Se considera fabricación sostenible al desarrollo de productos manufacturados utilizando procesos con una visión integral del impacto ambiental y ayudando en la seguridad de los empleados y consumidores. La fabricación sostenible se centra en todo el ciclo de vida del producto, desde su proceso de fabricación hasta el final de su vida útil, tras la cual entran aparecen la remanufactura y el reciclaje.
El Triple Resultado
La fabricación sostenible se ve desde varias dimensiones según su finalidad y aplicación, y de ellas el medio ambiente, la sociedad y la economía son las que se consideran como los tres pilares del desarrollo sostenible, a los que se conoce como
Triple Resultado (TBL, por sus siglas en inglés).
El objetivo principal de la sostenibilidad es diseñar y desarrollar procesos y productos de fabricación, en los que exista el menor de los impactos posibles en el medio ambiente y se logre el mayor porcentaje de reciclabilidad del producto. Aunque los avances tecnológicos permiten el desarrollo de procesos y productos, para lograr el desarrollo sostenible, las tecnologías digitales deben converger con la sostenibilidad. Por eso, los fabricantes se están centrando en esa convergencia y así obtener mayores beneficios de la industria 4.0 a través de la fabricación sostenible.
Actualmente, los expertos e investigadores de la industria están utilizando tecnologías de la industria 4.0 para abordar los desafíos y problemas relacionados con el Triple Resultado de fabricación sostenible. Por ejemplo, los desafíos ambientales como el cambio climático, el agotamiento de los recursos y la protección ambiental se van a abordar con tecnologías de la industria 4.0. Esto aporta una nueva perspectiva a la industria 4.0, que tradicionalmente se enfocaba en digitalizar operaciones y obtener beneficios. Sin embargo, para que esto se pueda llevar a cabo, tiene que existir una coherencia y convergencia de las tecnologías de la industria 4.0.
La transformación de una unidad de fabricación en una fábrica inteligente requiere una integración tanto horizontal como vertical, en la que se integren todas las áreas de producción y distribuidores y clientes. La integración perfecta, proporcionada por las tecnologías de la industria 4.0 y las plataformas de tecnología de la información y la comunicación, aumenta la transparencia de los procesos de producción y las actividades de la cadena de suministro, lo que ayuda a optimizar toda la energía y los recursos.
Estas operaciones conectadas producen grandes cantidades de datos con respecto a todos los aspectos de la fabricación. Cuando todos esos datos se transforman en información útil, juegan un papel clave en el desarrollo de estrategias desde perspectivas ambientales, sociales y económicas.
Medio ambiente
Con respecto a la dimensión medioambiental de la fabricación sostenible, la industria 4.0 ayuda a reducir la generación de residuos a través de su proceso de fabricación optimizado y sus iniciativas eficaces de reciclaje y remanufactura. Por ejemplo, la transparencia en cualquier operación o proceso de fabricación aumenta significativamente al incorporar diferentes tipos de sensores. Dichos sensores también proporcionan información valiosa que incluye comportamiento, uso, modelos de errores, indicadores de desempeño, emisiones, desempeño bajo estrés, etc., del producto a lo largo de su ciclo de vida.
Toda esta información se utiliza para desarrollar mejores productos y procesos utilizando diversos sistemas de simulación, para mitigar los efectos negativos sobre el medio ambiente, sin perjudicar su competitividad. Esos sistemas integrados también ayudan a monitorizar y administrar las pérdidas en las que se incurre durante el ciclo de vida del producto, tanto en sus etapas de fabricación como de uso. Por lo tanto, con total transparencia, los fabricantes pueden diseñar nuevos productos que sean tanto competitivos como amigables con el medio ambiente, logrando la sostenibilidad.
Economía
Desde un punto de vista económico, la industria 4.0 facilitada por el IIoT, la Inteligencia Artificial, el machine learning, y la analítica de datos, permite el desarrollo de equipos a costes mucho más bajos a través del uso eficiente de energía y recursos. Los fabricantes están explorando continuamente formas de reducir sus costes operativos involucrados en las actividades de fabricación. Sin embargo, desafíos como la generación de residuos, la disminución de la productividad y el aumento del consumo de energía siempre retrasan las estrategias desarrolladas por los fabricantes para reducir los costes.
Con la implementación adecuada de las tecnologías de la industria 4.0, los fabricantes pueden ver los procesos optimizados y no optimizados en su cadena de valor. Esas soluciones permiten a los fabricantes ajustar el tamaño adecuado de sus instalaciones, la fuerza de trabajo, los recursos y proporcionar una visión de las lagunas que tiene el proceso y que se pueden optimizar, reduciendo los costes operativos involucrados en la fabricación y aumentando su productividad. Además, estrategias como la utilización de tecnologías nuevas y más limpias para la fabricación y el uso de la impresión 3D también ayuda a los fabricantes a reducir la generación de residuos.
Sociedad
En cuanto a la dimensión social de la fabricación sostenible, la industria 4.0 ayuda a desarrollar mejores productos, lo que a su vez beneficia a la sociedad en su conjunto. Se prevé que se vayan creando numerosos empleos mejores, en los que el conjunto de habilidades generales de la mano de obra mejorará sustancialmente. Cada vez más, algunos fabricantes proporcionarán incentivos a los consumidores que estén dispuestos a devolver sus productos al final de su vida útil para ayudar en las actividades de reciclaje y remanufactura.
Se espera que las tecnologías de la Industria 4.0 jueguen un papel importante en impulsar la sostenibilidad en la fabricación industrial. Sin embargo, todavía es demasiado pronto para concretar del todo la alineación de las tecnologías con los objetivos de desarrollo sostenible. Para que esto se lleve a cabo, los fabricantes deben transformar su fábrica en una fábrica inteligente con una integración horizontal y vertical completa.
Además, según el Foro Económico Mundial, alrededor del 75% de los proyectos de IIoT son pequeños o medianos, y se centran principalmente en la eficiencia energética, la productividad, la competitividad o la reducción de costes y no en los objetivos de fabricación sostenible. De todos modos, la tecnología permite que tengan lugar salto exponenciales en cualquier momento, a lo que hay que agregar una creciente conciencia por parte de los fabricantes por abrazar los beneficios de la industria 4.0 para transformarse en una fábrica inteligente alineada con objetivos sostenibles.
