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I. Introducción
De la gran cantidad de retos de hoy en día, algo de suma importancia es entender y adaptarse a la nueva revolución tecnológica 4.0 (Shwab, 2016). Actualmente se encuentra en el inicio de una revolución que está cambiando de manera fundamental la forma de vivir, trabajar y relacionarnos unos con otros. Se necesita comprender cómo millones de personas están conectadas entre sí por dispositivos móviles, dando lugar a bastante información almacenada y a un conocimiento sin precedentes.
Se evidencian los cambios en las industrias marcadas por nuevos modelos de negocio, equipos como impresoras 3d, automatización, inteligencia artificial, robótica, etc. El uso de nuevas tecnologías para mejorar los sistemas de producción como los sensores y simuladores de procesos industriales (Gómez, 2013). Por otro lado, surge una incertidumbre al querer adoptar las nuevas tecnologías a una organización y esto puede ser por la necesidad de un alto costo por la adquisición de equipo automatizado, capacitación de personal, mejoras de las redes de comunicación, nuevos servidores robustos, trato con proveedores; sin embargo, aun existiendo esta incertidumbre las nuevas tecnologías han traído mejoras en los procesos industriales y tiempos de entrega del producto final, ya que con la intervención de la industria 4.0 el objetivo es tener un mejor control de información desde que se realiza un pedido, durante el proceso y entrega al cliente final.
Uno de los elementos de la industria 4.0 es el IoT (internet de las cosas) que ha traído a favor una mejor calidad de fluidez en los datos e información con la intervención de sensores de movimiento, bandas transportadoras, bases de datos, información de control de procesos en tiempo real y que cada uno de los elementos del sistema de producción para cumplir con los procedimientos de la organización en la entrega final del producto (Tiwari, 2018). Otra de las intervenciones que ha tenido la industria 4.0 es en áreas de cadenas de suministro presentando modelos uniformes de información donde cada una de las personas que intervienen en el proceso pueden recopilar y procesar toda la información involucrada en el proceso de producción para tener una mejor planificación de la producción y estar más centrados en otras áreas para la mejor toma de decisiones (Pesce, 2017).
Así mismo conjuntamente en áreas de planeación de intereses, estrategias y objetivos entre los servicios del consumidor y la optimización de procesos (López, 2016), (industria conectada 4.0, 2016). Desarrollando una planificación y calendarización que permite la mejor toma de decisiones y automatización, generando y seleccionado a través de diferentes escenarios con el uso de métodos estadísticos en diferentes condiciones para hacer más sólida la toma de decisión (Caricato, 2017). Cabe mencionar que la capacitación continua en los trabajadores que intervienen en un proceso de fabricación deben pasar por las siguientes áreas de capacitación: didáctico, integrativo e ingeniería, para el desarrollo de factores de aprendizaje. Un proceso de transformación adecuado y la intervención de la industria 4.0 reforzarán hacia una mejora continua en áreas de ingeniería (Baena, 2017).
La industria 4.0 es la digitalización del sector manufacturero impulsada por información o datos que manejan las organizaciones industriales; computadoras cada vez más potentes y con un bajo costo; capaces de analizar la información de los procesos y continua mejora de la interacción hombre-máquina. Los perfiles profesionales que demandará la cuarta revolución industrial son: solución de problemas complejos, pensamiento crítico, creatividad, gestión de personas, coordinación de equipos, inteligencia emocional, análisis y toma de decisiones, orientación del servicio, negociación y flexibilidad cognitiva (Gray, 2016).
Muchos trabajos de investigación han sido desarrollados e implementados con el fin de generar nuevo conocimiento y orientar a las organizaciones hacia la industria 4.0. Otras aportaciones han sido en la creación de prototipos y equipos desarrollados por empresas de clase mundial hacia el ámbito de la robótica, automatización, sistemas en 3D (Da Xu, 2018).
En la actualidad se tiene conocimiento sobre los elementos de la industria 4.0 y cómo funciona cada una de ellas, sin embargo, es de suma importancia tener un instrumento que pueda determinar el grado de madurez o condiciones en las que se encuentran las organizaciones para no solamente conocer las necesidades sino para tomar las mejores decisiones e implementar estrategias hacia una mejora continua orientada a la industria 4.0 (Pazo, 2016).
Esta investigación tiene por objeto diseñar un instrumento que mida las condiciones de una organización en el nivel de uso o intervención de la industria 4.0. La encuesta contiene dos secciones que están enfocadas a medir el nivel de procesos y la digitalización e integración de procesos industriales. De acuerdo al análisis de los resultados se conocerá en qué áreas se está trabajando en su totalidad con estos elementos, en qué otras, solamente algunos elementos y por último los que no tienen intervención con algún elemento de la cuarta revolución industrial. Estos resultados también servirán como referencia de cómo se está comportando la competencia del mismo ramo de producción.
II. Métodos experimentales
A. Descripción de contexto
Para la presentación de este trabajo, solo se consideraron dos áreas para la evaluación del instrumento las cuales serán respondidas por las organizaciones para conocer el nivel de desarrollo empresarial de cuarta generación.
El contenido es el siguiente:
El objetivo del instrumento es que las organizaciones puedan: establecer comparaciones entre procesos pasados y actuales; identificar áreas de oportunidad y reconocer qué hace falta para llegar a un nivel de condición idóneo de acuerdo a la cultura de la industria 4.0. Este instrumento es un cuestionario de tipo cerrado donde la persona selecciona una opción de respuesta.
III. Resultados
En este apartado se muestran los resultados de los análisis del instrumento de autoevaluación, Figura 1, aplicada a diferentes organizaciones del ramo industrial e identificando las condiciones que se tienen actualmente y en qué puntos se debe trabajar para el mejoramiento de los procesos y la orientación hacia la industria 4.0.
Fuente: Elaboración propia.
Figura 1 Encuesta autodiagnóstico para determinar el nivel de condición de las organizaciones.
Esta herramienta de autodiagnóstico digital, el sector industrial puede y debe jugar un rol clave en el crecimiento económico de México. Para ello, se ha puesto en marcha la iniciativa Industria Conectada 4.0, cuyo objetivo es aumentar la contribución del sector industrial, en el empleo y en el saldo positivo de la balanza comercial mediante el impulso de la transformación digital de la industria mexicana.
En este proceso de transformación digital, es fundamental que las empresas conozcan el estado de digitalización en el que se encuentran. Esta herramienta de autodiagnóstico tiene como objetivo dotar a la industria española de un instrumento gratuito, moderno y de calidad que les permita evaluar su nivel de madurez en relación con el nuevo paradigma de la Industria 4.0.
En la Tabla 1, se observan las ocho organizaciones involucradas en la encuesta de autodiagnóstico y después se muestran los resultados obtenidos en cada uno de los apartados. Los resultados de cada uno de los reactivos cuentan con tres respuestas de cumplimiento a seleccionar que son: 0 (Nulo) que no cumplen con las condiciones, 5 (Algunas veces) y 3 (Siempre).
Tabla 1 Organizaciones evaluadas con el instrumento de autoevaluación industria 4.0.
| Organizaciones | Ramo industrial |
| Organización 1 | Automatización |
| Organización 2 | Metalmecánica |
| Organización 3 | Transportes |
| Organización 4 | Cervecera |
| Organización 5 | Mensajería |
| Organización 6 | Embutido |
| Organización 7 | Minera |
| Organización 8 | Gasera |
Las características con las que cuentan estas ocho organizaciones son:
Tener objetivos concretos hacia los cuales se dirige la actividad de la organización
Potenciar las capacidades y trabajar mancomunadamente
Proyección con una visión que vaya más allá de un objetivo puntual
Adaptación a una realidad cambiante
La convivencia humana, ajustarse a diferentes modelos lineales o funcionales.
Las características con las que cuentan las personas encuestadas de las diferentes organizaciones son:
Cuentan con experiencia comprobables en el área de procesos industriales o digitalización de la organización
Tienen conocimiento sobre las nuevas tecnologías industriales y el impacto positivo que ha tenido en sus áreas de trabajo
Tienen conocimiento sobre las aportaciones que puede tener la industria 4.0 y estar abierto a una crítica constructiva de mejoramiento de sus procesos y sistemas digitales
Tienen una relación con las áreas de informática, sistemas digitales y automatización de procesos
Aportar ideas y mejoramiento del instrumento de evaluación industria 4.0 para ir mejorando cada día y sea adaptable a todas las organizaciones que se apliquen.
Se tomó una muestra de 6 reactivos de los cuales los tres primeros reactivos pertenecen al análisis del área de procesos y la digitalización y los 3 restantes pertenecen al análisis del área de integración de procesos industriales para observar el comportamiento de las diferentes organizaciones y cómo el instrumento evalúa elementos muy puntuales que dan origen a poder tomar mejores decisiones o ir generando estrategias de mejoras orientándolo hacia una cultura de industria 4.0 (industria conectada 4.0., 2016). También es importante mencionar que es necesario conocer las ventajas de cada uno de los elementos de la industria 4.0 y su impacto (Da Xu, 2018).
Cabe mencionar que el instrumento está en su primera fase de pruebas, es decir en sus primeras aplicaciones a las organizaciones y solo se empezó a analizar y evaluar las 2 áreas mencionadas anteriormente y para validar dicho instrumento y estar completamente seguro que es un instrumento que puede ser confiable y que puede evolucionar de acuerdo a la gran cantidad de información que se puede obtener. Se aplicó una prueba de alfa de Cronbach y que en la Tabla 9 y 10 se muestran los resultados.
B. Resultados generados aplicando el instrumento de autoevaluación en el área de procesos y digitalización.
1- ¿En su organización considera adecuado el nivel de digitalización de sus procesos en áreas como compras, logística, producción, otros?
En la Tabla 2 se puede observar cómo un 12.5% de las organizaciones no considera adecuado el nivel de digitalización de sus procesos en las diferentes áreas de trabajo, el 12.5% siempre consideran el nivel de digitalización en algunas de las áreas y el 75% algunas veces es considerado.
Tabla 2 Resultados de frecuencia y porcentaje del nivel de digitalización de sus procesos.
| Frecuencia | % | ||
| Válido | Nula | 1 | 5% |
| Algunas veces | 6 | 0% | |
| Siempre | 1 | 5% | |
| Total | 8 | .0% | |
En el gráfico mostrado en la Figura 2, existe solamente una organización, la metalmecánica que presenta un resultado nulo de consideración del nivel de digitalización. Estos resultados pueden ayudar a las organizaciones competidoras a conocer si el invertir en nuevas tecnologías y digitalización traerá beneficios o mejoras en la eficiencia de sus sistemas de producción o distribución y estar cada vez más orientados a la vanguardia de la industria 4.0.
Figura 2 Gráfico comparativo de resultados sobre el nivel de digitalización en los procesos de las organizaciones.
2- ¿Considera que es adecuado el uso de habilitadores digitales de la industria 4.0 en su cadena de valor? (apps, nube, redes sociales).
En la Tabla 3, se puede observar que a comparación de la pregunta anterior, existen 2 organizaciones que representan el 25%, las cuales presentan un nulo uso de habilitadores digitales en sus cadenas de valor y solamente un 12.5% considera que es siempre adecuado el uso de habilitadores en su cadena de valor.
Tabla 3 Resultados de frecuencia y porcentaje del nivel de uso de habilitadores digitales industria 4.0.
| Frecuencia | Porcentaje | ||
| Válido | Nula | 2 | 25.0% |
| Algunas veces | 5 | 62.5% | |
| Siempre | 1 | 12.5% | |
| Total | 8 | 100.0% | |
Cabe mencionar que este reactivo es muy importante, ya que en la actualidad el uso de aplicaciones y redes sociales es fundamental y que la organización no cuente con alguna de estas herramientas digitales ya está formando parte de una empresa sin evolución digital, en cuanto a las comunicaciones y relaciones con el cliente o proveedores.
En el gráfico mostrado en la Figura 3, se puede observar cómo la organización del ramo gasero y mensajería cuentan con un resultado nulo de uso de habilitadores y solamente la organización de transportes siempre utiliza habilitadores o herramientas digitales para sus procesos en las diferentes áreas de trabajo ya sea con intervención de aplicaciones móviles, redes sociales o seguimiento de servicio en tiempo real en la página web.
3- En su trabajo diario, ¿Cuenta con las herramientas digitales que le permiten generar flexibilidad y eficiencia en los procesos productivos?
Los resultados de la gráfica mostrados en la Figura 4, las organizaciones de automatización y transportes cuentan con un 25% de presencia de herramientas digitales y otro 25% de las organizaciones gasera y metalmecánica. El resto de las organizaciones que representan un 50% mencionaron que algunas veces existe la presencia de herramientas digitales.
Figura 4 Gráfico comparativo del nivel presencia de herramientas digitales en los procesos productivos.
C. Resultados aplicando el instrumento de autoevaluación en el área de procesos industriales en las organizaciones.
1- Los datos generados por los sistemas de información de las diferentes áreas de la organización ¿son compartidos en tiempo real a toda la organización?
En los datos del gráfico mostrados en la Tabla 5, se puede observar que las organizaciones de automatización y embutido cuentan con un 25% de eficiencia en generar y compartir información obtenida en tiempo real de los procesos industriales y las organizaciones cervecera, gasera, mensajería, transportes y metalmecánica representan un 62.5% de eficiencia en la generación de los datos en tiempo real de los procesos industriales. En este análisis existe una organización, la minera, la cual solo cumple con un 12.5% de generación de información en tiempo real.
Tabla 5 Resultados de los datos generados por los sistemas de información en las diferentes áreas de las organizaciones.
| Frecuencia | Porcentaje | ||
| Válido | Nula | 1 | 12.5% |
| Algunas veces | 5 | 62.5% | |
| Siempre | 2 | 25.0% | |
| Total | 8 | 100.0% | |
Figura 5 Gráfico comparativo de los datos generados por los sistemas de información en las organizaciones.
Estos resultados no significan que las organizaciones no cuenten con la información necesaria para llevar un óptimo control de sus procesos, si no que la toma de datos o la obtención de la información se necesita una persona que esté llevando el control físicamente y anotando las observaciones o resultados generados.
2- ¿En las diferentes áreas de su organización comparten y utilizan los datos generados por los sistemas de información de sus clientes en tiempo real?
En los resultados del gráfico mostrados en la Figura 6, se puede observar que las organizaciones de automatización y embutido representan un 25% de las organizaciones que comparten los datos generados por los sistemas de información. El 75% de las organizaciones menciona que algunas veces comparten datos de los sistemas de información.
Figura 6 Gráfico comparativo de los resultados de las organizaciones que comparten y utilizan los datos generados por los sistemas de información.
Tabla 6 Resultados sobre la usabilidad de los datos generados por los sistemas de información de sus clientes.
| Frecuencia | Porcentaje | ||
| Válido | Algunas veces | 6 | 75.0% |
| Siempre | 2 | 25.0% | |
| Total | 8 | 100.0% | |
3- El nivel de integración de la información en la organización, ¿Ayuda a transformar los datos en conocimientos de clientes en tiempo real?
Los resultados del gráfico mostrados en la Figura 7, solamente la organización de embutido, que representa un 12.5%, tiene una integración de la información en la organización y los transforma en conocimiento de clientes en tiempo real. Un 62.5% algunas veces integra y comparte la información y un 25% no tiene un nivel integración de la información.
Tabla 7 Resultados sobre el nivel de integración de la información en la organización
| Frecuencia | Porcentaje | ||
| Válido | Nula | 2 | 25.0% |
| Algunas veces | 5 | 62.5% | |
| Siempre | 1 | 12.5% | |
| Total | 8 | 100.0% | |
Más adelante, se mostrarán los resultados generales comparando cada una de las organizaciones de acuerdo a su área correspondiente de evaluación.
Con estos resultados obtenidos podemos analizar el nivel de competencia de las organizaciones y cuál de ellas está siendo orientada a la industria 4.0 y cuáles no. No solamente es importante que las organizaciones conozcan cómo se encuentra su competencia y qué áreas se deben controlar si no que este instrumento se puede adaptar a las necesidades de cada una de las organizaciones de acuerdo al ramo que manejen y aplicarlo.
Para demostrar la fiabilidad del instrumento utilizado en los 2 apartados de estudio: Procesos y la digitalización e integración de procesos industriales se aplicó el método de consistencia interna basado en alfa de Cronbach que permite estimar la fiabilidad de un instrumento de medida a través de un conjunto de datos. La medida de la fiabilidad asume que los ítems (medidos en escala tipo Likert) miden una misma estructura y que están altamente correlacionadas (Welch & Comer, 1998). Cuanto más cerca se encuentre el valor alfa a 1 mayor es la consistencia interna de los ítems analizados. La fiabilidad de la escala debe obtenerse siempre con los datos de cada muestra para garantizar la medida fiable de la construcción en la muestra concreta de la investigación. Como criterio general (George y Mallery, 2003), sugieren las recomendaciones siguientes para evaluar los coeficientes de alfa de Cronbach.
Aplicando la prueba estadística de fiabilidad de alfa de Cronbach se obtuvieron los siguientes resultados (Tabla 9 y 10).
Al aplicar la prueba de fiabilidad podremos observar en la Tabla 9 y 10 que los coeficientes son de .795 y .798 respectivamente y esto comparándolo con la Tabla 8 de coeficientes de Cronbach podemos determinar que caen ambos resultados en la categoría de ser un instrumento aceptable y esto nos indica que este instrumento puede ir evolucionado e irse adaptando y aplicarlo muchas más organizaciones para determinar sus condiciones organizacionales.
Tabla 8 Coeficientes de alfa de Cronbach.
| Coeficiente | Fiabilidad del instrumento |
| alfa >.9 | Excelente |
| alfa >.8 | Es bueno |
| alfa >.7 | Es aceptable |
| alfa >.6 | Es cuestionable |
| alfa >.5 | Es pobre |
| alfa<.5 | Es inaceptable |
Tabla 9 Coeficiente de Cronbach de Procesos y la digitalización.
| Categoría | Organizaciones | % | N de elementos | Coeficiente de Cronbach |
| Válido | 8 | 100.0 | 3 | .795 |
| Excluido | 0 | .0 | ||
| Total | 8 | 100.0 |
Tabla 10 Coeficiente de Cronbach de Integración de procesos industriales.
| Categoría | Organizaciones | % | N de elementos | Coeficiente de Cronbach |
| Válido | 8 | 100.0 | 3 | .798 |
| Excluido | 0 | .0 | ||
| Total | 8 | 100.0 |
Figura 8 Gráfico comparativo del nivel de competencia obtenido en el área de procesos y digitalización.
IV- Discusión
Con este instrumento desarrollado no solamente se busca que cada una de las organizaciones encuentren las causas, necesidades y motivos por los cuales están o no orientados hacia esta nueva revolución industrial 4.0, si no que puedan identificar qué elementos están involucrados en sus operaciones o procesos e ir buscando siempre una mejora hacia esta nueva orientación 4.0 y tomen la decisión de mejorar sus procesos, así como conocer el nivel o las condiciones de otras organizaciones competidoras que ya están involucradas en esta nueva revolución.
Aportaciones e investigaciones han ido surgiendo como la empresa TÜV SÜD que es una empresa que participa activamente en el desarrollo del “Índice de madurez industria 4.0” que guía a las empresas en su camino a la industria 4.0 para convertirse en una industria conectada (TÜV SÜD Iberia, 2018).
Otra de las empresas dedicadas al estudio de la industria 4.0 supone una transformación profunda de las compañías con ayuda de herramientas digitales para impactar en toda la cadena de valor es MINSAILT by Indra: desde el diseño del producto, su fabricación, la cadena de suministro o su comercialización (Seseña, 2016).
En la Tabla 11 concluimos que la organización de transporte cumple con el 100% orientación hacia la industria 4.0 y que la organización de metalmecánica y gasera solamente cumplen con un 44%.
Tabla 11 Resultados totales y porcentuales del nivel de competencia en el área de procesos y digitalización.
| Organización | Total | Porcentaje % |
| Automatización | 7 | 78% |
| Cervecera | 6 | 67% |
| Embutido | 6 | 67% |
| Gasera | 4 | 44% |
| Mensajería | 5 | 56% |
| Metalmecánica | 4 | 44% |
| Minera | 6 | 67% |
| Transportes | 9 | 100% |
En la Tabla 12 concluimos que la organización del ramo de embutidos cumple con el 100% de orientación hacia la industria 4.0 y la organización de automatización cumple con un 89%.
V- Conclusiones
El concepto de Industria 4.0 es relativamente reciente y se refiere a la cuarta revolución industrial que consiste en la introducción de las tecnologías digitales en la industria. Estas permiten que dispositivos y sistemas colaboren entre ellos y con otros, permitiendo modificar los productos, los procesos y los modelos de negocio.
El sector industrial está desempeñando un papel cada vez más importante a nivel mundial. Se considera un motor de la innovación, crecimiento y estabilidad social. Sin embargo, la competencia es cada vez más intensa. Los clientes demandan productos de alta calidad y personalizados, con un tiempo de producción menor.
Sólo aquellos que logren conseguir productos customizados y que reduzcan el tiempo de producción, con la máxima eficiencia en sus plantas, serán capaces de ser competitivos. La solución está en la unión del mundo real y virtual, es decir, la industria 4.0.
Habiendo aplicado el instrumento y demostrado su fiabilidad en los resultados se pretende ofrecer una visión integral de la empresa y los retos a los que se enfrentara, vinculando dichos retos con las palancas necesarias para su transformación como estrategias, inversiones, sostenibilidad, digitalización, integración, infraestructuras digitales, productos y servicios interconectados, automatización, formación digital, análisis y uso de datos, funcionalidades digitales, etc.
