La fábrica del futuro: el “momento ChatGPT” llega a la industria
Tras décadas de promesas incumplidas, la IA generativa y la robótica avanzada podrían llevar la automatización productiva a un verdadero punto de inflexión
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En 1985, mientras General Motors desarrollaba una ambiciosa “fábrica del futuro” en Saginaw, Michigan, su presidente Roger Smith se mostraba asombrado por los avances de la automatización: “¿Sabes qué es lo que de verdad me impresiona? ¡Vi a un robot agarrar un huevo!”. Tras convertirse en la primera empresa en instalar un brazo robótico, Smith imaginaba una operación de “luces apagadas” —sin humanos, solo máquinas— que ayudaría a su empresa a mantenerse al nivel de sus rivales japoneses. El resultado fue caótico. Robots torpes no sabían distinguir entre modelos de autos y eran incapaces de colocar un paragolpes o pintar una puerta. Los costos se dispararon muy por encima del presupuesto y finalmente GM acabó cerrando la fábrica.
La automatización ha avanzado mucho desde entonces. Sin embargo, la visión de Smith sigue estando muy por delante de la realidad en la mayoría de las fábricas. Según la Federación Internacional de Robótica (IFR, por sus siglas en inglés), en 2024 había alrededor de 4,7 millones de robots industriales operativos en todo el mundo, apenas 177 por cada 10.000 obreros de planta. Tras crecer durante la década de 2010, las instalaciones anuales se dispararon durante el frenesí de automatización de la era pandémica, pero después se estancaron, con 542.000 robots instalados en 2024.
Este estancamiento se ha reflejado en el mercado más amplio de equipos de automatización industrial, incluidos sensores, agentes y controladores, que ha afrontado una demanda tibia en los últimos años debido a la desaceleración de la manufactura, especialmente en Europa. A pesar de un desempeño estelar durante la pandemia, las acciones de los grandes proveedores del sector han quedado rezagadas frente a las de otras empresas del mundo desarrollado desde comienzos de 2024.
Sin embargo, los analistas ven 2026 como un punto de inflexión. La IFR estima que las instalaciones anuales de robots aumentarán hasta alcanzar las 619.000 unidades este año. La consultora Roland Berger prevé que el crecimiento real de las ventas de equipos de automatización industrial en su conjunto pasará de un exiguo crecimiento del 1 o 2% en 2025 a un 3 o 4% en 2026, para luego alcanzar un 6 durante el resto de la década.
Cambio profundo
En parte, el cambio en las perspectivas refleja los vientos de cola derivados de la reducción de las tasas de interés en Occidente durante los últimos 18 meses. Pero también es el resultado de fuerzas estructurales más profundas. Los responsables políticos occidentales han recurrido a subsidios y aranceles para fomentar el regreso de la producción a sus países; la construcción de fábricas se disparó durante el mandato de Joe Biden. Con poblaciones que envejecen, muchos fabricantes tienen dificultades para encontrar suficientes operarios cualificados para sus líneas de montaje, lo que impulsa la demanda de máquinas.
Además, los avances en el software industrial están ayudando a superar muchos de los obstáculos que antes dificultaban la automatización de la producción. Silicon Valley hierve de debates sobre cómo la última ola de inteligencia artificial generativa puede utilizarse no solo para alimentar chatbots sofisticados, sino también para transformar a la industria manufacturera. “El momento ChatGPT para la robótica ya está aquí”, acaba de asegurar Jensen Huang, director ejecutivo de la fabricante de chips Nvidia. Con el tiempo, el resultado podría ser fábricas no solo más mecanizadas, sino también más ágiles y pequeñas.
Ya pueden vislumbrarse indicios de ese futuro en las plantas bávaras que tiene Siemens en las ciudades de Amberg y Erlangen. La planta de Amberg, que produce 1500 variantes de controladores de máquinas, aumentó más de 20 veces su ritmo de producción en relación con la capacidad que tenía cuando fue inaugurada en 1989, pero con aproximadamente el mismo número de trabajadores. Brazos robóticos, muchos de ellos fabricados por Universal Robots —cuya empresa matriz es la estadounidense Teradyne— hacen mucho más que agarrar un huevo. Se mueven con rapidez soldando, cortando, ensamblando e inspeccionando. Los trabajadores supervisan y controlan la producción desde computadoras conectadas a las máquinas.
La fábrica de Erlangen, que produce componentes electrónicos, es igual de futurista. Carritos autónomos con pantallas incorporadas recorren el taller transportando piezas entre estaciones donde los humanos trabajan codo a codo con robots. Otros se han alineado ordenadamente para recargarse.
El hardware industrial ha avanzado enormemente en las últimas décadas. Los brazos robóticos que antes se movían a lo largo de tres ejes —arriba y abajo, izquierda y derecha, adelante y atrás— ahora pueden moverse a lo largo de seis. Sensores y cámaras guían sus movimientos. Un solo robot suele ser capaz de realizar varias etapas del proceso de fabricación. Además, su precio ha caído en picada a medida que la producción ha aumentado y los proveedores chinos han entrado en el negocio.
Avances aún mayores se están produciendo en el software que hace funcionar a las máquinas y las fábricas. Antes, los robots se diseñaban rígidamente para una sola actividad. Eso obligaba a los fabricantes a quedar “atrapados en un momento del tiempo” para poder capturar los beneficios de la automatización, señala Ben Armstrong, del Centro de Desempeño Industrial del MIT. Ahora las máquinas pueden reprogramarse para otra tarea con un simple ajuste en su código. Por ejemplo, los robots que Foxconn, un fabricante taiwanés, utilizaba para colocar el botón circular de “inicio” en generaciones anteriores del iPhone fueron reutilizados para instalar microchips. Esa flexibilidad ha mejorado aún más el retorno de la inversión a lo largo de la vida útil de los robots.
El software también está cambiando la manufactura de otras formas. Las simulaciones informatizadas conocidas como “gemelos digitales” están haciendo que probar diseños de productos y procesos de fabricación sea más rápido y barato; los planos bidimensionales en papel han sido sustituidos por reproducciones tridimensionales precisas. Los proveedores de equipos de automatización se han lanzado de lleno a este campo. El año pasado Siemens compró Altair, una empresa de software industrial, por US$10.000 millones, su mayor adquisición hasta la fecha. El software, que suele generar márgenes más altos que el hardware, representa ahora un tercio de las ventas de la división de automatización industrial del conglomerado alemán
La IA generativa promete llevar esta transformación un paso más allá. Hasta hace poco, modelar con precisión las acciones de un robot solía ser imposible debido a la gran cantidad de variables implicadas, un problema conocido como la “brecha entre simulación y realidad”. Las simulaciones tendían a fallar en cuanto cambiaba la iluminación o la forma de un objeto. Modelos de IA de gran escala, entrenados con enormes cantidades de datos procedentes de sensores y cámaras, podrían ayudar a resolverlo. A medida que las simulaciones se vuelvan más precisas y detalladas, podría ser posible programar robots para abordar una tarea física de forma similar a como lo haría un humano: percibiendo, comprendiendo y reaccionando a la situación.
La perspectiva de aprovechar la “IA física” para revolucionar la manufactura ha generado gran entusiasmo. Durante la feria CES en Las Vegas que se realizó a principios de mes, Nvidia presentó un conjunto de chips y modelos de IA de libre acceso diseñados específicamente para robots. En octubre pasado, SoftBank, un conglomerado japonés con grandes inversiones en IA, anunció la adquisición de la división de robótica del gigante industrial suizo ABB. Startups desde Silicon Valley hasta Shanghái están construyendo robots humanoides que esperan que algún día sustituyan a los trabajadores de fábrica. Elon Musk también lo está haciendo.
Inversiones de peso
Los actores tradicionales de la industria de la automatización también están invirtiendo fuertemente en IA física. Peter Koerte, director de tecnología de Siemens, considera que la IA se convertirá en el “cerebro” de las fábricas, del mismo modo que las máquinas se han convertido en sus “músculos” (aunque con supervisión humana). En septiembre pasado, su empresa anunció un acuerdo con fabricantes alemanes de maquinaria para agrupar datos anonimizados de su hardware y construir modelos de IA para uso industrial. Hace diez días declaró que ampliaría su asociación con Nvidia y desarrollaría, entre otras cosas, una herramienta basada en IA para crear gemelos digitales. El año pasado, el grupo japonés Hitachi -que también trabaja con Nvidia- presentó una nueva plataforma de software impulsada por IA que analiza datos de los numerosos sensores y cámaras de una fábrica y puede modificar las operaciones en respuesta.
Algunos ya hablan de fábricas no solo automatizadas, sino autónomas. “Imaginemos una fábrica donde las máquinas anticipan las necesidades antes de que surjan, donde los materiales se mueven sin intervención humana y las líneas de producción se ajustan en tiempo real a cambios en la demanda o a interrupciones”, se entusiasma Tessa Myers, de Rockwell Automation, un fabricante estadounidense de maquinaria que avanza con un proyecto para instalar una planta de robots en Singapur.
El resultado de todo esto podría ser un tipo de fábrica muy distinto al que conocemos. Con cada robot capaz de realizar una amplia variedad de tareas, los talleres ya no tendrían que diseñarse en torno a largas líneas de montaje. Si se combina con la caída de los costos del hardware, muchas empresas podrían encontrar que es viable repartir su producción en una red de plantas más pequeñas.
Durante años, la tendencia ha sido hacia instalaciones cada vez más grandes, en busca de economías de escala. Pero las fábricas más pequeñas tendrían muchas ventajas. Podrían construirse más cerca de los centros urbanos, lo que facilitaría atraer a los trabajadores que, al menos por ahora, seguirán siendo esenciales y difíciles de encontrar. La proximidad a los clientes también sería útil, especialmente a partir de las guerras de aranceles. Y una diversificación productiva reduciría el riesgo de que un fallo en una sola fábrica se convierta en una crisis. La fábrica del futuro será muy diferente de lo que Smith imaginó, y puede que sea aún más transformadora.
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