noviembre, para incluir a la Oficina Española de Patentes y Marcas y al Instituto para la Diversificación y
Ahorro de la Energía (IDAE), entre los órganos que colaboran con el Ministerio de Industria, Turismo y
Comercio para realizar o colaborar en la realización de los informes motivados.
Cuando los informes motivados corresponda realizarlos al CDTI, se excepciona al solicitante del requisito de
presentar un informe técnico de calificación de las actividades e identificación de los gastos e inversiones
asociadas a I+D+i, realizado por una entidad acreditada por la Entidad Nacional de Acreditación (ENAC),
puesto que dicho Organismo cuenta con personal cualificado para realizar dicho informe técnico.
En los demás casos, el organismo competente para la emisión de informes motivados vinculantes podrá
excepcionar la exigencia de informes técnicos previos en los supuestos que determine. E, igualmente, dicho
informe técnico podrá realizarse en parte por la Oficina Española de Patentes y Marcas en colaboración con la
entidad acreditada.
Por otra parte, se incluye también una disposición adicional para adaptar la denominación de los Ministerios y
órganos directivos que se citan en dicho real decreto a su denominación actual. En ese sentido, las referencias
contenidas en el Real Decreto 1432/2003, de 21 de noviembre, relativas a: Ministerio de Ciencia y Tecnología,
Ministerio de Hacienda y artículo 33 de la Ley 43/1995, de 27 de diciembre, del Impuesto sobre Sociedades,
deberán entenderse realizadas a: Ministerio de Industria, Turismo y Comercio, Ministerio de Economía y
Hacienda y artículo 35 del Texto refundido de la Ley del Impuesto sobre Sociedades, aprobado por el Real
Decreto Legislativo 4/2004, de 5 de marzo, respectivamente.
3.8.2.3 Orden ITC/1469/2007 (BOE-A-2007-10704)
El Real Decreto 1432/2003, de 21 de noviembre, regula la emisión de informes motivados relativos al
cumplimiento de requisitos científicos y tecnológicos, a efectos de aplicación e interpretación de deducciones
fiscales por actividades de investigación y desarrollo e innovación tecnológica.
En el Real Decreto 278/2007, de 23 de febrero, se establecen bonificaciones en la cotización a la seguridad
social respecto del personal investigador que, con carácter exclusivo, se dedique a actividades de investigación
y desarrollo e innovación tecnológica a que se refiere el artículo 35 del texto refundido de la Ley del Impuesto
sobre Sociedades, aprobado por Real Decreto Legislativo 4/2004, de 5 de marzo. En su disposición adicional
Iniciativas y líneas de financiación en Industria 4.0
120
única se modifica el Real Decreto 1432/2003, de 21 de noviembre, de forma que, se establece un nuevo tipo de
informe motivado relativo al cumplimiento de los requisitos científicos y tecnológicos del personal
investigador, a los efectos de aplicar las correspondientes bonificaciones en la cotización a la Seguridad Social.
Por otra parte, el Real Decreto 2/2007, de 12 de enero, también modifica el Real Decreto 1432/2003, de 21 de
noviembre, para establecer nuevos órganos competentes para emitir informes motivados. Además de lo
anterior, la mejora de la gestión del sistema de emisión de informes motivados aconseja introducir en el anexo
I, que define el alcance de la solicitud, otros datos como el ejercicio fiscal al que corresponden los gastos del
proyecto sobre el que se solicita informe y la dimensión de la empresa solicitante.
Para dar cumplimiento a lo señalado en el Real Decreto 278/2007, de 23 de febrero y en el Real Decreto
2/2007, de 12 de enero, resulta preciso modificar los anexos del Real Decreto 1432/2003, de 21 de noviembre,
lo que se realiza mediante la presente orden.
Orden ITC/1469/2007160, de 18 de mayo, por la que se modifican los anexos del Real Decreto 1432/2003, de
21 de noviembre, por el que se regula la emisión de informes motivados relativos al cumplimiento de
requisitos científicos y tecnológicos, a efectos de la aplicación e interpretación de deducciones fiscales por
actividades de investigación y desarrollo e innovación tecnológica.
3.8.2.4 Real Decreto 475/2014 (BOE-A-2014-6276)
Mediante el Real Decreto 475/2014161, de 13 de junio, se establecen bonificaciones en la cotización a la
Seguridad Social del personal investigador.
El Real Decreto-ley 20/2012, de 13 de julio, de medidas para garantizar la estabilidad presupuestaria y de
fomento de la competitividad, derogó expresamente el Real Decreto 278/2007, de 23 de febrero, y las
referencias a las bonificaciones contempladas en el Real Decreto 1432/2003, de 21 de noviembre, por el que se
regulaba la emisión por el Ministerio de Ciencia y Tecnología de informes motivados relativos al
cumplimiento de requisitos científicos y tecnológicos, a efectos de la aplicación e interpretación de
deducciones fiscales por actividades de investigación y desarrollo e innovación tecnológica.
A pesar del contexto de restricciones presupuestarias que han afectado a la intensidad del apoyo público a las
actuaciones en materia de Investigación, Desarrollo e Innovación tecnológica (en adelante I+D+i), el Gobierno
ha considerado conveniente recuperar el incentivo no tributario de la bonificación en la cotización a la
Seguridad Social respecto del personal investigador.
Este real decreto desarrolla el régimen normativo de las nuevas bonificaciones en las cotizaciones a la
Seguridad Social, regulando el objeto; el ámbito de aplicación; las exclusiones; los requisitos de los
beneficiarios; la concurrencia con otras bonificaciones y medidas de apoyo público y cuantía máxima de las
bonificaciones; los términos en que se establece la compatibilidad de las bonificaciones con las deducciones
fiscales por I+D+i del artículo 35 del vigente texto refundido de la ley del impuesto de sociedades; la
aplicación, control y mantenimiento de las bonificaciones; la devolución de las bonificaciones en caso de
incumplimiento de los requisitos y la financiación.
160 https://www.boe.es/buscar/doc.php?id=BOE-A-2007-10704 161 https://www.boe.es/diario_boe/txt.php?id=BOE-A-2014-6276
121
121 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
Este real decreto supone la colaboración de los siguientes órganos y entidades: la Agencia Estatal de
Administración Tributaria que controlará que se cumplen las condiciones que exigidas para la compatibilidad
de bonificaciones con las deducciones fiscales; la Dirección General de Innovación y Competitividad, del
Ministerio de Economía y Competitividad, que emitirá informes motivados vinculantes que certifiquen las
condiciones del personal investigador; la Inspección de Trabajo y Seguridad Social y la Tesorería General de
la Seguridad Social que controlarán la correcta aplicación de las bonificaciones sobre las cotizaciones y la no
superación del máximo de ayudas posibles y el Servicio Público de Empleo Estatal, que financiará las
bonificaciones.
Este real decreto establece una bonificación del 40% en las aportaciones empresariales a las cuotas de la
Seguridad Social por contingencias comunes respecto del personal investigador así como regular el
procedimiento para su aplicación.
Tendrán derecho a la bonificación los trabajadores incluidos en los grupos 1, 2, 3 y 4 de cotización al Régimen
General de la Seguridad Social que, con carácter exclusivo y por la totalidad de su tiempo de trabajo en la
empresa dedicada a actividades de investigación y desarrollo e innovación tecnológica, se dediquen a la
realización de las citadas actividades. A efectos de lo establecido en este real decreto, se considerarán
actividades de I+D+i las definidas como tales en el artículo 35 del texto refundido de la Ley del Impuesto
sobre Sociedades, aprobado por el Real Decreto Legislativo 4/2004, de 5 de marzo.
Las bonificaciones podrán ser compatibles con aquellas a las que se pudiera acceder o estar disfrutando por
aplicación del Programa de Fomento de Empleo u otras medidas incentivadoras de apoyo a la contratación, sin
que en ningún caso la suma de las bonificaciones aplicables pueda superar el 100% de la cuota empresarial a la
Seguridad Social. Asimismo no podrán, en concurrencia con otras medidas de apoyo público establecidas para
la misma finalidad, superar el 60 % del coste salarial anual correspondiente al contrato que se bonifica.
Asimismo, la bonificación en la cotización que regula este real decreto será plenamente compatible con la
aplicación del régimen de deducción por actividades de investigación y desarrollo e innovación tecnológica
establecida en el artículo 35 del texto refundido de la Ley del Impuesto sobre Sociedades, aprobado por el Real
Decreto Legislativo 4/2004, de 5 de marzo, únicamente para las pequeñas y medianas empresas (en adelante,
PYMES) intensivas en I+D+i reconocidas como tal mediante el sello oficial de «PYME innovadora» y que
por ello figuren en el Registro que, a tal efecto, gestionará el Ministerio de Economía y Competitividad.
Se entenderá que una PYME, es intensiva en I+D+i cuando concurra alguna de las siguientes circunstancias:
a) Cuando haya recibido financiación pública en los últimos tres años, sin haber sufrido revocación por
incorrecta o insuficiente ejecución de la actividad financiada, a través de:
Convocatorias públicas en el marco del VI Plan Nacional de Investigación Científica, Desarrollo e
Innovación Tecnológica o del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación.
Ayudas para la realización de proyectos de I+D+i, del Centro para el Desarrollo Tecnológico
Industrial.
Convocatorias del 7.º Programa Marco de I+D+i o del Programa Horizonte 2020, de la Unión
Europea.
b) Cuando haya demostrado su carácter innovador, mediante su propia actividad:
Por disponer de una patente propia en explotación en un período no superior a cinco años anterior
al ejercicio del derecho de bonificación.
Por haber obtenido, en los tres años anteriores al ejercicio del derecho de bonificación, un informe
motivado vinculante positivo a efectos de aplicación de la deducción a la que se refiere el artículo
35 del texto refundido de la Ley del Impuesto sobre Sociedades, aprobado por el Real Decreto
Iniciativas y líneas de financiación en Industria 4.0
122
Legislativo 4/2004, de 5 de marzo.
c) c) Cuando haya demostrado su capacidad de innovación, mediante alguna de las siguientes
certificaciones oficiales reconocidas por el Ministerio de Economía y Competitividad:
Joven Empresa Innovadora (JEI), según la Especificación AENOR EA0043.
Pequeña o microempresa innovadora, según la Especificación AENOR EA0047.
Certificación conforme a la norma UNE 166.002 «Sistemas de gestión de la I+D+i».
Para el resto de las empresas o entidades la bonificación regulada en este real decreto será compatible con el
referido régimen de deducción siempre que no se aplique sobre el mismo investigador. En tales supuestos, las
empresas podrán optar por aplicar la bonificación en la cotización a la Seguridad Social respecto del personal o
una deducción por los costes de dicho personal en los proyectos en los que participe y en los que realice
actividades a que se refiere el artículo 35 del texto refundido de la Ley del Impuesto sobre Sociedades,
aprobado por el Real Decreto Legislativo 4/2004, de 5 de marzo.
De acuerdo con el párrafo anterior, será compatible por una misma empresa y en un mismo proyecto, la
aplicación de bonificaciones sobre investigadores junto con la de deducciones por otros investigadores por los
que la empresa, en ese caso, desee deducirse.
3.8.2.5 Orden ECC/2326/2015 (BOE-A-2015-11985)
Mediante la Orden ECC/2326/2015, de 30 de octubre, se modifican los anexos del Real Decreto 1432/2003,
de 21 de noviembre, por el que se regula la emisión de informes motivados relativos al cumplimiento de
requisitos científicos y tecnológicos, a efectos de la aplicación e interpretación de deducciones fiscales por
actividades de investigación y desarrollo e innovación tecnológica, y por la que se establece la obligatoriedad
de la tramitación electrónica del procedimiento de solicitud de emisión de dichos informes por el Centro para
el Desarrollo Tecnológico Industrial.
En virtud de la disposición final primera del Real Decreto 1432/2003, el Ministro de Economía y
Competitividad se encuentra habilitado para modificar por orden el contenido de los anexos recogidos en el
mismo.
De conformidad con lo anterior, mediante la Orden ECC/2326/2015, de 30 de octubre, se modifican los
anexos del Real Decreto 1432/2003, de 21 de noviembre, en concreto la que figura como modelo 2 del Anexo
I para adaptarla a las novedades y mejoras que supone la tramitación electrónica, simplificando, reorganizando
su contenido y suprimiendo las referencias normativas desactualizadas. Asimismo, se procede a la supresión
del apartado 4 del anexo II del mencionado real decreto, que había sido introducido por la Orden
ITC/3289/2007, de 5 de noviembre, por la que se modifican los anexos del Real Decreto 1432/2003, de 21 de
noviembre, dado que su contenido ha quedado obsoleto y es, en todo caso, información de la que ya dispone el
CDTI al tratarse de proyectos previamente financiados por este organismo, por lo que no es necesaria su
presentación con la solicitud de informe motivado.
Por ello, teniendo en cuenta el carácter altamente tecnológico de los beneficiarios y el nivel de disposición de
medios informáticos propio de los agentes del ámbito de la I+D+i, con el fin de agilizar el procedimiento de
emisión de los informes motivados, se considera necesario establecer la obligatoriedad de que los interesados
se comuniquen con el CDTI utilizando sólo medios electrónicos cuando los mismos sean personas jurídicas.
123
4 CASO PRÁCTICO DE INDUSTRIA 4.0
emos descrito la Industria 4.0, sus tecnologías, el impacto que las mismas tienen en todos los procesos,
productos y modelos de negocio siendo la incorporación de las mismas a la vez un reto y herramientas
para lograr ese proceso de transformación. Posteriormente hemos analizado y descrito los modelos de
madurez existentes para determinar el grado de incorporación de estas tecnologías en la empresa y poder
plantear un marco de desarrollo de la misma en este nuevo paradigma que significa la Industria 4.0, para lo
cual, también se han presentado las distintas iniciativas y medidas de impulso fundamentalmente económicas
promovidas tanto por el gobierno central como por parte de las Autonomías y Comunidad Europea. Para
finalizar y aunque a lo largo del documentos hemos ido mencionando diversos casos de éxito, iniciativas
empresariales y proyectos dentro de una o varias tecnologías de la industria 4.0, a continuación presentaremos
brevemente un caso práctico de lo que significa la incorporación de una de estas tecnologías en la empresa.
El proyecto consiste en la incorporación de tecnología de Realidad Aumentada en la Plataforma de apoyo a los
Sistemas de Soporte de las Operaciones y de Negocio (OSS/BSS Operational Support System/Business
Support System) de operadores de Telecomunicaciones de Fibra en el que ha participado MAGTEL
Operaciones SLU en colaboración con el grupo de Ingeniería de Sistemas Integrados de la Universidad de
Málaga. Dicha plataforma de apoyo también considera algoritmos de reconocimiento de elementos,
geolocalización y herramientas GIS (Geographic Information System, Sistema de Información Geográfica).
De manera resumida, el objetivo del proyecto es el desarrollo de una aplicación en Android para el apoyo a los
sistemas OSS/BSS de un operador de Telecomunicaciones, facilitando el acceso y uso de dichos sistemas por
parte del personal de calle del operador (instalación, mantenimiento y comercial). Dicha aplicación estará
soportada por una compleja Base de Datos que deberá integrarse con los sistemas OSS/BSS del operador.
Para ello, habrá que analizar las distintas tecnologías de RA existentes actualmente y seleccionar las
herramientas más acordes al objetivo del proyecto y posteriormente definir una batería de pruebas y realizar un
piloto de aplicación en colaboración con un operador para verificar el correcto funcionamiento de la aplicación
y poder realizar la obtención de resultados.
4.1 Análisis y Estudio de las tecnologías de RA
Dentro de las actividades del proyecto, se realiza un análisis y estudio de tecnologías de RA y herramientas de
geoposicionamiento para la visualización de los elementos e información que debe visualizar el usuario en el
dispositivo móvil.
Así pues, a continuación se presenta brevemente un estudio de las distintas librerías y entornos para
visualización de contenidos en RA para Android. Para este estudio se tendrán en cuenta tanto librerías de
gráficos 3D genéricas como motores de juegos 3D y entornos específicos para RA, indicando las ventajas y
desventajas de cada uno de ellos.
H
Caso Práctico de Industria 4.0
124
4.1.1 Contenidos virtuales y Modelos 3D
La realidad aumentada consiste en añadir elementos virtuales a una escena real, aumentando la realidad con
información adicional que podrá ser texto, imágenes, vídeos, audio o modelos 3D. De entre estos contenidos,
el texto, imagen, vídeo y audio son habitualmente conocidos y disponen de unos formatos aceptados como
estándar que casi todas las plataformas o sistemas operativos pueden reproducir o mostrar ya sea mediante
librerías nativas específicas o librerías externas. En el caso del texto se podrían considerar como estándares los
formatos utf-8 o utf-16, en imágenes los formatos jpg o png, en vídeo los formatos mpg, mp4, 3gp o avi y en
audio los formatos mp3, avi u ogg, por indicar algunos de los más usuales y extendidos que pueden ser
empleados casi sin problemas en cualquier plataforma. Sin embargo, en el caso de los modelos 3D aún no
existe un formato estándar comúnmente empleado por casi cualquier plataforma. Los formatos existentes para
modelos 3D, los más comunes son:
• Wavefront (.obj). Creado por la empresa Wavefront. Formato en texto plano usado para la
representación de objetos 3D limitado a objetos estáticos (sin animaciones).
• 3DS (.3ds). Formato propietario del programa Autodesk 3ds Studio. Este fichero, en formato binario,
es usado para la representación de objetos 3D estáticos.
• 3DS max (.max). Formato propietario del programa Autodesk 3ds Studio max. Permite la
representación de objetos 3D estáticos y con animaciones. Sólo puede ser abierto, visualizado y
editado mediante el 3D Studio max.
• Quake II (.md2). Formato propietario de la empresa Id Software. El formato es binario para objetos
3D con animaciones basadas en huesos. Tiene limitación a 4096 polígonos, que hoy en día puede
resultar reducida para determinados modelos.
• Quake III (.md3). Similar al md2, con una limitación de polígonos de 8192, que aunque mayor
también podría resultar insuficiente para algunos modelos.
• Doom III (.md5mesh y .md5anim). Formato propietario (pero abierto) usado por la empresa Id
Software. Permite almacenar objetos 3D estáticos y animaciones basadas en huesos. Para ello, la
malla (mesh) y la animación están almacenados en ficheros distintos con extensiones md5mesh y
md5anim.
• Ogre3D (.xml). Formato poco extendido creado para el motor de juegos Ogre3D. Se trata de un
formato abierto en xml que puede ser convertido en binario mediante conversores gratuitos y plugins
disponibles para los programas de modelado 3D más usuales.
• Collada (.dae). Creado originalmente en Sony Computer Entertainment, actualmente este formato
define un estándar XML abierto para el intercambio de recursos digitales entre distintos programas
gráficos. Su extensión es .dae por Digital Asset Exchange. Permite almacenar objetos 3D estáticos y
con animaciones basadas en huesos. Es el formato estándar más compatible para realizar
exportaciones de modelos desde un formato propietario a uno no propietario.
• Autodesk FilmBoX (.fbx). Es un formato propietario (pero abierto) de Autodesk creado para ofrecer
interoperatividad entre aplicaciones para la creación de contenidos digitales. Permite almacenar
objetos 3D estáticos y animaciones basadas en huesos y en deformaciones. El principal problema es
que es propietario de Autodesk y su definición es bastante compleja.
Como se puede observar, hay una considerable variedad de formatos, de los cuales se han presentado los más
usuales. Entre ellos, el único considerado realmente como “estándar” y compatible con la mayoría de
funcionalidades de los modelos 3D (incluyendo animaciones) sería el formato DAE. Por su parte, el formato
FBX, a pesar de ser un formato propietario, también se considera como un formato “estándar” existiendo una
librería oficial de Autodesk para su lectura y procesado. Sin embargo, el uso de esta librería requiere unos
conocimientos de programación y diseño 3D elevados. En cualquier caso y a pesar de ser considerados como
estándares, no se asegura que una conversión de un modelo 3D a cualquiera de estos formatos sea exitosa sin
provocar anomalías en el modelo, aunque se espera que la exportación a estos formatos sea más compatible y
dé menos problemas que la exportación a cualquiera de los otros formatos.
125
125 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
4.1.2 Motores de RA
En este apartado se realizará un listado de los distintos motores de RA (o equivalentes) disponibles para el
desarrollo de aplicaciones de RA. Un motor de RA es una librería o entorno de trabajo que permite realizar las
siguientes tareas:
Mostrar imágenes reales, es decir, mostrar las imágenes capturadas de la cámara del sistema
mostrándolas como fondo de la aplicación.
Obtener un posicionamiento respecto a la realidad, para poder mostrar los contenidos virtuales de una
forma realista respecto a la realidad.
Superponer información sobre imágenes reales, permitiendo la adición de contenidos como texto,
imágenes o audio, por ejemplo.
Todas estas características son lo que definen, en general, un motor de RA, pues si faltase alguno de estos
elementos no se podría implementar una aplicación de RA.
Así pues, a continuación se mostrará un listado de las librerías y entornos de trabajo más usuales que cumplen
con las características necesarias para ser considerado como un motor de RA.
4.1.2.1 Librería nativa de Android
La aplicación de RA a desarrollar en el presente proyecto se realizará para el sistema operativo Android.
Cuando se piensa en la librería nativa de Android, normalmente se piensa en la posibilidad de hacer interfaces
(botones, deslizadores, cuadros de texto, etc.) de forma sencilla. Sin embargo, dicha librería también ofrece
otras funcionalidades, como son:
Capturar imágenes de la cámara del dispositivo y mostrarlas.
Obtener un posicionamiento mediante acceso al GPS, posicionamiento por Wifi y por estaciones de
telefonía.
Superponer distintas capas de información (mediante Layouts), y permite también mostrar imágenes,
vídeos, texto y audio.
Así pues, y usando únicamente como posicionamiento uno basado en geoposicionamiento, la propia librería
nativa de Android puede ser considerada como un motor de RA, aunque con ciertas limitaciones, pues no
permitirá posicionamiento basado en visión ni visualización de modelos 3D de forma nativa. Para esto sería
necesario el uso de otras librerías externas (motores o librerías 3D para visualizar los modelos 3D y librerías de
reconocimiento de marcas para posicionamiento por visión) que complementasen dicha funcionalidad.
4.1.2.2 Wikitude SDK
Wikitude SDK es un entorno de desarrollo para aplicaciones de RA en móviles desarrollado por la compañía
Wikitude GmbH y distribuido gratuitamente. Permite mostrar información mediante el reconocimiento de
imágenes así como usando posicionamiento mediante GPS. Entre la información que puede mostrar se
encuentran imágenes, videos y modelos 3D en formato .fbx o .dae que deben ser convertidos a formato .wt3
mediante el conversor gratuito Wikitude 3D Encoder. El SDK (Software Development Kit o Kit de Desarrollo
de software) de Wikitude está disponible para prueba de forma gratuita (con una marca de agua) y también de
pago (eliminando la marca de agua) con precios dependiendo de la funcionalidad y número de licencias (desde
500 a 4500€/año).
Caso Práctico de Industria 4.0
126
Ilustración 35 Ejemplo de aplicación basada en el SDK de Wikitude
4.1.2.3 Layar
Layar es un buscador para móviles creado por Layar que muestra a los usuarios contenidos de tipo texto,
imágenes, vídeos y objetos 3D. Este buscador hace uso del acelerómetro, cámara, brújula y GPS, los cuales le
permiten determinar la posición geográfica del usuario y, así, mostrar el contenido aumentado en función de
ésta. Los formatos aceptados para los formatos 3D son obj, que deben ser previamente convertidos a formato
Layar3D (.l3d) mediante la herramienta Layar3D Model Converter. Este SDK está disponible para prueba
durante 30 días y para su uso en una aplicación real debe obtenerse el visto bueno de Layar y obtener una
suscripción en función de la cantidad de “páginas de contenidos” accesibles o una suscripción mensual sin
dicha limitación (300€/mes).
Ilustración 36 Imágenes de aplicaciones con Layar
4.1.2.4 Metaio SDK
Metaio SDK es un entorno de desarrollo creado por Metaio que permite el desarrollo de aplicaciones de
realidad aumentada para Android, iOS y Windows. Usando el motor de Metaio SDK se ha creado la
aplicación Junaio, un buscador de realidad aumentada similar a Layar que permite a los usuarios la interacción,
mediante realidad aumentada, con los distintos canales de contenidos que ofrece. El entorno permite a los
usuarios posicionarse mediante el uso de visión (reconocimiento de marcas artificiales y naturales) pudiendo
mostrar contenido como audio, imágenes, vídeo y modelos 3D en formato .obj para objetos estáticos y .fbx y
.md2 para animaciones 3D.
El SDK de Metaio está disponible para pruebas de forma gratuita (con marca de agua) aunque necesita de
suscripción a la Nube de Metaio para acceso a contenidos (desde 200 €/mes). El SDK también está disponible
en su versión de pago sin marca de agua con precios que pueden llegar hasta los 4950 euros en su versión
PRO.
127
127 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
Ilustración 37 Imagen de ejemplo de Metaio SDK
4.1.2.5 Mixare
Mixare (de Mix Augmented Reality Engine) es un buscador de realidad aumentada abierto publicado bajo
licencia GPLv3. Está disponible para Android e iOS, y funciona como una aplicación totalmente
independiente aunque está disponible también para su uso en aplicaciones y desarrollos propios.
Mixare permite su uso en aplicaciones externas, pero estas deben tener también licencia GPLv3. Respecto a
los contenidos este entorno puede mostrar texto, imágenes y contenido web.
4.1.3 Motores de juego / librerías 3D con posicionamiento
Tras finalizar el listado de los motores de RA más conocidos, en este apartado se presentará un listado de
motores 3D y de librerías para reconocimiento de imágenes los cuales, unidos, se complementan para realizar
la misma funcionalidad que haría un motor de RA.
Así pues, en primer lugar se listarán los motores y librerías 3D, que facilitan la inclusión de contenidos
(especialmente la carga de modelos 3D) sobre la imagen de la cámara. Tras este listado, se realizará otro con
las librerías para posicionamiento por visión, que permitirían un posicionamiento respecto a la realidad basado
en la detección de marcadores visuales en vez de mediante la obtención de la posición geográfica.
4.1.3.1 Motores de juego y librerías 3D
En este apartado se presentan los motores de juego y librerías 3D más conocidos y usuales actualmente.
Un motor de juego o motor 3D es, en general, un entorno de trabajo que emplea librerías 3D para facilitar a los
desarrolladores funciones de alto nivel para un desarrollo rápido y sencillo de aplicaciones. Existe una gran
gama de motores 3D, desde los que son poco más que una librería 3D, hasta los muy avanzados. Por lo
general, cuanto más simple sea un motor 3D más libertad y control ofrecerá al desarrollador estableciendo
menos limitaciones y restricciones y cuanto más avanzado sea un entorno menos control habrá sobre éste,
pudiendo incluso haber problemas de compatibilidad o de interacción con otros sistemas.
Una librería 3D es una librería que facilita y abstrae al desarrollador del hardware de forma que sea más
sencillo la creación de aplicaciones con gráficos 2D y 3D. En general son de bajo nivel y no ofrecen
funcionalidades muy avanzadas. Sin embargo, permiten tener un gran control sobre la aplicación y permiten
una mayor compatibilidad con otros sistemas, precisamente al poner pocas restricciones al desarrollador.
Caso Práctico de Industria 4.0
128
4.1.3.1.1 Librerí a Min3D
Min3D es un entorno de trabajo ligero para Android con licencia MIT162 basado en OpenGL163 ES 1.0,
manteniendo la compatibilidad con todas las plataformas Android. Este entorno de trabajo permite la
representación de modelos estáticos en formato Wavefront OBJ, 3DS y objetos con animaciones en formato
MD2. Sin embargo, hace algunos años que no recibe actualizaciones y tiene algunos problemas conocidos que
no han sido solucionados.
Ilustración 38 Imagen de ejemplo de Min3D
4.1.3.1.2 Librerí a JOGL
La librería JOGL (Java OpenGL) es una librería distribuida con licencia BSD164. Esta librería ofrece soporte
hardware para gráficos 3D según las especificaciones de OpenGL ES 1.0, 2.0 y 3.0. Entre sus características,
JOGL soporta la carga de objetos 3D estáticos en formato 3DS y OBJ. Como inconveniente, se trata de una
librería muy básica y hay que usar otras librerías externas para facilitar y acelerar el desarrollo de un motor 3D
práctico.
4.1.3.1.3 Librerí a LWJGL
La librería LWJL (Lightweight Java Game Library) es una librería que se distribuye bajo licencia BSD165 cuyo
objetivo es permitir la creación de juegos de calidad comercial en lenguaje Java. Para ello LWJGL
proporciona a diversas bibliotecas multiplataforma, como OpenGL y OpenAL166 para gráficos y sonido
respectivamente. La principal ventaja del uso de esta librería es que abstrae al programador del uso de JNI
(Java Native Interface) además de ofrecer un gran rendimiento. El principal problema de esta librería, al igual
que en el caso de JOGL, es que se trata de una librería básica de bajo nivel que no facilita el desarrollo de
aplicaciones de forma inmediata, ya que su objetivo es funcionar como una librería base sobre la que apoyarse
para el desarrollo de motores 3D (como hace JMonkey Engine 3D, LibGDX o JPCT que veremos más
adelante).
4.1.3.1.4 LibGDX
LibGDX es un entorno de trabajo multiplataforma basado en Java y OpenGL y distribuido bajo licencia
Apache 2.0167. LibGDX está orientado principalmente a la creación de videojuegos, soportando distintas
plataformas como Windows, Linux, Mac OS X, Android e iOS.
162Massachusetts Institute of Technology. Gratuito para uso comercial 163 Open Graphics Library. Especificación estándar que define una API (Application Programming Interface) multilenguaje y multiplataforma para escribir aplicaciones que produzcan gráficos 2D y 3D. http://www.opengl.org/ 164 La licencia BSD Berkeley Software Distribution permite el uso en aplicaciones comerciales y de investigación 165 La licencia BSD Berkeley Software Distribution permite el uso en aplicaciones comerciales y de investigación 166 Open Audio Library. Librería de Audio en entornos 3D consistente en una API de audio multiplataforma desarrollada para el renderizado eficiente de audio posicional y multicanal en tres dimensiones. http://www.openal.org/ 167 Gratuito para uso comercial
129
129 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
Ilustración 39 Imagen de ejemplo de LibGdx
A pesar de estar escrito en Java con sus partes más críticas implementadas en C/C++. Entre sus
funcionalidades permite acceso directo a OpenGL ES 1.x y 2.0, tiene módulos para manejar gráficos 2D, texto
y audio. Soporta la carga y manejo de objetos estáticos OBJ, y con animaciones en formato MD5, DAE y
FBX, siendo necesaria la conversión de estos últimos a formato nativo de libGDX mediante la herramienta de
conversión de libGDX. Actualmente la librería LibGDX no soporta la reproducción de vídeo. Este motor tiene
una gran comunidad de apoyo y se trata de un entorno de código libre, por lo que ofrece una gran libertad y si
no se encontrase alguna funcionalidad necesaria, se podría plantear su implementación.
4.1.3.1.5 JPCT y JPCT-ae
jPCT168 es un motor 3D de código cerrado, gratuito, ligero, rápido y fácil de utilizar. Este motor para el
desarrollo de juegos está basado en OpenGL y está desarrollado tanto para plataforma PC (jPCT) como para
plataforma Android (jJPCT-ae). No se trata de un motor de juegos muy avanzado, por lo que ofrece al
desarrollador un gran control sobre el entorno a la vez que ofrece una amplia funcionalidad. Entre sus
características más relevantes están el soporte de OpenGL ES 1.x y 2.0, permite visualizar imágenes y texto y
la carga de modelos 3D estáticos en formatos 3DS, OBJ y con animaciones en formato MD2, no ofreciendo
funcionalidad para la reproducción de vídeo ni de audio. Además, este motor se actualiza constantemente y
dispone de una gran comunidad de apoyo.
4.1.3.1.6 Unity
Unity169 es un entorno para desarrollo de videojuegos creado por Unity Technologies y distribuido con licencia
gratuita para uso personal y comercial (75€/mes) para industria y centros educativos. Unity está disponible
como plataforma de desarrollo para Windows y OS X, y permite desarrollar juegos en una gran variedad de
plataformas como Windows, OS X, Linux, iPhone, Android o Windows Phone. Unity puede usar como motor
gráfico Direct3D, OpenGL, OpenGL ES y algunas API propietarias, y permite mostrar o reproducir texto,
imágenes, audio, vídeos y modelos 3D en una gran variedad de formatos, como FBX, DAE, 3DS, OBJ previa
conversión al formato interno de Unity. Unity es ampliamente usado y conocido con gran cantidad de plugins
que permiten el uso de librerías externas. Sin embargo, su principal problema es que al tratarse de un entorno
de gran envergadura el desarrollador no dispone de mucho control sobre el entorno y la integración con
librerías o aplicaciones externas está limitada a los plugins oficiales que hayan desarrollado cada librería o
aplicación propia.
4.1.3.1.7 jMonkey Engine
jMonkey Engine170 o jME es un motor de videojuegos en 3D de código abierto publicado bajo la licencia
BSD171. Se trata de un entorno muy completo, ya que además de las librerías que ofrece dispone de un entorno
de desarrollo gráfico que permite la creación de escenas de una forma intuitiva y sencilla mediante el ratón,
estando todo integrado en el mismo SDK. A bajo nivel, jME hace uso de las librerías LWJGL y JOGL,
comentadas anteriormente.
168 http://www.jpct.net/ 169 https://unity3d.com/es 170 http://jmonkeyengine.org/ 171 La licencia BSD Berkeley Software Distribution permite el uso en aplicaciones comerciales y de investigación
Caso Práctico de Industria 4.0
130
jME permite mostrar o reproducir texto, imágenes, audio y modelos 3D en una gran variedad de formatos
abiertos, como DAE, 3DS, OBJ u Ogre3D. Sin embargo, jME no tiene, de momento, capacidad para
reproducción de vídeo de forma interna. Además de esta limitación, el mayor problema de este entorno es el
mismo que el de Unity, y es que al tratarse de un motor de juegos de gran envergadura limita el control del
desarrollador aunque al ser de código abierto siempre está la posibilidad de modificar el código para añadir la
funcionalidad que sea necesaria.
4.1.3.2 Motores para posicionamiento por visión
Una vez presentados los diferentes motores y librerías 3D para visualización de los contenidos que mostraría
una aplicación de RA, se presentan las distintas librerías que permiten el reconocimiento de patrones visuales
(artificiales o naturales) posibilitando el posicionamiento o detección de localización del usuario para que los
contenidos aumentados se introduzcan de forma realista.
4.1.3.2.1 Librerí a ZBar
ZBar172 es una librería en C de código abierto para la lectura de códigos de barra desde distintas fuentes de
origen, como vídeo, imágenes o lectores de códigos de barra. Soporta los formatos de códigos de barra más
populares, como el EAN-13/UPC-A, UPC-E, EAN-8, código 128, código 39 o códigos QR (Quick Response
Code173). Esta librería se distribuye bajo licencia GNU LGPL174 2.1, permitiendo el desarrollo tanto de
software abierto como de proyectos comerciales.
Esta librería permite obtener localización por área, ya que al identificar un código QR que esté asociado a un
área en cuestión se sabrá que se está en esa área. Esto también puede ser útil para la identificación de
elementos. Por último, y aunque el objetivo de esta librería es la lectura de códigos de barra y QR, también
permite establecer un posicionamiento (en 2D) respecto al código QR detectado.
4.1.3.2.2 Librerí a ZXing
ZXing175 (Zebra Crossing) es una librería de código abierto, multiplataforma para lectura de códigos de barra
en 1D y 2D (como por ejemplo los formatos EAN-13/UPC-A, UPC-E, EAN-8, código 128, código 39 o
códigos QR). ZXing está implementada en java y está portada también a otros lenguajes. Se distribuye bajo
licencia Apache 2, lo que permite su uso en aplicaciones comerciales.
Esta librería, al igual que ZBar, permitiría posicionamiento por área e identificación de elementos. También, al
igual que ZBar, permite establecer un posicionamiento (en 2D) respecto al código QR detectado.
4.1.3.2.3 OpenCV
OpenCV176 (Open Source Computer Vision Library) es una biblioteca de visión artificial y código abierto y
distribuida bajo licencia BSD177. Es ampliamente usada en sistemas de visión, pues dispone de una gran
cantidad de algoritmos para procesamiento de imágenes, reconocimiento de objetos, etc. El principal problema
de esta librería es que es una librería de bajo nivel, y aunque las posibilidades que ofrece son enormes, para un
desarrollo rápido son necesarios entornos con una funcionalidad de más alto nivel. Un ejemplo de librería
basada en OpenCV, que ofrece una funcionalidad de más alto nivel es ArUco.
4.1.3.2.4 ArUco
ArUco178 es una librería minimalista basada en OpenCV para aplicaciones de RA. Se basa en el
reconocimiento de patrones blancos y negros con códigos en el interior (similar a los códigos QR). Su uso es
muy sencillo y permite un posicionamiento en 3D respecto a las marcas detectadas. Sin embargo, al ser una
librería minimalista también tiene ciertas limitaciones (como el número de patrones que puede detectar). Al
172 http://zbar.sourceforge.net/ 173El código de respuesta rápida es la evolución del código de barras, almacenando información en una matriz de puntos o en un código de barras bidimensional. 174 GNU Lesser General Public License o Licencia Pública General Reducida de GNU. 175 https://github.com/zxing/zxing 176 https://opencv.org/ 177 La licencia BSD Berkeley Software Distribution permite el uso en aplicaciones comerciales y de investigación. 178 https://sourceforge.net/projects/aruco/
131
131 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
igual que OpenCV es multiplataforma y se distribuye bajo licencia BSD179.
4.1.3.2.5 Bazar
BazAR es una librería para detección rápida de patrones visuales. El algoritmo de BazAR se basa en la
detección de puntos característicos, comprobando la correlación entre los puntos característicos de la imagen
detectada y la imagen almacenada que se trata de localizar. Esta librería permite el posicionamiento respecto a
patrones visuales, ya sean naturales o artificiales.
Esta librería se distribuye bajo licencia GNU General Public License (GNU GPL), por lo que cualquier
desarrollo basado en ella debe ser de código abierto, como exige esta licencia. Si se desea realizar un código
cerrado es necesario comprar una licencia comercial.
4.1.3.2.6 ARToolkit para android
ARToolkit180 para Android es una librería de AR desarrollada por ARToolworks para dispositivos Android
(pues ARToolkit originalmente era para aplicaciones de escritorio). Entre sus características ofrece detección y
seguimiento de patrones visuales artificiales y naturales, calibrado de cámara, y un reducido consumo de
recursos. ARToolkit está distribuido bajo licencia GPL, por lo que el código desarrollado con esta librería debe
ser también abierto. Para su uso en aplicaciones cerradas ofrecen licencias de pago.
4.1.3.2.7 DroidAR
DroidAR181 es un entorno de desarrollo de RA para Android. Permite la localización del usuario mediante la
detección de patrones visuales artificiales. Esta librería se distribuye bajo licencia GNU GPL v3 y también
bajo licencia comercial para aplicaciones de código cerrado.
4.1.3.2.8 NyArToolkit
La librería NyARToolKit182 es una librería de RA basada en ARToolKit. Esta librería se distribuye, bajo
licencia LGPLv2 (la versión sin marcas naturales) y también existe una licencia comercial para la versión PRO
de la librería (que ofrece funcionalidad completa y reconocimiento de marcas naturales, así como permitir el
desarrollo de aplicaciones de código cerrado).
4.1.3.2.9 AndAR
Android Augmented Reality183 (AndAR) es una librería de RA para Android. El proyecto está desarrollado
bajo licencia GNU GPL v3, por lo que cualquier aplicación que haga uso de esta librería debe distribuirse bajo
la misma licencia. Esta librería está basada en ARToolkit, por lo que para desarrollar aplicaciones de código
cerrado es necesario obtener una licencia comercial (directamente de ARToolworks).
Ilustración 40 Funcionamiento de AndAR
179 La licencia BSD Berkeley Software Distribution permite el uso en aplicaciones comerciales y de investigación 180 http://www.hitl.washington.edu/artoolkit/ 181 https://github.com/bitstars/droidar 182 https://nyatla.jp/nyartoolkit/wp/?page_id=198 183 https://github.com/openube/andar
Caso Práctico de Industria 4.0
132
4.1.3.2.10 Vuforia (Qualcomm AR)
Vuforia184 es un entorno de trabajo desarrollado por Qualcomm que permite el desarrollo de aplicaciones de
realidad aumentada para móviles de una forma sencilla gracias al motor de reconocimiento de imágenes que
ofrece. Este entorno permite el desarrollo tanto en Android como en iOS, lo que facilita a los desarrolladores
portar las aplicaciones de una plataforma a otra sin dificultad.
Ilustración 41 Ejemplo de reconocimiento de imagen con Vuforia
Entre sus características, Vuforia permite el reconocimiento de textos, objetos cilíndricos, imágenes, objetos
3D simples y marcas fiduciales.
Esta librería se distribuía de forma totalmente gratuita, pero recientemente cambió su política de licencias.
Actualmente Vuforia ofrece una licencia gratuita para desarrollo (con marca de agua), ofreciendo distintas
licencias (sin marca de agua) para el despliegue de las aplicaciones según el uso (uso interno para empresas o
uso para todo el público) y la funcionalidad necesaria por la app (acceso a la nube y número máximo de
reconocimientos al mes).
4.2 Selección de las tecnologías
Una vez analizadas las diferentes tecnologías, para realizar una adecuada selección de las herramientas,
librerías y técnicas, es necesario tener presente las especificaciones y requisitos del proyecto. En función de
estos, en primer lugar se realizará la selección de las herramientas y librerías para visualización de contenidos
en RA para Android. En segundo lugar, se realizará la selección de las técnicas de localización, tanto para
interiores como para exteriores, que se consideran más adecuadas para el presente proyecto. Posteriormente, y
relacionado con esta tarea, se determinarán las técnicas de identificación de elementos más oportunas para usar
en el proyecto. Por último, se seleccionarán las herramientas para geoposicionamiento que más se adecuen al
sistema a desarrollar.
4.2.1 Selección de herramientas para RA
4.2.1.1 Requisitos y especificaciones del sistema de RA
Entre otros factores, los contenidos a mostrar resultan un elemento crucial y especialmente importante para
184 https://www.vuforia.com/
133
133 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
determinar el mejor entorno de RA a usar. Sin embargo, aparte de esos factores hay otros como la necesidad o
conveniencia de usar sistemas de pago o sistemas abiertos, así como la versatilidad del sistema. Para nuestro
proyecto se registran los siguientes requisitos:
Contenido en texto: Necesario (formato compatible)
Contenido en imágenes: Necesario (formato compatible)
Audio: Interesante (formato compatible)
Video plano: Interesante (formato compatible)
Video en 3D: No necesario
Contenido 3D estático: Básico, suficiente con primitivas 3D
Contenido 3D dinámico: No necesario
Entorno gratuito o de pago: Gratuito preferentemente
Entorno y librerías de código abierto: Indiferente
Código de la aplicación cerrado: Necesario
Una de las limitaciones más importantes para una librería de RA o motor 3D es la necesidad de mostrar video
3D, animaciones y modelos 3D en formatos específicos. En este proyecto ello no supone un problema, pues
dichos contenidos no son necesarios. Respecto a los modelos 3D únicamente se requiere modelos estáticos
básicos que podrían ser realizados mediante primitivas (formas geométricas básicas). Con respecto al resto de
contenidos (texto, audio), tampoco hay requerimientos de formatos específicos, por lo que hay mayor libertad
a la hora de seleccionar el entorno de trabajo.
4.2.1.2 Selección del motor o librería de RA
Las especificaciones del sistema son muy genéricas por lo que se escogerá una plataforma que permita la
mayor versatilidad posible para adaptarse a futuros cambios o modificaciones. Además, siempre que sea
posible, se intentará que el sistema suponga el menor coste posible. Dado que los requisitos gráficos del
sistema no son exigentes, se opta por seleccionar entornos gratuitos que puedan cubrir las necesidades del
sistema.
Los motores Wikitude SDK, Layar y Metaio SDK son motores con una licencia de pago y sus entornos suelen
resultar relativamente cerrados a la hora de permitir la interacción con otros sistemas y aplicaciones, por lo que
se descartan. Por otro lado, dado que la licencia de la aplicación a desarrollar no será GPL, también se
descartará el motor Mixare. Además, este motor no encaja en principio con la aplicación de RA a realizar.
Por lo tanto, y al descartar el resto de motores de RA, queda únicamente la alternativa de usar la propia librería
de Android como motor básico para RA, lo que permitiría mostrar contenidos como texto, imágenes y
reproducir vídeos planos y audio, que son prácticamente los requisitos de contenidos necesarios para el
sistemas, a falta de la visualización de modelos 3D, que la librería no es capaz de mostrar por lo que habrá que
buscar alguna librería que complemente a la de Android para poder implementar el sistema. Respecto a la
localización mediante visión, la librería de Android no ofrece ninguna funcionalidad nativa por lo que, en caso
de usar localización basada en visión en interiores sería necesario usar alguna librería externa. Así pues, a
continuación se estudiarán los posibles motores 3D y librerías que pueden complementar la librería Android
así como permitir una localización basada en visión.
Respecto a la visualización de modelos 3D, hay una gran variedad de posibilidades. En primer lugar habrá que
descartar las librerías más básicas y de bajo nivel, pues su funcionalidad es demasiado simple. Las librerías
Caso Práctico de Industria 4.0
134
básicas y de bajo nivel son min3D, JOGL y LWJL, por lo que serán descartadas. Por otro lado, está el entorno
Unity que es un motor de pago y usa una estructura bastante cerrada, por lo que no encaja con las
especificaciones y también se descarta. Al igual que Unity, jMonkey Engine aunque es gratuito, usa una
estructura bastante cerrada que dificulta la posibilidad de interacción con otras herramientas o programas,
razón por la que se descarta igualmente.
De esta forma, tan sólo quedan dos alternativas para poder visualizar modelos 3D, que son los entornos
LibGDX y JPCT-ae (JPCT es la versión para escritorio por lo que se descarta directamente). Ambos entornos
son gratuitos para uso comercial y ofrecen funcionalidad de alto nivel para la visualización de objetos y
modelos 3D, a la vez que permiten una fácil integración con la librería Android, ofreciendo versatilidad, ya
que las posibilidades de interacción con otras aplicaciones o sistemas vendrá determinada por las propias
limitaciones de la librería Android, y no por la librería de visualización de modelos 3D. De hecho, la única
diferencia entre ambas librerías es que LibGDX es un entorno de código abierto mientras que JPCT-ae es de
código cerrado, aunque ambas tienen una gran comunidad que apoya ambos proyectos. Así pues, ambas son
buenas opciones para complementar la funcionalidad de la librería Android para mostrar objetos 3D.
4.2.1.3 Selección de la librería para localización visual
Por último, y en el caso de que se haga uso de visión para la localización del sistema o para la identificación de
los elementos, se deben seleccionar las librerías que complementarían a la librería Android, ya que no ofrece
esta funcionalidad.
De entre todas las posibilidades presentadas, la librería Bazar y todas las relacionadas con ARToolkit
(ARToolkit para android, DroidAR, NyArToolkit, AndAR) se descartan porque exigen que la aplicación que
haga uso de estas librerías tenga licencia GPL (lo que obliga a distribuir el código de la aplicación) o bien que
se compre una licencia comercial de dichas librerías. Por su parte, la librería Vuforia recientemente cambió su
política de uso pasando a ser una librería de pago por lo que se descarta.
Entre las alternativas restantes se encuentra OpenCV, una librería ampliamente usada y con una gran cantidad
de algoritmos de visión, pero que resulta de muy bajo nivel para la realización del proyecto actual, lo que
supondría retrasos en el desarrollo del mismo. Por otro lado está la librería ArUco, basada en OpenCV, que
podría ser una alternativa para la localización. Sin embargo, esta librería resulta igualmente muy básica y
además sería necesario compilarla para Android por lo que también se descarta su uso.
Por lo tanto, las alternativas que quedan por considerar son las librerías ZBar y ZXing, que aunque están
desarrolladas para ordenador disponen de versiones para Android, por lo que su utilización es de esperar que
sea menos problemática y compleja que las anteriores alternativas, por lo que se plantea el uso de alguna de
estas librerías en caso de usarse visión para localización o identificación de elementos. Dado que estas librerías
no están desarrolladas para localización expresamente, pero permiten el almacenamiento de información, se
usarían para almacenar las coordinadas GPS del lugar donde se encuentren.
4.2.2 Selección de las técnicas de localización
En este apartado se seleccionan las técnicas de localización, tanto para exteriores como para interiores, que se
consideran más adecuadas para el desarrollo del proyecto. Para ello, en primer lugar se presentan los
requisitos.
135
135 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
4.2.2.1 Requisitos y especificaciones para localización
Entre los factores a tener en cuenta están la posibilidad de alterar el entorno o la precisión requerida. Los
requisitos usados para la selección de las distintas técnicas de localización, han sido:
Localización en exteriores: Necesaria
Posicionamiento específica o por área: Especifica
Error máximo: Aproximadamente 10m. (Máximo 50 m.)
Posibilidad de modificar el entorno: No (en exteriores)
Localización en interiores: Necesaria
Localización específica o por área: Por área.
Posibilidad de modificar el entorno: Sí (en interiores)
Uso de elementos activos o pasivos: Pasivos preferentemente
Identificación de elementos: Necesaria
Identificación específica o por área: Por área
Como se puede observar, los requisitos no son demasiado estrictos y será necesario poder posicionar el sistema
tanto en interiores como en exteriores, por lo que se presentará la selección de la técnica de localización
dividiendo entre exteriores e interiores, dado que los requisitos en ambos casos son distintos.
4.2.2.2 Selección de las técnicas de localización en exteriores
Atendiendo a las distintas técnicas de localización analizadas en el marco del proyecto, las técnicas de
localización en exteriores se dividen en dos grupos: técnicas de localización por radiofrecuencia y técnicas de
localización por visión.
En las técnicas basadas en visión, estas pueden basarse en marcas artificiales o marcas naturales. La
localización basada en marcas artificiales implica la alteración del entorno para añadir las marcas, por lo que
dicha opción se descarta. Por otra parte, sucede que las zonas a detectar por marcas naturales son zonas
artificiales muy similares (edificios de un mismo conjunto arquitectónico o elementos muy parecidos), por lo
que sería complejo obtener marcas naturales en el entorno de trabajo que sirvieran para determinar la
localización, quedando igualmente descartadas.
De entre las técnicas de localización basadas en radiofrecuencia, existen tres posibilidades: localización
mediante GPS, mediante redes de telefonía y mediante redes de área personal.
La localización basada en redes de telefonía no resulta adecuada pues su error mínimo es igual al error
máximo especificado en los requisitos. Por su parte, las técnicas de localización basadas en redes de áreas
personales no resulta adecuado por requerir de receptores específicos, de la alteración del entorno o el uso de
elementos activos. La localización basada en redes WiFi al igual que la localización basada en redes de
telefonía, proporciona una posición aproximada, pues su precisión no asegura cumplir los requisitos
especificados del sistema.
Caso Práctico de Industria 4.0
136
Por descarte, la única opción viable que queda es la localización basada en GPS, la cual encaja dentro de las
especificaciones, pues no requiere ninguna modificación del entorno y sus rangos de precisión, excepto por
problemas puntuales, encajan dentro de los rangos requeridos en las especificaciones. Por lo tanto, para el
posicionamiento en exteriores la opción seleccionada será el uso de localización basada en GPS.
4.2.2.3 Selección de las técnicas de localización en interiores
Las técnicas de localización en interiores son, en esencia, las mismas que en exteriores, con la diferencia de
que el uso de GPS no es posible en interiores.
Teniendo en cuenta la localización basada en radiofrecuencia, las técnicas de localización basada en redes de
telefonía no resulta una opción viable, pues este posicionamiento no es lo suficientemente preciso como para
asegurar la zona en la que se encuentre el sistema pues los errores, especialmente en interiores, pueden ser
elevados.
Por su parte, el uso de localización basada en redes de área personal tiene problemas similares a los ya
comentados para su uso en exteriores y aunque en interiores se permite la alteración del entorno, se prefieren
elementos pasivos frente a activos que puedan requerir de suministro eléctrico o cuya solución añada
complejidad, por lo que estas técnicas quedan descartadas. El caso de uso de redes WiFi se descartaría porque
sigue sin ser una precisión segura y porque además depende de redes del entorno.
De esta forma, quedan las técnicas de localización basadas en visión basadas en marcas naturales y en marcas
artificiales. Las marcas naturales en entornos interiores como edificios no resultan adecuadas pues no es fácil
obtener marcas únicas, por lo que se descarta esta opción. Respecto a la localización basada en marcas
artificiales, está la opción de usar marcas ARToolkit o códigos QR. Ambas marcas son pasivas, por lo que
encajan con los requisitos del sistema, pero el uso de marcas ARToolkit implicaría el pago de una licencia
comercial o bien usar la licencia GPL para el sistema que obligaría a distribuir el código de la aplicación final.
Así pues, la mejor alternativa para la localización en interiores es el uso de localización basada en visión
usando códigos QR, ya que los códigos QR permitirían almacenar la posición GPS donde se halla el marcador,
lo que determinaría la zona en la que se encuentra el sistema.
4.2.2.4 Identificación de elementos
Para la identificación de elementos resulta conveniente aprovechar las técnicas ya planteadas en las técnicas de
localización.
Así pues, para la identificación de los elementos en exteriores se usará la posición obtenida mediante
localización GPS y la orientación de la brújula para, partiendo de que la posición GPS de los elementos a
identificar es conocida, determinar donde se encuentran respecto a la posición obtenida por el sistema.
Respecto a la identificación en interiores, los elementos a identificar estarán próximos a la zona en la que se
pueden realizar modificaciones del entorno de forma que la propia detección e identificación de la marca
facilitará la identificación de los elementos a detectar, pues ambos estarán juntos.
137
137 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
4.2.3 Selección de las herramientas y librerías para geoposicionamiento
Por último, queda la selección de las herramientas y librerías para geoposicionamiento (GIS), necesarias para
el sistema, pues la información relativa a los elementos a mostrar en la herramienta de RA se introducirá a
partir de una herramienta GIS.
En este apartado se determina qué herramienta o librería GIS resulta más adecuada para la realización del
proyecto, teniendo en cuenta los requisitos.
4.2.3.1 Requisitos y especificaciones para las herramientas GIS
Entre los factores a tener en cuenta están el tipo de aplicación que se desea realizar o los formatos con los que
debe ser compatible, por ejemplo. Los requisitos para la selección de las distintas técnicas de localización, han
sido:
Tipo de aplicación: Aplicación de escritorio o Web
Visualización y edición de los datos: Necesario
Formato de los datos de entrada: Formatos estándar
Usabilidad y facilidad del interfaz: Necesario
Entorno gratuito o de pago: Gratuito preferentemente
Entorno y librerías de código abierto: Indiferente
4.2.3.2 Selección de las herramientas y librerías GIS
En primer lugar, y dado el reducido tiempo de desarrollo del proyecto, no resulta adecuado el uso de librerías
GIS, pues sería necesario realizar un interfaz adecuado para estas librerías e integrarlas en la aplicación. Por lo
tanto, debido a las limitaciones temporales se descarta el uso de librerías GIS.
Por otro lado, y como se indica en las especificaciones, la aplicación a realizar puede ser una aplicación de
escritorio o una aplicación web que permita la edición de los datos, lo que descarta algunos servidores GIS por
tratarse de servidores que sólo permiten la visualización de los datos, siendo necesarias las aplicaciones de
escritorio para la modificación y subida de datos al servidor.
De entre las herramientas que permiten la modificación de datos se descartan las que no permiten la edición de
datos de forma nativa. Por otro lado, uno de los requisitos es usar software gratuito por lo que se descartan las
herramientas de pago. Asimismo, y derivado de la limitación temporal del proyecto, se descartan las
herramientas realizadas en lenguajes no conocidos por el equipo de trabajo. Por último, se descartan
igualmente por razones temporales aquellas herramientas cuya configuración, personalización y empleo no
resulta sencillo ni inmediato para el equipo. Debido a que el equipo que usará el sistema GIS para la
introducción de los datos ya tiene experiencia previa con la aplicación QGIS185 (Sistema de Información
Geográfica de código libre), la cual cumple con los requisitos mínimos, se considera que la aplicación más
adecuada para el desarrollo del proyecto sería la aplicación QGIS.
185 https://www.qgis.org/es/site/
Caso Práctico de Industria 4.0
138
4.2.4 Requisitos mínimos del dispositivo móvil
Tras seleccionar las distintas herramientas, librerías, y técnicas que se consideran más apropiadas para el
desarrollo del presente proyecto, es necesario indicar las características mínimas que debe tener el dispositivo
móvil sobre el que se ejecutará la aplicación de RA.
Es necesario que el dispositivo disponga de una cámara trasera. Además, y dado que el sistema utilizará
posicionamiento por GPS para exteriores, será necesario que el dispositivo disponga de GPS y brújula.
Por otro lado, será necesario realizar procesamiento de visión en interiores para establecer el posicionamiento
del sistema, por lo que será necesario una determinada capacidad de cómputo para que el sistema responda de
forma adecuada, por tanto se recomienda el uso de un dispositivo de gama media, o media-alta.
Como el sistema se usará en exteriores, donde seguramente no habrá acceso a WiFi para la descarga de datos,
será necesario que el dispositivo permita el acceso a redes de telefonía para conectarse con los servidores de
datos.
Respecto a la visualización de los contenidos de RA, dado que los modelos a mostrar en principio son muy
sencillos, y el resto de contenidos son imágenes y texto principalmente, no se considera que el dispositivo deba
tener una tarjeta gráfica especialmente potente para el correcto funcionamiento del sistema.
Así pues, los requisitos mínimos que se considera que debe tener el dispositivo móvil a usar para el sistema de
RA no son en principio muy restrictivos, cumpliéndolos casi cualquier sistema de gama media o media-alta.
A modo de resumen, se muestra una tabla con los requisitos mínimos del dispositivo móvil necesario para el
sistema de RA:
Requisitos Uso
Cámara trasera Visualización imágenes reales
GPS y brújula Posicionamiento en exteriores
Gama media o media-alta Capacidad de cómputo para visión
Acceso a red de telefonía Acceso a datos en exteriores
4.3 Funcionalidades de plataforma RA
En este apartado se realiza una descripción técnica y funcional detallada de la aplicación de RA implementada.
Asimismo se describe el uso de la herramienta GIS, pieza fundamental en el aplicativo desarrollado y como
solución particular para dar respuesta a algunas de las funcionalidades como la de asistencia a la creación de
planta. Las funcionalidades que cubre la aplicación son:
- Funcionalidad para mostrar información de clientes. Dicha información incluye, por ejemplo,
productos ya en servicio, perfiles de clientes, incidencias acontecidas y, en general, un histórico de
139
139 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
cada abonado, de manera que el agente comercial pueda diseñar su estrategia de abordaje al cliente de
manera efectiva.
- Funcionalidad para mostrar información de asistencia a la creación de planta.
- Funcionalidad para mostrar información de asistencia a la provisión de servicio para instaladores de
abonado.
- Funcionalidad para mostrar información de supervisión de red, con información acerca de la
ubicación de cada elemento de la infraestructura, su criticidad, cajas de empalme, rutas...
- Funcionalidad para mostrar información de mantenimiento correctivo, con utilidades que permiten
identificar errores de una manera rápida.
4.3.1 Software empleado en el desarrollo de la aplicación
Para el desarrollo de la aplicación se han utilizado los siguientes programas o entornos de desarrollo.
- Android Studio. Android Studio es un entorno de desarrollo gratuito para aplicaciones en Android
basado en IntelliJ IDEA de JetBrains y desarrollado por Google. Se trata del software de desarrollo oficial
para desarrollo de aplicaciones reemplazando a Eclilpse, que era la anterior plataforma de trabajo oficial.
Se distribuye bajo licencia Apache 2.0 y está disponible para las plataformas Microsoft Windows,
GNU/Linux y Mac OS X. Concretamente, para el desarrollo de la aplicación de realidad aumentada se ha
hecho uso de la versión 1.5.1.
- Google play services. Google Play Services es un servicio y API propietario de Google para dispositivos
Android. Esta librería/servicio permite un acceso simple a determinadas funcionalidades como la
localización. Dado que la aplicación hace uso de estos servicios es necesario que estén instalados en el
dispositivo para el correcto funcionamiento de la aplicación. Para el desarrollo de esta aplicación se ha
hecho uso de la versión 8.4.0 de Google play services.
- LibGDX. LibGDX es un entorno de trabajo para el desarrollo de videojuegos basado en java, por lo que
se trata de un entorno de trabajo multiplataforma, estando disponible para Microsoft Windows,
GNU/Linux, Mac OS X, Android, iOS y HTML5. Se trata de un entorno gratuito, distribuido bajo licencia
Apache 2.0. Concretamente, para el desarrollo de la aplicación se ha hecho uso de la versión de LibGDX
1.2.0.
- Promptus Zxing-android-minimal. Esta librería hace uso de Zxing para crear una librería reducida que
facilita el desarrollo de aplicaciones en Android, permitiendo su uso embebido. Así pues, esta librería
permite la personalización e introducción de un lector de códigos QR y de códigos de barras sin necesidad
de instalar aplicaciones externas, facilitando su uso y evitando posibles incompatibilidades. Esta librería se
distribuye gratuitamente bajo licencia Apache 2.0.
4.3.2 Funcionalidades generales de la aplicación RA según perfiles
En este apartado se presenta la solución conceptual propuesta para el tratamiento y gestión de los usuarios del
sistema de RA a través de la definición de perfiles genéricos que contemplan los diferentes privilegios de
acceso a la plataforma. Esta solución conceptual permite:
La personalización de las interfaces de los usuarios a las funcionalidades.
El control y gestión de acceso de los usuarios a las funcionalidades.
La asignación de usuarios a perfiles predefinidos.
Caso Práctico de Industria 4.0
140
Un perfil de usuario describe el conjunto de privilegios que un usuario tiene asignados sobre las diferentes
funcionalidades del sistema. Los perfiles definidos en el ámbito de la plataforma RA son:
Operario de Mantenimiento. Resuelve las incidencias de la red de fibra y realiza el mantenimiento
preventivo de la red.
Instalador. Realiza la instalación de la red de fibra desde el elemento de red CTO (Caja Terminal
Óptica) a la roseta del cliente. Realiza la provisión del servicio (puesta en marcha de los equipos en
casa del abonado) y comprobación final del servicio.
Comercial. Figura que se dedica a la venta del servicio y captación de abonados y que precisa de
apoyo informativo para ser más eficiente en su trabajo de búsqueda de potenciales clientes.
Las distintas funcionalidades que presenta la aplicación son:
Identificación. Los usuarios de la plataforma para poder acceder deberán logarse introduciendo su
nombre de usuario y contraseña.
Activar Datos, GPS y calibración de Brújula. Para que la aplicación funcione correctamente el
dispositivo debe tener activado el acceso a “Datos”, permitir el uso de GPS y tener calibrada la
brújula. En caso de que algunas de estas opciones no estén activas saldrá un mensaje de ayuda
indicando cómo resolver el problema.
Funcionalidad de Códigos QR. Dado que el GPS no es funcional en interiores y las técnicas de
posicionamiento en interiores no poseen una precisión adecuada y/o requieren del despliegue de
dispositivos específicos, por coste, facilidad y versatilidad se ha optado por el uso de códigos QR para
permitir el posicionamiento de la aplicación en interiores. Por tanto, habrá algunos elementos de la
infraestructura que dispondrán de códigos QR cuyo contenido determinará la posición geográfica que
usará la aplicación. De esta forma, al pulsar en la opción QR se abrirá un lector QR que cuando
detecte un código abrirá la vista adecuada según el perfil del usuario mostrando la red virtual y
situando al usuario en la posición indicada por el código QR.
Funcionalidad de Reportar Incidencia. Todos los usuarios de la aplicación (con independencia de
su perfil) tendrán activa la funcionalidad de reportar incidencias. Al activar esta opción la aplicación
permite al usuario mandar un correo electrónico a una dirección predefinida. El usuario podrá
incorporar un adjunto a dicho correo y podrá seleccionar el asunto entre algunos ya predefinidos o
bien redactar uno nuevo. De esta manera, cualquier usuario puede reportar una incidencia de cualquier
tipo aunque no corresponda a las tareas propias de su perfil, permitiendo por ejemplo a un comercial
reportar una arqueta en mal estado.
4.3.3 Funcionalidad para mostrar información de clientes
En este apartado se presenta la funcionalidad para mostrar información de clientes para un perfil comercial,
que precisa de apoyo informativo para ser más eficiente en su trabajo de búsqueda de potenciales clientes. Una
vez que el comercial se logue en la aplicación visualizará la siguiente vista desde donde accederá a:
Asistencia Comercial
Reportar Incidencia
Al pulsar sobre el botón “Asistencia Comercial” se visualizan las siguientes opciones:
Visualizar conectables 2D
Visualizar conectables 3D
Gestión comercial
141
141 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
Desde la vista conectables 2D y 3D el comercial que visita una calle accederá a información básica de los
clientes y potenciales cliente (en adelante conectables) por portales en la vía concreta en la que se encuentra.
En estas vistas, al pulsar sobre el icono de un portal, aparece un mensaje informando del número del portal así
como el número de clientes sobre el total de conectables de dicho portal. Si en vez de pulsar sobre un portal
concreto se pulsa sobre la pantalla, parece un listado de los portales de esa calle que se encuentran en el campo
de visión del usuario comercial.
Si desea acceder a información más detallada de los clientes debe pulsar en el botón “Gestión Comercial” que
le permitirá acceder al plano en 2D con los portales de la calle en donde se encuentre. Al pulsar sobre un
portal, se accede a información detallada de los clientes de ese portal (Información de tipo personal, los
servicios que tiene contratados o si un cliente residencial o de empresa). También proporciona acceso a
información de todas las incidencias técnicas que haya tenido un cliente concreto o cualquier otro tipo de
interacción del cliente con la operadora (impagos, consultas sobre servicios, tarifas, etc.)
4.3.4 Funcionalidad para mostrar información de asistencia a la creación de planta
En este apartado se presenta la funcionalidad para mostrar información de asistencia a la creación de planta
proporcionando de apoyo a la creación de planta por parte de los técnicos de comunicaciones avanzadas a
través de la herramienta QGIS186 (Sistema de Información Geográfica de código libre).
La plataforma QGIS con su gran potencialidad gráfica junto con la base de datos de red diseñada e
implementada en el ámbito de este proyecto permitirá a los técnicos de comunicaciones de la empresa
gestionar información de gran valor para realizar el pre-diseño de la red FTTH y aportar información de
interés que ayude a valorar la viabilidad de la propuesta.
Las capas definidas en QGIS en relación a la creación de planta permitirán en las fases de planificación y
diseño:
Definir de forma sencilla y muy visual las zonas de interés dentro de una localidad o polígono
industrial del que se desea realizar un estudio de viabilidad. Para ello se insertan los elementos de vías
y portales en la Base de Datos y posteriormente, se crean en QGIS las capas correspondientes para
una visualización sencilla.
Definir un mapa de cobertura dentro de la zona de interés, con una vista en QGIS en donde se
categorizan los portales por colores en función del número de conectables.
Gestión de la infraestructura de uso compartido (SUC) para reducir el coste de las inversiones
empleando infraestructuras ya existentes de otros operadores. En la base de datos se recoge cada
elemento de la infraestructura y en el caso de ser compartido, se recoge también el código asociado a
la solicitud para el uso compartido, junto con la fecha de la solicitud, estado, etc..
Realizar un pre-diseño de la red FTTH. Empleado la herramienta QGIS para insertar en la base de
datos los elementos de infraestructura (arqeutas, postes,...) y elementos de red (cajas de empalmes,
CTO,...).
Gestión del área de influencia de los elementos de red (cajas de empalme y CTO). Se crea una capa en
QGIS que permite visalizar el área de influencia de las cajas de empalme y CTO respecto a los
conectables, de manera que los portales a los que se le da servicio desde una determinada caja se
muestran del mismo color. Esta vista puede ayudar a identificar y localizar averías.
186 https://www.qgis.org/es/site/
Caso Práctico de Industria 4.0
142
Ilustración 42 Mapa de Cobertura
Ilustración 43 Red FTTH
4.3.5 Funcionalidad para mostrar información de asistencia a la provisión de servicio para instaladores de abonado
En este apartado se presenta la funcionalidad para mostrar información de asistencia a la provisión para un
perfil instalador que se encargará de la instalación de la red de dispersión (desde la CTO a la roseta del cliente)
para la provisión del servicio, la puesta en marcha de los equipos (ONT Optical Network Terminal, Equipo
Terminal de Red) en casa del abonado y la comprobación final del servicio. Una vez que el instalador se logue
en la aplicación visualizará la siguiente vista:
Gestion de la provisión. Acceso al listado de órdenes de provisión asignadas y a información
detallada de las mismas, como la prioridad, el estado y los detalles de qué elementos de
red/infraestructuras están asociados a una orden en concreto para poder localizarlos y realizar los
trabajos de instalación y posterior provisión.
Visualizar órdenes de trabajo 2D. Permite identificar y ubicar los elementos de red asociados a las
órdenes de provisión en un mapa 2D para que el técnico pueda dirigirse a sus inmediaciones.
Visualizar red Aumentada. Permite visualizar en 3D mediante Realidad Aumentada los elementos
de red asociados a las órdenes de provisión (para ubicar exactamente el elemento de interés para una
instalación concreta). El instalador verá gracias a la RA las CTO que se encuentran en el interior de
los edificios o en arquetas y podrá acceder a la información de las mismas (estado de ocupación, etc).
143
143 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
4.3.6 Funcionalidad para mostrar información de supervisión de red (mantenimiento preventivo)
y mantenimiento correctivo
En este apartado se presenta la funcionalidad para mostrar información de supervisión de red para un perfil
Operario de Mantenimiento, el cual se encarga del mantenimiento preventivo y correctivo de la red. Una vez
que el operario se logue en la aplicación visualizará la siguiente vista:
Mantenimiento. Al pulsar el botón “Mantenimiento” el operario de mantenimiento accederá a un
menú desde donde podrá:
o Visualizar Red Aumentada .Permite visualizar en la pantalla del dispositivo la red del
operador en 3D superpuesta a la realidad. La aplicación, haciendo uso del GPS y la brújula,
podrá determinar la posición del usuario así como su orientación, permitiendo así la
visualización de los elementos virtuales en 3D. Entre los elementos de la red mostrará
Canalizaciones, Arquetas, CTO y Cajas de empalmes. Pulsando en cada uno de los elementos
accederá a información del mismo (nombre, tipo, propietario, estado, cables, fibras activas)
junto con información relativa al mantenimiento del mismo (fecha del último mantenimiento,
número de averias, etc). Esta vista permite una opción de filtrar por criticidad, visualizando
los elementos en un código de colores en función de su criticidad.
o Visualizar Red 2D. Permite visualizar en 2D un mapa de la red del operador donde se
representan los elementos de red e infraestructura. Dispone de un filtro desde donde el
usuario podrá filtrar por: Tipo de elemento de infraestructura/red, Ubicación del elemento de
infraestructura/red y Ubicación del usuario (calle). Además, al pulsar sobre los elementos de
infraestrcutura o red, se accede a información sobre ellos. Esta vista también permite una
opción de filtrar por criticidad, visualizando los elementos en un código de colores en función
de su criticidad
o Detección de Incidencias. Esta opción facilita al operario la localización de los puntos donde
se producen averías en la red FTTH. El operario, para detetectar cortes de red, realiza
medidas de potencia en determinados puntos. Como resultado de estas medidas, el equipo
devuelve el valor de la distancia en donde se estima el corte. En este menú, y desde una vista
2D, la aplicación permite seleccionar arqueta, caja de empalme y finalmente una fibra y
devuelve el recorrido de la misma hasta el OLT (Optical Line Terminal, Terminal de Línea
Óptica) de la Central. Además, el operario puede introducir la distancia del corte y la
aplicación devolverá el tramo y la ubicación del mismo.
o Acceso Mantenimiento Preventivo. Gestionar las órdenes de trabajo que tiene asignadas el
operario de mantenimiento.
Reportar Incidencia. Permite enviar un correo electrónico a una cuenta predefinida según se ha
descrito anteriormente.
Caso Práctico de Industria 4.0
144
Ilustración 44 Mantenimiento red 3D
Ilustración 45 Ruta de la fibra
Ilustración 46 Tramo de incidencia
145
145 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
4.4 Verificación y evaluación del impacto en la plataforma del operador
Finalmente, es preciso diseñar e implementar una batería de pruebas para verificar el correcto funcionamiento
de la aplicación ejecutando la batería de pruebas diseñada. En la ejecución de dicha batería de pruebas que se
realiza en colaboración con el operador, se evalúa el impacto real de los sistemas en los procesos del operador.
En primer lugar se define el tramo de pruebas de la red del operador que se ha estimado idóneo para ensayar la
plataforma. La red de fibra del operador es una Red Óptica Pasiva con Capacidad de Gigabit (GPON, Gigabit-
capable Passive Optical Network) con topología de tipo árbol, por lo que el tramo de pruebas seleccionado es
uno de los ramales que salen de la central, en donde se ubican el equipo Terminal de Línea Óptica (OLT,
Optical Line Terminal) y el armario de Distribución de Fibra Óptica (ODF, Optical Distribution Frame) desde
donde salen los cables hacia la planta externa. La elección del tramo de red obedece a que en él aparecen la
mayoría de las casuísticas que suelen darse en este tipo de redes GPON. En el tramo de red seleccionado se
localizan diferentes tipos de elementos de infraestructura (canalizaciones subterráneas, arquetas de paso,
arquetas con cajas de empalme, arquetas con Cajas Terminales Ópticas (CTO o bien OTB Optical
Termination Box) y Canaletas tanto por fachada como por exterior de edificios) y elementos de red (OLT en la
central, armario ODF en la central, cajas de empalme en las que se realiza la división de primer nivel y la
segregación de cables, CTO en arquetas, CTO en fachadas, CTO en interior de edificios y rosetas o PTRO
(Puntos de Terminación de Red Óptica) en el interior de las viviendas de los clientes) junto con los diversos
cables de fibra.
En el despliegue de la infraestructura de red del operador se introducen los sensores (códigos QR) y en la Base
de Datos implementada en el marco de este proyecto se dispone de la asociación de los elementos de los
elementos de red a cada uno de los sensores, junto con el resto de información necesaria y relativa al
despliegue de red como son la información de la zona (vías, edificios, portales, etc.), la propia infraestructura
ya existente (arquetas, canalizaciones, postes, tubos, OLT, ODF, cajas de empalme, CTO, cables, etc.), la
ubicación de los distintos elementos (geolocalización187), las relaciones entre los diversos elementos y las
restricciones que deben ser consideradas en el despliegue (capacidades, número de conexiones, etc). Con todo
esto se persigue el objetivo de controlar y geolocalizar en cualquier momento todos los elementos de red e
infraestructura que participan en el despliegue, así como las restricciones que les aplican sobre los mismos y en
las relaciones con otros elementos. De esta manera se logra garantizar la integridad de la base de datos.
Ilustración 47 Red Pilotada
187 En los casos necesarios se geolocaliza en principio y el fin del elemento de manera que se dispone de la longitud del mismo.
Caso Práctico de Industria 4.0
146
La aplicación es única independientemente del perfil del usuario que acceda a la misma, por lo que se han
habilitado varios perfiles de usuario (operario de mantenimiento, comercial e instalador) y la interfaz,
funcionalidad de la aplicación junto con el acceso a la información en función del código QR escaneado
depende y se personaliza en función del perfil del usuario que se haya logado en la aplicación.
La batería de pruebas diseñada incluye las siguientes pruebas:
Identificación en la aplicación mediante usuario y contraseña. En caso de error en el logado, se
muestra el correspondiente mensaje no permitiendo el acceso.
Comprobación de Datos activos, bien mediante Wifi bien mediante datos móviles, dando la opción al
usuario de seleccionar uno de ellos.
Comprobación de GPS activado. En caso negativo, se redirige al usuario al menú correspondiente
para activación del GPS.
Comprobación de brújula calibrada. En caso negativo, se devuelve mensaje indicando como
calibrarla.
Comprobación de lectura de código QR, pues son los empleados como sensores en nuestra
plataforma.
Posibilidad de reportar incidencia, existiendo asuntos predefinidos y la opción de poder adjuntar
archivos.
Visualización de conectables en 2D o 3D. En una vía da la opción al comercial de visualizar los
portales de la misma, junto con el total de abonados y conectables por portal.
Gestión comercial. En una vía en la que se localiza el comercial proporciona una vista de los portales
junto con los clientes.
Visualización de Red Aumentada en Gestión de Provisión. Permite al instalador visualizar en 3D las
imágenes de elementos CTO y arquetas a partir de la imagen real que captura su cámara.
Visualización de órdenes de trabajo 2D en Gestión de Provisión. Permite al instalador ver la
información técnica de los elementos de red de la ubicación o zona.
Detección de averías. Permite al operario de mantenimiento introducir una distancia para que la
aplicación le muestre las averías existentes en la red. Muestra mensaje de error cuando la distancia se
superior al recorrido de la fibra seleccionada.
Visualización de criticidad. Desde la vista 2D o 3D el operario podrá visualizar la red de la zona con
aplicación de un código de colores en función de la criticidad de los elementos.
Tras la exhaustiva batería de pruebas a las que se ha visto sometida tanto la propia aplicación como la Base de
Datos que le da soporte, y teniendo en consideración que en el escenario objeto de pruebas coexisten diversas
topologías y tipologías de red, se concluye que los resultados funcionales de la aplicación son satisfactorios.
Por último, se ha realizado una valoración del impacto de la nueva plataforma en la organización del operador
de telecomunicaciones. Por norma general, los tres factores que impulsan la adopción de nuevas tecnologías y
estrategias para la transformación de una empresa son:
- Eficiencia de costes.
- Experiencia de cliente.
- Innovación en el negocio.
147
147 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
En el tiempo de realización del piloto, se han podido extraer las siguientes conclusiones cualitativas en cada
una de las líneas de interés:
- Eficiencia de costes: La plataforma permite gestionar mejor la red y planificar mejor estrategias de
inversión y marketing. Además, permite ahorrar tiempo del personal (comercial, instalación y
mantenimiento) pues proporciona toda la información de la red y sus clientes, minimizando el soporte
que necesita dicho personal permitiéndoles ser más autónomos. La plataforma permite que la
información que maneja el personal provenga del servidor de la compañía, por lo que se evitan los
pasos intermedios, reduciendo la posibilidad de error en las intervenciones de mantenimiento.
- Innovación de negocios: La plataforma ayuda a simplificar y mejorar las operaciones propias del
operador, dotando de flexibilidad a las actuaciones de los técnicos.
- Experiencia de cliente: El personal comercial tiene accesible una amplia información de todos los
clientes o potenciales clientes de su zona de trabajo (histórico de incidencias y averías, altas y bajas de
servicios, etc.). Dicha información le facilita diseñar su estrategia personal de acercamiento al cliente.
Como consecuencia directa, se mejora la percepción que tiene el cliente del servicio que le presta el
operador.
Como se apuntaba anteriormente, son conclusiones cualitativas pues no ha habido tiempo suficiente de valorar
económicamente cómo la plataforma mejora aspectos como la reducción de costes o la eficacia y reducción de
tiempos en las intervenciones. No obstante, se podría concluir que la plataforma es una herramienta de elevado
potencial para el día a día de un pequeño operador de telecomunicaciones e invita a seguir trabajando en la
misma para mejorarla e incorporar nuevas funcionalidades que optimicen la eficiencia de la organización.
149
5 CONCLUSIONES
a transformación digital que promueve la Industria 4.0, conlleva grandes cambios en todos los ámbitos
de la creación de valor. Estos cambios resultan en procesos de producción más eficientes, una mayor
orientación al cliente y nuevos modelos de negocio. Mediante las tecnologías de la Industria 4.0 se
impulsa el proceso de creación de valor, siendo la incorporación de estas nuevas tecnologías en los procesos
nuevos retos a los que hacer frente, como también en sí mismas son las herramientas para afrontar los nuevos
retos.
En el camino hacia la Industria 4.0 hay que superar algunos obstáculos, entre ellos la armonización de los
distintos sistemas y fuentes de datos para que las máquinas y sistemas interconectados puedan intercambiar
datos, cambiar las estructuras y procesos establecidos pues con frecuencia no están pensados para aportar la
cooperación, flexibilidad y agilidad requerida. De todos los obstáculos, hay tres aspectos generales que se
podrían considerar retos fundamentales:
la gestión de la creciente complejidad que introduce la Industria 4.0, tanto a nivel de tecnologías,
como de capacitación ante la misma así como de modificación que provoca en todos los procesos de
la empresa, por lo que se hacen necesarias herramientas o metodologías que ayuden a la
transformación digital.
la gestión financiera de la implementación de la Industria 4.0 y que abarca aspectos como alcanzar un
ROI eficiente, el cambio de modelo financiero por la transformación digital implementada y la
financiación de los costes derivados de la propia implementación y consultoría previa a la
trasnformación digital.
el garantizar la protección y seguridad de los datos, mediante la conciencición y aplicación de
políticas y medidas de Ciberseguridad.
El éxito de una transformación digital eficiente y sostenible hacia la Industria 4.0 dependerá en gran medida de
si una empresa industrial consigue desarrollar soluciones para estos retos. Con el objetivo de ofrecer una
solución o respuesta a dichos retos, se realiza una propuesta de un marco metodológico integral que podría
servir como referencia hacia la transformación digital. Este marco-guía constaría de los siguientes 6 pasos:
1. Identificación y análisis de los procesos que soportan las operaciones y el negocio de la
organización. Las organizaciones que se planteen iniciar un proceso de transformación digital deben
disponer de un sistema de gestión, así como un marco que permita evaluar el nivel de madurez de los
procesos de negocio (ISO 9000, COBIT, CMMI, EFQM).
2. Definición de estrategia para el proceso de transformación digital. Las tecnologías de la
información y las comunicaciones, núcleo de los elementos habilitadores digitales descritos en este
proyecto, tienen que alinearse con los objetivos del negocio para que actúen como catalizador del
proceso de transformación. La biblioteca de mejores prácticas ITIL define los procesos, funciones y
servicios de soporte de carácter horizontal aplicables a todas las organizaciones, independientemente
de su sector de actividad. Dentro de este proyecto, para el desarrollo del caso práctico seleccionado, se
ha considerado el marco de procesos eTOM definido por el Telemanagement Forum ya que es
específico para la industria de las telecomunicaciones.
3. Identificación y análisis del nivel de madurez digital de la organización. Como principal
contribución de la metodología de trabajo desarrollada, este proyecto combina el análisis conjunto de
L
Conclusiones
150
la madurez digital de la organización y de sus procesos de negocio (Industry 4.0 Readiness de
IMPULS, Industry 4.0 Self-Assesment de PwC, HADA -Herramienta de Autodiagnóstico Digital
Avanzado), proporcionando pautas para la selección de los elementos habilitadores a incorporar en el
proceso de transformación.
4. Proceso de transformación. Se recomienda la incorporación de los diferentes elementos
habilitadores digitales a la arquitectura empresarial conforme a las mejores prácticas TOGAF
definidas por The Open Group, organización sin ánimo de lucro a la que pertenecen las principales
empresas de base tecnológica a nivel mundial, donde negocio, aplicaciones y tecnología son
gestionadas en un marco de gestión de procesos común.
5. Gestión del cambio. La transformación digital que conlleva el camino hacia la Industria 4.0 implica
un proceso de cambio radical en las organizaciones que lo lleven a cabo. Se ha seleccionado la
representación del ciclo de sobreexpectacion de Gartner para que sea considerada en el modelo de
gestión del cambio a tener en cuenta dentro de la metodología de trabajo definida.
6. Financiación. La incorporación eficiente de la tecnología requiere el uso adecuado de los recursos
financieros para el proceso de transformación. Dentro de la metodología propuesta se ha puesto de
manifiesto la importancia del elemento habilitador Cloud Computing que permite a las organizaciones
la adecuación flexible de su infraestructura TI intercambiando CAPEX por OPEX. Asimismo, destaca
la revisión de los diferentes programas de financiación que los diferentes niveles de la Administración
ponen a disposición de las organizaciones para la financiación de este tipo de iniciativas.
Por último, como posibles líneas futuras de trabajo relacionadas con el presente proyecto podríamos sugerir las
siguientes:
Proponer un enfoque de la metodología en formato check-list con pasos cuantitativos y ligando esos
pasos a baremos de líneas de financiación.
Segmentar los tipos y fuentes de información de las empresas y estructurarlos jerárquicamente hacia
cada de toma decisiones empresarial.
151
REFERENCIAS
Bibliography
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cycle.jsp [Consulta 05/2018]
157
GLOSARIO
AEGITT - Asociación de Graduados e Ingenieros técnicos de Telecomunicación)
AEI - Agrupaciones Empresariales Innovadoras
AENOR - Asociación Española de Normalización
AMETIC - Asociación Multisectorial de Empresas de la Electrónica, las Tecnologías de la Información y la
Comunicación, de las Telecomunicaciones y de los Contenidos digitales
AndAR - Android Augmented Reality
ANS - Acuerdo de Nivel de Servicio
AR - Augmented Reality
ARPANET - Advanced Research Projects Agency Network, Red de la Agencia de Proyectos de Investigación
Avanzada
ASINTE - Asociación de Empresarios de Informática y Telecomunicaciones
B2B - business to business, empresa-empresa
B2C - business to consumer, empresa-cliente
BDA - Análisis de Datos Masivos
BEI - Banco Europeo de Inversiones
BMBF - Bundesministerium für Bildung und Forschung
BSS - Business Support System, Sistemas de Soporte de Negocio
C2C - consumer to consumer, cliente-cliente
CAD - Computer-Aided Design, Diseño Asistido por Ordenador
CDTI - Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial
CEI - Consejo Europeo de Investigación (ERC European Research Council)
CEO - Chief Executive Officer, Director Ejecutivo
CISO - Directores de Seguridad de la Información
CMM - Capability Maturity Model, Modelo de Madurez de Capacidades
CMMI - Capability Madurity Model Integration
CMMI-ACQ - CMMI for Acquisition
CMMI-DEV - CMMI for Development
CMMI-SVC - CMMI for Services
COBIT - Control Objectives for Information and related Technology, Objetivos de Control para Información y
Tecnologías Relacionadas
Glosario
158
CoBot - Colaborative Robotic
CPD - Centro de Procesamientode Datos
cPPP - contractual Public-Private Partnership
CPS - Cyber Physical Systems
CTO - Caja Terminal Óptica
DDoS - Distributed Denial of Service, Ataque de Denegación de Servicio Distribuido
DESI - Digital Economy and Society Index
DGIPYME - Dirección General de Industria y de la Pequeña y Mediana Empresa
DMLS - Direct Metal Laser Sintering, Sintetizado Directo de Metal por Láser
DoD - Department of Defense, Departamento de Defensa
EBT - Empresa de Base Tecnológica
EC - Eurpoean Comission, Comisión Europea
ECSO - European Cyber Security Organization
EIT - Instituto Europeo de Innovación y Tecnología
ENAC - Entidad Naciona de Acreditacion
EOI - Escuela de Organización Industrial
EPE - Entidad Pública Empresarial
ERA - European Research Area
ESA - European Space Agency, Agencia Europea Espacial
ESFRI - European Strategy Forum on Research Infrastructures, Foro Estratégico Europeo sobre
Infraestructuras de Investigación
Eticom - Asocicación de Empresarios Tecnologías de la Información y Comunicación
eTOM - Enhanced Telecom Operations Map
FDM - Fused Deposition Modelin, Modelado por Deposición Fundida
FEDER - Fondo Europeo de Desarrollo Regional
FEI - Fondos de Estructurales y de Inversión
FEMP - Fondo Europeo Marítimo y de Pesca
FET - Future and Emerging Technologies, Tecnologías del futuro y emergentes
FFF - Fused Filament Fabrica
FI-PPP - Future Internet Public-Private Partnership
FoF - Fábricas del Futuro
FSE - Fondo Social Europeo
FTTH - Fiber To The Home
GCI - Global Cybersecurity Index
GIS - Geographic Information System, Sistema de Información Geográfica
GMT - Grado de Madurez Tecnológica
GPON - Gigabit-capable Passive Optical Network, Red Óptica Pasiva con Capacidad de Gigabit
HADA - Herramienta de Autodiagnóstico Digital Avanzado
159 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
HMI - Human Machine Interface
HPC - High Performance Computing, Computación de alto rendimiento
HUD - Head Up Display
IA - Inteligencia Artificial
IAAC - Instituto de Arquitectura Avanzada de Cataluña
IaaS - Infraestructure as a Service, Infraestructura como Servicio
ICANN - Internet Corporation for Assigned Names and Numbers
ICTS - Instalaciones Científico Técnicas Singulares
IDAE - Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía
IDC - International Data Corporation
IDiA - Innovación, Desarrollo e Innovación en Aragón
IFR - International Federation of Robotics
IIoT - Industrial Internet of Things
IMC - Índice Mundial de Ciberseguridad
IMIs - Institutes for Manufacturing Innovation
INCIBE - Instituto Nacional de Ciberseguridad
IoT - Internet of Things
IoTA - Internet of Things Architecture
IP - Internet Protocol
ISACA - Information Systems Audit and Control Association, Asociación de Auditoría y Control de Sistemas
de Información
ITIL - Information Technology Infrastructure Library
ITGI - Gobierno de TI Institute
JEI - Joven Empresa Innovadora
JNI - Java Native Interface
JOGL - Java OpenGL
JPI - Joint Programming Initiatives
JTI - Joint Technology Initiatives
KPA - Key Process Area, Área Clave de Proceso
LOM - Laminated Object Manufacturing, Manufactura de Objetos Laminados
LWJL - Lightweight Java Game Library
M2M - Machine to Machine, Máquina-Máquina
MES - Manufacturing Execution System, Sistema de Gestión de la Producción
MINETAD - Ministerio de Energía, Turismo y Agenda Digital
MINETUR - Ministerio de Industria, Energía y Turismo
MIT - Massachusetts Institute of Technology, Instituto Tecnológico de Massachusetts
Mixare - Mix Augmented Reality Engine
MSCA - Marie Skłodowska-Curie actions
Glosario
160
NFI - Nouvelle France Industrielle
NIS - Network and Information Sistems
NSF - National Science Foundation
ODF - Optical Distribution Frame
OGC - Oficina of Government Commerce
OLT - Optical Line Terminal, Terminal de Línea Óptica
ONT - Optical Network Terminal, Equipo Terminal de Red
OpenCV - Open Source Computer Vision Library
OPI - Organismos Públicos de Investigación
OSS - Operational Support System, Sistemas de Soporte de las Operaciones
OTB - Optical Terminal Box, Caja Terminal Óptica
OTD - Oficinas de Transformación Digital
OTRIs - Oficinas de transferencia de resultados
PaaS - Platform as a Service, Plataforma como Servicio
PAIDI - Plan Andaluz de Investigación, Desarrollo e Innovación
PD - Planes de Digitalización
PIB - Producto Interior Bruto
POCint - Programa Operativo de Crecimiento Inteligente
PPP - Public Private Partnerships
PPS - production planning systems, sistemas de planificación de la producción
PTRO - Puntos de Terminación de Red Óptica
PYME - Pequeña y Mediana Empresa
QGIS - Sistema de Información Geográfica de código libre
QR - Quick Response code
RA - Realidad Aumentada
RFID - Radio Frequency Identification, Identificación por Radiofrecuencia
ROI - Return of Investment
RV - Realidad Virtual
SaaS - Software as a Service, Software como Servicio
SC - Servicios Cognitivos
SCADA - Supervisory Control And Data Adquisition
SCM - Supply Chain Management, Gestión de la Cadena de Suministro
SDK - Software Development Kit o Kit de Desarrollo de Software
SESIAD - Secretaría de Estado para la Sociedad de la Información y la Agenda Digital
SETSI - Secretaría de Estado de Telecomunicaciones y para la Sociedad de la Información
SGC - Solid Ground Curing
SIM - Sociedad para la Gestión de Información
SL - Stereolithography
161 Marco para la evaluación en la implementación de la Industria 4.0
SLA - Service Level Agreement, Acuerdo de Nivel de Servicio
SLA - Stereolithography Apparatus
SLS - Selective Laser Sintering, Sintetizado Selectivo mediante Láser
SMES - Smart Manufacturing Execution System
SMLC - Smart Manufacturing Leadership Coalition
SNMP - Simple Network Management Protocol
SON - Self Organising Network
SW-CMM - CMM for Software
TCP - Transmission Control Protocol
TI - Tecnologías de la Información
TIC - Tecnologías de la Información y la Comunicación
TMF - TeleManagement Forum
TOGAF - The Open Group Architecture Framework
TRA - Technology Readiness Assessment, Evaluación de la Preparación Tecnológica
TRL - Technology Readiness Level, Nivel de Preparación Tecnológica
UIT - Unión Internacional de las Telecomunicaciones
VSPC - Virtual Storage Personal Computing
WEF - World Economic Forum
WSN - Wireless Sensor Networks
