Estado del arte y perspectivas futuras de la Industria 4.0 en Latinoamérica y México

Introducción

La Cuarta Revolución Industrial, conocida como Industria 4.0 (I4.0), tuvo sus inicios durante la feria de Hannover, Alemania, en 2011, con la iniciativa “Industria 4.0” (Kagermann, Lukas y Wahlster, 2011). A pesar de que en la comunidad científica se ha tomado dicho acontecimiento como el punto de partida de la I4.0, existen evidencias de que años antes, varios autores ya habían empleado el término Cuarta Revolución Industrial, apuntándola a ramas específicas de la ciencia y la producción en lugar de la propuesta más general realizada en 2011. Los ejemplos se pueden encontrar desde 1985 en (Rostow, 1985), donde se le relaciona con un cambio en las inversiones relacionadas con la producción de alimentos y el estado de la economía mundial; en (Dai, 2006), se haría alusión al desarrollo de la nanotecnología como la próxima revolución industrial, obteniendo apoyo esa hipótesis en posteriores trabajos como (Parthasarathi y Thilagavathi, 2011, p. 1; Hung, Wang y Chang, 2012, p. 4).

Partiendo de la propuesta plasmada en la feria de Hannover, I4.0 significa la siguiente evolución en los sistemas de producción, esta vez teniendo como bases principales las tecnologías asociadas al internet y los Sistemas Ciberfísicos (CPS, por sus siglas en inglés: Cyber-Physical Systems), siendo estos últimos sistemas automatizados que se componen por una parte física, y otra digital conectada a la red que permite el control, monitoreo y coordinación de sus operaciones (Rajkumar et al., 2010; Jazdi, 2014). En el reporte publicado al término de dicha feria, quedarían plasmadas como principales bondades de la nueva revolución industrial, la creación de nuevos modelos de negocio, la posible solución de problemas sociales mediante la vinculación de las cosas dentro y fuera de una fábrica, así como la mejora de servicios a través de las redes de comunicación basadas en CPS, el Internet de las Cosas (IoT, por sus siglas en inglés: Internet of Things) y el Internet de los Servicios (IoS, por sus siglas en inglés: Internet of Services) (Kang et al., 2016).

Desde ese entonces, muchas han sido las iniciativas y los programas desarrollados a nivel mundial para impulsar la implementación de este nuevo paradigma, estando a la vanguardia los países más desarrollados, y ejemplos de estos se pueden encontrar en la sección 3. Por otro lado, las naciones en vías de desarrollo presentan las principales dificultades que conlleva una transición a gran escala de la I4.0, como son la falta de recursos económicos, de infraestructura tecnológica, de capacitación de la fuerza laboral y el acceso insuficiente de los ciudadanos de estos países a las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TICs), así como una deficiente divulgación de las tecnologías relacionadas a la I4.0 y la carencia sobre todo, de políticas públicas que puedan dar el impulso necesario para llevar a cabo la transición hacia la nueva revolución industrial.

México no es la excepción en cuanto a países que enfrentan estas y otras problemáticas, y a pesar de poder presumir el primer mapa de ruta para I4.0 publicado en Latinoamérica de acuerdo a la Secretaría de Economía [SE](2016a), de haber creado programas e instituciones gubernamentales dedicadas a impulsar el desarrollo y la innovación, de que varias empresas nacionales han tomado iniciativas y desarrollado tecnologías para llevar a cabo la digitalización e interconexión de sus sistemas de producción, todavía existe rezago importante en los aspectos antes mencionados, por lo que se necesitan más acciones que potencien la implementación y el aprovechamiento de las tecnologías de la I4.0.

El objetivo de este trabajo fue establecer un marco de referencia de la I4.0 a nivel internacional, así como de un acercamiento sobre cómo se ha manifestado esta nueva revolución tecnológica en la región de Latinoamérica, con especial énfasis en México y la introducción paulatina de las tecnologías de la información y su transición hacia la I4.0. Para dicho propósito, la siguiente subsección aborda el procedimiento y método empleado para llevar a cabo la revisión del estado del arte; la sección 2 aborda los principales elementos que integran y caracterizan a la I4.0, así como diversas herramientas y temáticas asociadas; la sección 3 se enfoca en la implementación de la I4.0 en Latinoamérica y México, cerrando la sección 4 con las conclusiones pertinentes a la investigación desarrollada en este trabajo.

Revisión de la literatura

Son varios los procedimientos y metodologías desarrolladas hasta el momento, que pueden servir de guía al investigador para lograr una búsqueda y recopilación bibliográfica de manera organizada y eficiente (Gough, Oliver y Thomas, 2017; Hurtado, 2000; Hernandez-Aguilar et al., 2020). Es por esto que la metodología empleada para realizar la revisión de literatura en este trabajo fue la descrita en (Hurtado, 2000), donde se menciona que un procedimiento organizado durante el proceso de revisión de literatura requiere el paso por diferentes fases o etapas como la exploratoria, donde el investigador debe plantearse preguntas relacionadas a dicho tema; la analítica, donde se procede al análisis de las teorías recopiladas durante la revisión de la literatura sobre el objeto de estudio; y la explicativa, donde se realiza el marco teórico y se incluyen investigaciones anteriores.

Para llevar a cabo dicho procedimiento de manera eficiente, se aplicó el método RACEER (Hurtado, 2000), el cual ayuda a organizar de manera lógica toda la información que se va encontrando durante el proceso de revisión del estado del arte. Las siglas que lo definen representan sus diferentes etapas, como son “la Recopilación de la información, el Almacenamiento en unidades informativas, la Categorización de las fichas, la Elaboración del esquema conceptual, el Enlace de las unidades informativas y la Redacción”, como se menciona en (Hurtado, 2000, p. 99-100).

Por tanto, partiendo de diferentes preguntas de investigación realizadas durante la fase exploratoria, se llevó a cabo la búsqueda de bibliografía a través del acceso remoto a diferentes bases de datos y editoriales, tales como SCOPUS, SCIENCE DIRECT, WEB OF SCIENCE, IEEE, TAYLOR & FRANCIS, SPRINGER y WILEY. Para llevar a cabo el proceso mencionado, se empleó la siguiente ecuación de búsqueda en los apartados título, resumen o palabras claves:

“Industria 4.0” OR “industry 4.0” OR “cuarta revolucion industrial” OR “fourth industrial revolution” OR “4ta revolucion industrial” OR “4th industrial revolution”.

Una primera búsqueda arrojó un total de 23 337 documentos, tomando en cuenta cada una de las bases de datos y editoriales mencionadas. Con la ayuda del gestor bibliográfico Mendeley, en una segunda etapa fueron recopilados el total de documentos encontrados en la 1ra etapa, para luego ser agrupados por año y poder descartar toda la literatura repetida, quedando una cantidad de 20 670 trabajos. En una 3ra etapa, una vez leído el título de cada documento, y tomando en cuenta el criterio de tomar los trabajos más abarcadores para la redacción del marco teórico y estado del arte, el total se redujo a 10256. Para la 4ta etapa del proceso de revisión bibliográfica, tras una rápida lectura de los resúmenes y conclusiones, y aplicando el mismo criterio enunciado en el punto anterior, la cantidad de documentos fue reducida a 461. La 5ta etapa consistió en una actualización de la bibliografía, en conjunto con una búsqueda específica sobre la temática de implementación de la I4.0, arrojando 359 documentos. Finalmente, con una lectura más profunda del contenido de los trabajos restantes, la bibliografía final empleada en este trabajo para presentar el estado del arte acerca de I4.0 fue de 86 documentos, de los que de los cuales más del 60 % han sido publicados en los últimos 5 años.

La recopilación del volumen de bibliografía mencionado permitió confeccionar un marco teórico amplio y actualizado desde los orígenes de la I4.0, su actualidad, y cómo ha transcurrido la implementación de dicho paradigma en la región, con especial énfasis en México.

1. Industria 4.0

La transición hacia la I4.0 en los sistemas de producción, persigue entre sus principales objetivos, una mayor eficiencia operacional y productividad, un mayor alcance de la automatización, personalización y flexibilidad en la producción, el aumento de la interacción hombre-máquina, así como la creación de puestos de trabajo más complejos, pero mejor remunerados y de nuevos modelos de negocio (Jazdi, 2014; Gilchrist, 2016).

1.1. Antecedentes

La Primera Revolución Industrial o Industria 1.0, también conocida como la Era del Vapor o de la Mecanización, tuvo su origen en Gran Bretaña a finales del siglo XVIII, y estuvo marcada por la masiva mecanización de los procesos productivos mediante la introducción de maquinaria de vapor e hidráulica, realizándose la transición de una economía agrícola a una economía industrial. Aproximadamente un siglo después se produce la Segunda Revolución Industrial o Industria 2.0, nombrada como la Era de la Electricidad, en la que se produce la electrificación de las líneas de producción y comienza la producción en serie mediante cintas transportadoras, comenzando en 1908 en la ciudad de Cincinnati, Ohio, en Estados Unidos con la fabricación del modelo T de Ford, siendo el primer automóvil de combustión interna (Rainer y Alexander, 2014; Dastbaz y Cochrane, 2019). Transcurrieron alrededor de otros 100 años para la Tercera Revolución Industrial o Industria 3.0, cuando en 1969 la empresa Modicon presentó el primer Controlador Lógico Programable (PLC, por sus siglas en inglés: Programmable Logic Controller) y con este, el comienzo de la automatización de los sistemas de producción (Rainer y Alexander, 2014).

1.2. Principales Características

La I4.0 destaca por 3 características fundamentales (Kagermann, Wahlster y Helbig, 2013; Gilchrist, 2016; Stock y Seliger, 2016), como son la integración vertical de los sistemas de producción, que se refiere a la completa digitalización e interconexión de todos los niveles jerárquicos que componen a una empresa o industria; la integración horizontal a través de redes de cadenas de valor globales, que implica la digitalización e interconexión entre los módulos de creación de valor de las empresas involucradas en la cadena de valor, y a lo largo del ciclo de vida de un producto; y la ingeniería completa (end-to-end), que significa la digitalización en cada fase del ciclo de vida de un producto, desde que se adquiere como materia prima, es procesado, llega al consumidor y termina su vida útil.

1.3. Principios de Diseño y Principales Componentes

En la I4.0 están presentes principalmente 6 principios de diseño que emplean las empresas o industrias que se encuentran en proceso de digitalización de sus procesos productivos (Gilchrist, 2016). Estos son la interoperabilidad, que es la capacidad de mantener una comunicación y conexión fluida, y a la vez flexible entre todos los componentes de un sistema; la virtualización, que se refiere a la posibilidad de monitorear procesos mediante modelos virtuales y la recepción de información con sensores inteligentes; la descentralización, que permite que los diferentes subsistemas en un sistema de producción inteligente sean capaces de tomar decisiones de manera autónoma; la capacidad en tiempo real, que busca que tanto la recolección de datos provenientes del proceso de producción, como el monitoreo y retroalimentación de los procesos puedan ser llevadas a cabo en tiempo real; la orientación al servicio, que conlleva a un alto nivel de personalización en los productos y servicios; así como la modularidad, que resulta en la manifestación de la flexibilidad en la producción.

A continuación, se describen los principales componentes de la I4.0 (Gilchrist, 2016; Kang et al., 2016; Lu, 2017; Pereira y Romero, 2017; Ahuett-Garza y Kurfess, 2018; Moeuf et al., 2018; Muriel-Pera et al., 2018; Vaidya, Ambad y Bhosle, 2018; L. D. Xu, E. L. Xu y Li, 2018; Phuyal, D. Bista y R. Bista, 2020).

Destacan el análisis de Big Data, que consiste en la recopilación y evaluación integral de datos de muchas fuentes diferentes, equipos y sistemas de producción; el IoT, que es un término que combina diferentes tecnologías y enfoques, basados en la conexión entre elementos físicos y el Internet; la computación en la nube, que potencia la disponibilidad en tiempo real de datos y aplicaciones; la realidad aumentada, que permite la visualización de elementos digitales en el mundo físico a través de dispositivos móviles; la manufactura aditiva, que se emplea para la producción de productos personalizados mediante varios métodos de impresión, como capa a capa (impresión 3D), etc. También se pueden contar la inteligencia artificial (IA), que se refiere al desarrollo de técnicas y software que permitan a sistemas o máquinas imitar la inteligencia humana para realizar tareas y estos puedan mejorar iterativamente a partir de la información recopilada; la ciberseguridad y las plataformas digitales, que funcionan como vía principal de retroalimentación por parte de los usuarios a los sistemas de producción, lo que resulta esencial en el proceso de personalización.

2. Aspectos relacionados con la industria 4.0

Además de las características ya mencionadas sobre la I4.0, existen muchas otras temáticas, investigaciones y desarrollos tecnológicos que han ido evolucionando a la par, y que hoy en día pueden ser considerados casi de vital importancia en cualquier proceso de transición hacia la I4.0 de alguna empresa o sector productivo, y varios ejemplos se describen a continuación.

2.1. Modelos de Madurez

Una herramienta que permite evaluar el nivel y avance de implementación de la I4.0 en una empresa o institución, son los llamados Modelos de Madurez. Estos se definen como “una estructura conceptual, compuesta de partes que definen la madurez o el estado de desarrollo de un área de estudio de interés determinada… Suelen contemplar dimensiones y niveles, y tienen como objetivo cuantificar las actividades realizadas y hacerlas medibles y maduras en el tiempo” (Santos y Martinho, 2020, p. 4). Debido a la variedad de estos, se pueden encontrar destinados a su aplicación en cualquier sector industrial y en empresas sin importar el tamaño de estas, encontrándose evidencias desde el sector manufacturero, de servicios, logístico, extracción de petróleo y gas, entre otros (Santos y Martinho, 2020; Ramos, Loures y Deschamps, 2020; Onyeme y Liyanage, 2022; Rauch et al., 2020; Facchini et al., 2019). Algunos de los ejemplos más conocidos son IMPULS - Industrie 4.0 Readiness, que va dirigido a manufactura e ingeniería industrial y se considera de perfil técnico; Industry 4.0 Maturity Model, adecuado para evaluaciones más completas en cualquier tipo de empresa; Modelo de madurez de integración de sistemas para I4.0, centrado en el área de Tecnologías de la Información; Maturity Model in SMEs toward Industry 4.0, indicado para PyMEs; Maturity Model for Digital Transformation, que es un modelo genérico con elementos destinados a la fabricación y cadena de suministro, etc.

Otra herramienta que acompaña a la adopción de la I4.0 y que han llegado a ser consideradas como modelos de madurez de carácter técnico (Ramos, Loures y Deschamps, 2020), son las Arquitecturas de Referencia, que se detallan a continuación.

2.2. Arquitecturas de Referencia

Las arquitecturas de referencia son “documentos que ofrecen estructuras e integraciones recomendadas de productos y servicios de Tecnologías de la Información (TI) para formar una solución, e incorporan las mejores prácticas aceptadas del sector o sectores, que normalmente sugieren el método de entrega o las tecnologías concretas óptimas” (Nakagawa, et al., 2021, p. 2). De acuerdo con su contenido, rango y facilidad de aplicación, las arquitecturas de referencia pueden ser clasificadas como Abstractas, en las que sus módulos pueden tener disímiles interpretaciones, lo que conlleva a un abanico amplio de posibilidades de uso; o Detalladas, donde el proceso de comprensión de estas es más sencillo, lo que se traduce en una reducción del esfuerzo y tiempo a emplear para su aplicación en la industria (Nakagawa et al., 2021).

En sentido general, el empleo de arquitecturas de referencia como herramienta para la implementación de la I4.0, propicia la estandarización de dicho proceso, además del incremento de la interoperabilidad entre sistemas y subsistemas, la reducción de costos y tiempo de desarrollo, así como de riesgos en proyectos de software, mejoras en la comunicación, y la adopción de mejores prácticas (Nakagawa et al., 2021). A continuación, algunas de las principales arquitecturas empleadas hoy en día en el contexto de la I4.0, tomadas de (Nakagawa et al., 2021, p. 2-8):

El Modelo Arquitectura de Referencia Industria 4.0 (RAMI 4.0, por sus siglas en inglés: Reference Architectural Model Industry 4.0), desarrollada por la Asociación de Fabricantes Eléctricos y Electrónicos Alemanes en 2015, y tal vez la más conocida hasta el momento, que consiste en un mapa tridimensional para implementar las tecnologías de la I4.0 de forma escalonada y estructurada; la Arquitectura de Referencia de Internet Industrial (IIRA por sus siglas en inglés: Industrial Internet Reference Architecture), impulsada desde 2015 por diferentes organizaciones y empresas tecnológicas de los Estados Unidos y que consiste en diferentes puntos de vista que abarcan toda la concepción del proceso productivo hasta la adopción e interconexión de las nuevas tecnologías; la Arquitectura de Referencia de la Cadena de Valor Industrial (IVRA, por sus siglas en inglés: Industrial Value Chain Reference Architecture), concebida por la Iniciativa Cadena de Valor Industrial en Japón, 2016; así como Industria 4.0 IBM, comercializada y distribuida por dicha empresa desde 2017.

2.3. Normalización

Como en cualquier procedimiento o producción llevada a cabo en la actualidad, la implementación de la I4.0 ha ido complementándose con el empleo de diversas normas y estándares que permiten la uniformidad en el proceso de transición. Como no es de extrañar, Alemania se encuentra a la vanguardia en este ámbito, contando desde 2016 con la creación del Consejo de Normalización de Industria 4.0 en la feria de Hannover de ese año (SCI4.0, 2017), que se encarga de identificar las necesidades de normalización, organizar la implementación de estándares en la I4.0 y promover sus conceptos fundamentales, así como otras actividades. Entre sus resultados más notables se encuentra la Hoja de Ruta para la Estandarización de la Industria 4.0, que actualmente se encuentra en su quinta versión.

A nivel mundial es ampliamente conocida la Organización Mundial de Normalización (ISO, por sus siglas en inglés: International Organization for Standardization), que igualmente ha tenido su acercamiento a la 4ta Revolución Industrial en la revista que bimensualmente publica dicha organización, llamada Focus, y donde el No. 131 de noviembre de 2018 fue dedicado enteramente a esta temática, exponiendo los principales resultados alcanzados para vincular la normalización con la I4.0, las áreas de oportunidad y opiniones de expertos.

Entre los resultados de ISO respecto a la I4.0 se encuentra la creación en 2017 Comité de Coordinación de la Fabricación Inteligente (SMCC, por sus siglas en inglés: Smart Manufacturing Coordination Committee), que busca el intercambio de información y la contrastación de normas de fabricación inteligentes. También destaca la creación del comité técnico ISO/TC 184/SC 4 para Sistemas de automatización e integración, junto con el subcomité SC 4 de Datos industriales. Del trabajo de dichos comité y subcomité se pueden encontrar varias normas relacionadas con tecnologías de la I4.0, como son la ISO 10303 (Representación e intercambio de datos de productos), comúnmente conocida como STEP; otro ejemplo es la ISO 14306 (Especificación de formato de archivo JT para visualización 3D); la ISO 32000 (Gestión de documentos - Formato de documento portátil); la ISO 8000 (Calidad de datos); y la ISO 22745 (Diccionarios técnicos abiertos y su aplicación a datos maestros) (ISO, 2018).

2.3.1. Normalización en México e Industria 4.0

En territorio nacional, el tema de la normalización puede encontrarse en 2 vertientes mayormente, las normas oficiales mexicanas y las normas mexicanas. En los últimos años son varias las normas desarrolladas en territorio nacional que presentan una relación directa con elementos de la I4.0, las cuales pueden ser de gran utilidad en la implementación de las nuevas tecnologías en cualquier empresa que tenga operaciones en el país, sin importar su tamaño o el sector al cual pertenezcan, ya que se centran en el contexto nacional.

Las Normas Oficiales Mexicanas (NOM), “son regulaciones técnicas de carácter obligatorio. Regulan los productos, procesos o servicios, cuando éstos puedan constituir un riesgo para las personas, animales y vegetales, así como el medio ambiente en general, entre otros” (SE, 2010). Un ejemplo sería PROY-NOM-019-SE-2020 (Fabricación de equipos de tecnologías de la información y sus equipos asociados, así como equipo de uso en oficina-Requisitos de seguridad) (SINEC, 2022).

Las Normas Mexicanas (NMX), “son elaboradas por un organismo nacional de normalización, en este caso Normalización y Certificación NYCE o la Secretaría de Economía. Establecen los requisitos mínimos de calidad de los productos y servicios, con el objetivo de proteger y orientar a los consumidores, y su aplicación es voluntaria” (SE, 2010). Varios ejemplos pueden encontrarse en (NYCE, 2022).

En resumen, se puede afirmar que se encontró una cantidad razonable de NMX y muy pocas NOM relacionadas con el desarrollo y aplicación de tecnologías de la I4.0 a nivel nacional, y al no ser las primeras de carácter obligatorio su cumplimiento, no está garantizado el uso de estas por parte de las empresas.

2.4. Educación 4.0

Así como las herramientas y la necesidad de normalización antes expuestas en el entorno de la I4.0, el desarrollo e implementación de las nuevas tecnologías que componen la 4ta Revolución Industrial exige a su vez una mayor preparación y capacitación de los profesionistas y masa laboral en general. Los estudiantes requieren de nuevos medios de aprendizaje que impulsen la colaboración, comunicación y resolución de problemas, así como el pensamiento crítico, creativo e innovador. Es por esto que desde las universidades a nivel mundial se han impulsado diversas iniciativas con el objetivo de potenciar una mejor y más actualizada preparación de los egresados, combinando el aprendizaje a distancia con el presencial, priorizando cada vez el uso de las TICs, entre otras iniciativas (Costa y Azevedo, 2021, p 1-3).

En Canadá, la Escuela de Práctica de Ingeniería y Tecnología, perteneciente a la Facultad de Ingeniería de la Universidad McMaster, fundó el Centro de Aprendizaje de Sistemas Ciberfísicos con el propósito de proporcionar a los estudiantes nuevas habilidades técnicas complementarias, que enfatizan la naturaleza multidisciplinaria inherente de los sistemas inteligentes y de fabricación avanzada; igualmente crearon una fábrica de aprendizaje para la educación e investigación aplicada de la Industria 4.0, que incluye varias máquinas-herramientas y estaciones de trabajo especializadas con enfoque en Industria 4.0 (Elbestawi et al., 2018). La Unión Europea, mediante sus programas educativos, ha financiado diferentes iniciativas destinadas a fomentar la educación de habilidades en el contexto de la Industria 4.0; entre estos el proyecto In-Cloud, que persigue fomentar la cooperación entre las universidades y el sector empresarial en el marco de la Estrategia Europea de Computación en la Nube, y con esto preparar profesionales que impulsen la competitividad y el crecimiento en las empresas de la región (Assante et al., 2019).

En la región asiática se pueden citar varias iniciativas como el proyecto Elsa-360º puesto en práctica por diferentes universidades de Malasia, que busca fomentar las experiencias educativas inmersivas mediante el empleo de la realidad virtual (Nadiah et al., 2019). En la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur, se desarrolló el portal MySkillsFuture, que reune cursos modulares relacionados con la Industria 4.0 en una sola plataforma y cubre industrias como la aeroespacial, el análisis de datos y tecnologías como la robótica y el análisis predictivo; así como lanzaron en 2016 un Mapa de Transformación de la Industria de Capacitación y Educación de Adultos en colaboración con sindicatos y la industria. En Australia, la Universidad Deakin ha fomentado la Educación 4.0 mediante diferentes estrategias como la inauguración del programa Smart Campus, con el objetivo de utilizar tecnologías digitales para digitalizar los entornos físicos del campus universitario; además desarrollaron Genie, un asistente personal digital inteligente, que busca ayudar a los estudiantes en su día a día en la universidad (Bonfield et al., 2020).

Otros ejemplos de iniciativas en materia educativa a nivel internacional para fomentar el desarrollo de nuevas habilidades y una mejor preparación de los estudiantes con vistas a afrontar los retos que supone la I4.0 se pueden encontrar en el reporte Escuelas del Futuro, publicado por el Foro Económico Mundial (Foro Económico Mundial, 2020).

3. Panorama Internacional

La iniciativa “Industria 4.0” en la feria de Hannover, fue formalmente complementada en 2013 por el Grupo de Trabajo Industria 4.0, establecido por la Academia Nacional de Ciencia e Ingeniería de Alemania, y patrocinado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación de ese país, con el lanzamiento del mapa de ruta Plataforma Industria 4.0, primero de su tipo que trazaba las directrices para la implementación de la I4.0 en el territorio alemán (Kagermann, Wahlster y Helbig, 2013). La estrategia se encaminaba principalmente hacia la fabricación inteligente empleando los CPS, con el objetivo de descentralizar la producción, y así lograr una mayor personalización y participación de los usuarios (K. Zhou, Liu y L. Zhou, 2015).

Desde entonces muchos países siguieron la iniciativa del gobierno alemán, lanzando sus propios mapas de rutas e impulsando medidas que propiciaran una rápida implementación de la I4.0, teniendo en cuenta las características del sector productivo y empresarial de cada una de estas naciones. Ejemplo de estos planes son Hecho en China 2025, Sociedad 5.0 en Japón, Asociación de Fabricación Avanzada en los Estados Unidos, Industria Conectada 4.0 en España, entre muchos otros (Liao et al., 2017, p.1-2; Aceto, Persico y Pescapé, 2019, p. 1; Majstorovic y Mitrovic, 2019, p. 6-17; Yang y Gu, 2021, p. 6-12).

3.1. Caso de Latinoamérica y México

La región de Latinoamérica, conformada por países en vías de desarrollo, enfrenta disímiles retos que provocan que la transición hacia la I4.0 sea más compleja que para las naciones más desarrolladas. A pesar de esto, se pueden constatar varios programas y mapas de rutas impulsados por los gobiernos de la región, como es el caso de Industria 4.0 Argentina, el Plan de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Manufactura Avanzada en Brasil, Manufactura Inteligente (N.E.X.T) en Colombia, Estrategia Industria 4.0: Diseñando el Chile Futuro, entre otros (Majstorovic y Mitrovic, 2019, p. 6-17).

En México han sido varias las acciones e iniciativas que se han tomado, tanto en el sector público como el privado para impulsar la implementación de la I4.0. Comenzando en orden cronológico, en 2014 la Secretaría de Economía en colaboración con otras instituciones públicas y privadas, lanzaron el Mapa de Ruta para Internet of Things (IoT), el cual mostraba un análisis del estado actual y lo que en un futuro se podía convertir el IoT, y trazaba como metas considerar a México como un país de referencia en el tema IoT para el año 2022, así como líder de soluciones digitales y manejo de Big Data en América Latina en 2025, (SE, 2014). En 2016 sería publicado Elaborando el Futuro – Un Mapa de Ruta para la Industria 4.0 en México, constituyendo el primero de su tipo en América Latina, el cual establece los lineamientos para el desarrollo de políticas para el impulso de la I4.0 en territorio nacional (SE, 2016a). En este se propusieron varias acciones, como promover la creación de clústers, potenciar la aplicación de las TICs, así como consolidar la oferta de recursos humanos calificados, entre otras iniciativas (Martínez- Martínez et al., 2020, p. 108-113).

Como parte de la Agenda Sectorial para el Desarrollo de las Tecnologías de la Información en México (2014-2024), se creó el Programa para el Desarrollo de la Industria del Software (ProSoft 3.0) (SE, 2016b), que enfoca sus acciones en la formación general de capital humano especializado en TI, el financiamiento a empresas de sectores estratégicos para el desarrollo y adopción de las TI, entre otras. Entre sus resultados, se han creado en el país hasta el momento 41 Centros de Innovación Industrial, con el objetivo de desarrollar e implementar tecnologías de la I4.0 en diferentes sectores de la economía y la producción.

Hasta el momento, un amplio número de programas han sido impulsados por el sector público mexicano, con el objetivo de ir introduciendo de manera paulatina las diferentes tecnologías de la I4.0, ampliar el uso de las TICs en la población y mejorar la preparación académica de los estudiantes en las escuelas, universidades e institutos superiores politécnicos con relación a estas nuevas herramientas. Una muestra se cita a continuación (Huidobro, Vera y Aranda, 2020):

México Conectado, que promueve la apertura de sitios públicos con acceso a internet gratuito en todo el país; el Programa de Inclusión y Alfabetización Digital Nacional, que busca desarrollar habilidades digitales en las escuelas a través del empleo masivo de equipos de cómputo; la Iniciativa Educacional Nuevo León 4.0, con la que se han logrado modificar en ese estado, hasta 46 planes de estudio que no incluían temas relacionados a la digitalización, la Creación del Laboratorio Nacional de Industria 4.0 en la Universidad Tecnológica de Querétaro, así como del Mapa de Ruta del Ecosistema de Innovación iQ4.0 publicado por la misma casa de altos estudios; el lanzamiento del proyecto Educación 4.0 en el Instituto Politécnico Nacional (2019), como parte de la Agenda Estratégica de Transformación del Instituto, que persigue formar Talento 4.0 basado en la enseñanza personalizada, acompañado de las nuevas tecnologías; la Estrategia Digital Nacional, que fomenta la adopción de las nuevas tecnologías con el apoyo del estado; el Programa Internet Para Todos, impulsado por el Gobierno de México (2019), el cual se desprende del Eje Economía del Programa Nacional de Desarrollo (2019-2024), y pretende hacer posible la integración de la población al internet y telefonía móvil.

En tanto, varias son las empresas del sector privado que han tomado la iniciativa de adoptar la I4.0 para evolucionar sus modelos de negocio y mejorar indicadores productivos. Algunas se mencionan a continuación (Riquelme, 2019; Cluster Industrial, 2020; Huidobro, Vera y Aranda, 2020).

Los productores de calzado en Guanajuato comenzaron el diseño de zapatos mediante procesos digitales, gracias al apoyo del Centro de Innovación y Diseño de la Cámara de la Industria del Calzado de Guanajuato (CICEG); la editorial “Para Los Médicos (PLM)”, llevó a cabo la implementación de la tecnología Watson Content Analytics de IBM basada en IA y máquinas de aprendizaje; el desarrollo de la plataforma en línea PPAP Manager, creada en Chihuahua, que permite administrar los Procesos de Aprobación de Producción de Partes (PPAPs) solicitados a proveedores y los emitidos a clientes en el mismo lugar; la interfaz para la adquisición y procesamiento de datos para la I4.0 creada por Maindsteel, empresa mexicana radicada en Aguascalientes; el sistema de telemetría NoTe, que permite a las empresas monitorear en tiempo real sus máquinas y procesos, desarrollado por NoMada, empresa mexicana fundada en 2008, entre otros ejemplos que pudieran citarse.

A pesar de los programas y tecnologías desarrolladas en los sectores público y privado, resultan insuficientes para lograr una transición de la sociedad y los sistemas productivos hacia la I4.0, y es palpable cuando se analizan estadísticas que reflejan cómo está posicionado el país respecto a las demás naciones de la región y del mundo. Por ejemplo, para 2022, apenas el 29% de las empresas del sector industrial nacional contaban con programas de transformación digital en su fase piloto (Computerworld México, 2022); por otro lado, un estudio realizado en 2022 por el Instituto Mexicano para la Competitividad (2022), compara las 43 economías más importantes del mundo mediante diferentes parámetros, y se trata del Índice de Competitividad Internacional (ICI), y estos son algunos de los resultados:

México ocupa el lugar 37 en el apartado de Competitividad, que mide la capacidad de las 43 economías más importantes del mundo para generar, atraer y retener talento e inversión; en el ranking de Economía, se encuentra en el lugar 34; en el parámetro de Innovación, que mide la capacidad para competir en sectores de alto valor agregado intensivos en conocimiento y tecnología, México ocupa el lugar 29; para el apartado Precursores, que mide la calidad y eficiencia de los sectores financiero, energético, de telecomunicaciones y de transporte, se encuentra hasta el lugar 39; finalmente, en cuanto a Gobierno, donde se mide la capacidad de los gobiernos en incluir positivamente en la competitividad, México ocupa el puesto 26.

Con los datos mostrados, se puede apreciar el largo trecho que le queda por recorrer a México, respecto a muchas otras naciones en cuanto al desarrollo en los principales indicadores registrados anualmente en el Índice de Competitividad Internacional. Luego, el panorama social doméstico respecto a la adopción de las nuevas tecnologías por parte de los y las mexicanas, puede ser analizado siguiendo los datos recopilados por el Instituto Nacional de Estadística y Geografía (2021), en la Encuesta Nacional sobre Disponibilidad y Uso de Tecnologías de la Información en los Hogares (ENDUTIH) 2021, donde entre otros muchos resultados, se pueden resaltar los siguientes:

La cantidad de usuarios de internet a nivel nacional representaba 76.1 % de la población, registrándose un crecimiento del 11.9 % respecto a 2017; tan solo 66.9 % de los hogares mexicanos disponen a internet, registrándose un aumento de 15.8 % respecto a 2017; para 2021, aún 21.7 % de las personas en el país no disponían de telefonía celular, siendo la principal causa la falta de recursos económicos. Adicionalmente, según datos de la Organización para la Cooperación Económica y el Desarrollo (2021), 85 de cada 100 mexicanos contaban con suscripciones de banda ancha móvil en México, y apenas 60.6 % de los hogares mexicanos tenían acceso a internet.

Todos estos datos muestran cómo a pesar del paulatino crecimiento que sigue presentando el acceso a internet a nivel nacional, todavía un gran número de personas no cuentan tan siquiera con el dispositivo más básico que se podría considerar para acceder a la red de redes, que sería el teléfono celular, por lo que el factor económico doméstico sigue resultando un impedimento para acelerar un proceso fundamental en la implementación I4.0, y es la masividad en el uso de las TICs por parte de la población.

4. Conclusiones

Este trabajo presenta una revisión organizada de la literatura, que refleja el desarrollo e impacto que ha tenido la I4.0 desde sus inicios hasta la actualidad y su implementación en diferentes sectores económicos y de la vida social, incluyendo el análisis de las estrategias gubernamentales impulsadas en diferentes países para el desarrollo de la 4ta Revolución Industrial. El estudio de la información disponible respecto a la implementación de la I4.0 en México, permite evidenciar algunas de las iniciativas llevadas a cabo por los sectores público y privado para favorecer la paulatina transición hacia la 4ta Revolución Industrial, así como un análisis de las estadísticas que muestran la posición que ocupa el país respecto a esta transición. A pesar de la existencia de algunos programas y subsidios como ProSoft 3.0, aún no tienen el suficiente impacto las políticas gubernamentales diseñadas para ayudar a las empresas y a los ciudadanos adoptar de manera más rápida la nueva revolución industrial; así como son insuficientes las estrategias de digitalización, la facilitación de recursos financieros y el desarrollo de los recursos humanos que permitan potenciar rápidamente la implementación de la I4.0 en las empresas del país. Se debe trabajar, además, en el desarrollo de metodologías y normas que permitan una más fácil, rápida, ordenada y completa transición hacia la I4.0 en cada uno de los sectores productivos del país, de manera que se reduzca el rezago en este aspecto respecto a países más desarrollados. Es por esto que, como recomendaciones y perspectivas a futuro, si existe una verdadera voluntad de ampliar la implementación de la Industria 4.0 en la industria mexicana, los políticos deberían promulgar leyes que favorezcan y faciliten su implementación, proporcionar apoyo económico a las empresas, así como incentivos fiscales si fuese necesario. Por su parte, los empresarios deben estar dispuestos a embarcarse en la gran inversión que implica involucrarse de lleno en la implementación de este paradigma tecnológico, que eventualmente les permitirá elevar sus modelos de negocio al siguiente nivel. Asimismo, las empresas y la academia deben trabajar juntas para encontrar nuevas estrategias y soluciones que favorezcan la implementación de la Industria 4.0 en la industria mexicana. Con estas iniciativas, definitivamente el país diese un paso hacia adelante en su desarrollo industrial y económico, poniéndose a la par de países más desarrollados con mayor avance económico, sueldos mejor pagados, mejores condiciones y una masa laboral mejor preparada para afrontar los retos que supone la introducción de todas estas nuevas tecnologías.

Declaratoria de conflicto de interés

No existe conflicto de interés con la publicación de este manuscrito.

Declaratoria de disponibilidad de datos

Los datos utilizados para reportar los resultados de investigación se encuentran disponibles y pueden ser accedidos en línea mediante cada uno de los enlaces proporcionados en la lista de referencias.

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