El 5G busca un salto innovador para alcanzar todo su potencial en las fábricas inteligentes

En este contexto, la actualidad y proyección de este desempeño de innovación pasa por iniciativas como la del centro tecnológico especializado en TIC ITI, perteneciente a la Red de Institutos Tecnológicos de la Comunidad Valenciana (Redit) y a la Federación Española de Centros Tecnológicos (Fedit). Con proyectos como 5GSWARM2 (una planta industrial formada únicamente por sensores y actuadores, conectados por 5G a una lógica de control virtualizada, centralizada, fácilmente escalable, actualizable y segura), lleva años trabajando en la generación de una infraestructura inalámbrica de ultra-baja latencia diseñada para el entorno y requisitos industriales, que permita articular todas las necesidades de conectividad, movilidad y flexibilidad de la industria del futuro.

Como señala Salvador Santonja, coordinador del grupo de I+D de comunicaciones avanzadas de ITI: «La industria manufacturera se encuentra en una plena transformación digital, impulsada por tecnologías emergentes como la IA, la robótica conectada, los dispositivos inteligentes y la realidad extendida. Sin embargo, este salto hacia una producción más flexible y autónoma se encuentra limitado por las restricciones de las actuales tecnologías inalámbricas, que no ofrecen la robustez y fiabilidad que la industria exige». Además, Santonja destaca cómo, aunque el cableado ha sido tradicionalmente el pilar de la automatización industrial, «su rigidez impide avanzar hacia modelos más ágiles. Aquí es donde el 5G, específicamente desarrollado con capacidades industriales por la asociación 3GPP, entra en juego, ofreciendo latencias ultra bajas, comunicaciones robustas y confiables, y la posibilidad de operar redes privadas con espectro dedicado, con o sin la colaboración de teleoperadores».

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Hay que tener paciencia, ya que el especialista apunta a un estado aún incipiente de los desarrollos, «con pocos pilotos en marcha y cierta limitación de infraestructura, aunque ya se observan los primeros casos de éxito gracias a alianzas con operadores móviles. A medida que esta tecnología madure, las empresas podrán virtualizar buena parte de su infraestructura física, reduciendo equipos y costes operativos, y abriendo la puerta a una planta mucho más inteligente, escalable y conectada».

Por el momento, desde ITI trabajan principalmente en dos vías: «Una primera enfocada en adaptar y optimizar la tecnología 5G para usos industriales, aportando determinismo, garantías y baja latencia; y una segunda centrada en las aplicaciones de esta tecnología en la industria». En el caso del proyecto 5GRECON, se está investigando el despliegue de robots móviles conectados con capacidades avanzadas, que sean capaces de realizar tareas de IA fuera del robot, gracias a la tecnología 5G, incrementando significativamente sus capacidades.

En este nuevo escenario, en el que veremos implementaciones como las propias de la sensórica a través de señales, de telecomunicaciones, también destacan instituciones como 5TONIC, laboratorio de investigación creado por IMDEA Networks y Telefónica, que realiza, desde hace años, diversos proyectos para contribuir a este desarrollo industrial con el 5G (y 6G) como savia tecnológica.

Como apunta Albert Banchs, director de IMDEA Networks: «Las expectativas iniciales en torno al papel de 5G en la industria eran muy optimistas, con estudios preliminares que indicaban que una gran mayoría de las organizaciones industriales lo consideraban un habilitador clave para sus esfuerzos de transformación digital y mostraban un fuerte interés en una adopción rápida». Unas ansiadas velocidad, fiabilidad y capacidad que se enfrentan a la tozuda realidad: «A medida que el despliegue pasa de la teoría a la práctica, está surgiendo una visión más matizada. Aunque el potencial sigue siendo inmenso, el ritmo de adopción y la materialización de beneficios generalizados se ven atenuados por desafíos prácticos significativos».

«Estudios de mercado (continúa Banchs) indican que la mayoría de las organizaciones industriales interesadas en 5G se encuentran todavía principalmente en las fases de planificación, ideación o pruebas de concepto. Menos de un tercio ha avanzado hasta proyectos piloto completos o implementaciones reales a escala». Un universo de opciones al que se suman el desarrollo de 'fábricas inteligentes' con AGVs, control de calidad impulsado por IA y aplicaciones para trabajadores conectados; aplicación en logística para operaciones portuarias eficientes, automatización de almacenes y seguimiento; redes inteligentes y gestión remota de activos en el sector de Energía y Servicios Públicos; equipos controlados remotamente y vehículos autónomos en minería, etc.

Javier Arenzana, socio responsable de Telecomunicaciones de KPMG en España, destaca, por su parte, cómo «mientras que los operadores de telecomunicaciones posponían la inversión en el 5G 'stand-alone' a gran escala en sus redes públicas, los casos de uso para la industria conseguían aprovechar de manera temprana toda la funcionalidad de esta tecnología mediante despliegues localizados de redes privadas». Una inversión que busca no sólo aprovechar las capacidades incrementales de ancho de banda, sino también «la conexión masiva de sensores y máquinas y, sobre todo, la garantía de una respuesta cuasi instantánea entre la red y los equipos conectados (ultra-baja latencia). El uso en exclusividad de la red privada aporta igualmente ventajas en cuanto a la seguridad y el control sobre los recursos desplegados».

El especialista remarca la importancia del 5G, como valor diferencial, para conectar dispositivos o maquinaria «que requieran movilidad y que necesiten ser gestionados o controlados en tiempo real desde la nube, para la automatización y optimización de los procesos, además de su gran valor para desplegar rápidamente dispositivos y sensores conectados sin necesidad de desplegar cableado físico (en última instancia, esto permite avanzar hacia líneas de producción o plantas enteras sin cableado con máxima flexibilidad de reconfiguración).

Arenzana añade la relevancia de casos de uso «como la virtualización en red y operación remota de una cadena de producción o de un parque de robots logísticos (AMRs). Esta gestión en la nube permite generar gemelos digitales que optimizan en tiempo real el funcionamiento de un proceso o de toda una fábrica, y que facilitan anticipar y programar mantenimientos preventivos». Un despliegue que permite, además, a través de una tablet «aumentar las capacidades de los operarios asistiéndole, por ejemplo, en tareas de diagnóstico y de reparación de una avería, mediante análisis de imagen en la nube».

Toda esta batería de servicios ya se usa en empresas (añade Banchs) «como Toyota Material Handling, Mercedes Benz, Audi, Inventec, Baosteel, Bosch, Ford, Siemens, BMW, GM, Cummins, Airbus, Ericsson, Maersk, Walmart, etc., que han anunciado proyectos de estos tipos en Europa. España está explorando e implantando activamente la tecnología 5G en diversos sectores industriales, impulsada por iniciativas de los principales operadores de telecomunicaciones, proveedores de infraestructuras y programas de apoyo gubernamental orientados a fomentar la transformación digital».

Otro ejemplo es el de Inster-Grupo Oesía (con proyectos 6G Integration), desde donde destacan «el trabajo en la convergencia de las redes 5G con las redes no terrestres (NTN -Non Terrestrial Networks), incluyendo la utilización de las nuevas mega-constelaciones satelitales de órbita baja (LEO - Low Earth Orbit) como sistemas de interconexión entre los nodos 5G (gNB) instalados en las plantas industriales y el 'core' de la red 5G». Un desarrollo, en este caso, para garantizar su funcionamiento en áreas industriales con débil cobertura de red terrestre móvil.

Esta nueva era cuenta con apoyos institucionales como el del programa UNICO Sectorial 5G, una iniciativa del Ministerio para la Transformación Digital y de la Función Pública («destinado a financiar la realización de proyectos de desarrollo experimental de aplicaciones y servicios 5G que incidan en la transformación digital de sectores económicos clave»), así como el trabajo de las CC.AA. en vehículos de innovación como los 'clusters'.

Desde la Academia, la formación pasa por centros de referencia como la Universidad Carlos III de Madrid (diversos másteres y dobles másteres), la EOI (Master en Industria 4.0.), los programas de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería (Comillas ICAI), los de las Universidades Politécnicas de Cataluña, Valencia y Madrid… Un futuro industrial cada vez más y mejor conectado.