Digitalización aplicada a los sectores productivos PDF

Digitalización aplicada a los sectores productivos 1º CFGS Informática y Comunicaciones - Desarrollo de Aplicaciones Multiplataforma Caracterización de tecnologías habilitadoras 1. Tecnologías habilitadoras digitales (THD) Las tecnologías habilitadoras digitales (THD) son el conjunto d...

Digitalización aplicada a los sectores productivos 1º CFGS Informática y Comunicaciones - Desarrollo de Aplicaciones Multiplataforma Caracterización de tecnologías habilitadoras 1. Tecnologías habilitadoras digitales (THD) Las tecnologías habilitadoras digitales (THD) son el conjunto de innovaciones tecnológicas que posibilitan la transformación y mejora de procesos, productos y servicios en diversos sectores. 1.1. Internet de las cosas (IoT) El internet de las cosas (IoT) es una red de dispositivos físicos conectados a internet y con la capacidad de recolectar y transmitir datos. 1.1. Internet de las cosas (IoT) CARACTERÍSTICAS Conectividad ubicua: Los dispositivos están siempre conectados a internet, en cualquier lugar y momento, para que puedan enviar y recibir datos constantemente. Inteligencia integrada: Los dispositivos tienen tecnología que les permite analizar datos y tomar decisiones por sí mismos sin depender de un servidor central. Interoperabilidad: Los dispositivos pueden trabajar juntos, aunque sean de marcas o sistemas diferentes, gracias a que usan estándares comunes para comunicarse. 1.1. Internet de las cosas (IoT) La importancia de las IoT en la logística 1.2. Inteligencia artificial y aprendizaje automático La inteligencia artificial (IA) es una rama de la informática que se centra en la creación de sistemas capaces de realizar tareas que normalmente requieren inteligencia humana. 1.2. Inteligencia artificial y aprendizaje automático APLICACIONES Visión por ordenador: ayuda a interpretar imágenes. En una tienda, la IA puede contar a las personas que entran usando cámaras para ayudar a gestionar mejor los recursos. Esto permite optimizar la atención al cliente y mejorar la seguridad. Predicción: Analizar datos para predecir lo que podría pasar en el futuro. En una empresa, se puede usar IA para predecir qué productos se venderán más en ciertas épocas, ayudando a planificar el inventario y mejorar las ventas. Sistemas de recomendación: Sugerir contenido que podría gustarte. En plataformas como YouTube, el sistema recomienda videos basándose en tus preferencias, haciendo que los usuarios encuentren contenido de su interés más rápido y disfruten más tiempo en la plataforma. 1.2. Inteligencia artificial y aprendizaje automático APLICACIONES Automatización: Realizar tareas repetitivas sin intervención humana. En atención al cliente, los "chatbots" pueden responder preguntas comunes automáticamente, agilizando el servicio y permitiendo a los empleados dedicarse a consultas más complejas. Procesamiento del lenguaje natural: Entender y responder en lenguaje humano. Los asistentes virtuales como Siri o Alexa comprenden nuestras preguntas y responden. Esto facilita el acceso a información y a herramientas digitales solo usando la voz. Robótica: Permite a los robots realizar tareas de forma más inteligente. Los robots de limpieza en casa, como Roomba, utilizan IA para moverse de manera eficiente por el espacio, facilitando una limpieza automatizada. 1.2. Inteligencia artificial y aprendizaje automático 1.2. Inteligencia artificial y aprendizaje automático 1.3. Big Data y analítica Big Data: se enfoca en la recopilación y almacenamiento de grandes volúmenes de datos. Esta tecnología permite manejar información a gran escala de manera eficiente. Analítica: se centra en analizar esos datos para extraer patrones y conocimientos valiosos. Es el proceso de convertir datos en información útil para tomar decisiones. 1.3. Big Data y analítica APLICACIONES Personalización de servicios: adaptando productos y servicios a las necesidades individuales de los clientes. Mejora de la eficiencia operativa: optimizando procesos en empresas para reducir costos y tiempo. Estrategias comerciales basadas en datos: permitiendo a las empresas tomar decisiones estratégicas fundamentadas en datos reales. 1.3. Big Data y analítica 1.3. Big Data y analítica 1.4. Blockchain El blockchain o cadena de bloques es una tecnología que permite guardar datos de forma segura y transparente usando un sistema digital de bloques enlazados e interdependientes. 1.4. Blockchain 1.4. Blockchain - Características 1. Descentralización: La información no se almacena en un único servidor o entidad, sino que está distribuida entre múltiples nodos (participantes) de la red. Cada nodo tiene una copia del blockchain, lo que elimina la necesidad de un intermediario central y reduce riesgos de fallo único (Single Point of Failure). Promueve la resistencia a la censura y permite la autonomía de los participantes. 1.4. Blockchain - Características 2. Inmutabilidad: Una vez que se registra una transacción en el blockchain, no puede ser alterada ni eliminada. Esto se debe a que cada bloque tiene un "hash" único que depende del contenido del bloque anterior, lo que crea una cadena irreversible. Aporta confianza en los registros históricos, ideal para auditorías y trazabilidad. 1.4. Blockchain - Características 3. Transparencia: En blockchains públicos, cualquier participante puede acceder al historial de transacciones y verificar los datos almacenados. Esto fomenta la confianza y la colaboración en un sistema donde los datos son visibles y verificables por todos los usuarios. 1.4. Blockchain - Características 4. Seguridad: La tecnología blockchain utiliza criptografía avanzada para proteger la información. Las transacciones son validadas y confirmadas por consenso, lo que dificulta ataques. Su estructura distribuida lo hace resistente a ciberataques, ya que comprometer la red requeriría controlar simultáneamente una gran parte de los nodos. 1.4. Blockchain 1.5. Computación en la nube Implica el acceso a recursos informáticos, como almacenamiento, procesamiento y aplicaciones, a través de una infraestructura de red que puede ser local, remota (Internet) o una mezcla de ambas. 1.5. Computación en la nube Características principales: Acceso remoto y ubicuidad: Los usuarios pueden acceder a los servicios y datos desde cualquier lugar, en cualquier momento, con conexión a Internet. Escalabilidad: Permite ajustar los recursos según las necesidades, aumentando o disminuyendo la capacidad casi instantáneamente (por ejemplo, durante picos de tráfico). Pago por uso: En lugar de comprar y mantener tus propios servidores, en la nube solo pagas por lo que realmente utilizas. Flexibilidad e innovación: Facilita la experimentación rápida al permitir el despliegue de nuevos servicios y aplicaciones con menor inversión inicial. Seguridad: Los proveedores de nube invierten en tecnologías avanzadas de ciberseguridad, haciendo que los entornos sean seguros y confiables. 1.6. Tecnologías Inmersivas Las tecnologías inmersivas son un conjunto de herramientas que integran elementos digitales al mundo real para crear experiencias visuales, auditivas y táctiles. 1.6. Tecnologías Inmersivas – Realidad Virtual La realidad virtual (RV) es un entorno digital generado por tecnología informática que proporciona a los usuarios la impresión de estar completamente inmersos en él. 1.6. Tecnologías Inmersivas – Realidad Virtual Características 1. Inmersión Total: Entrenamiento realista y seguro La RV permite que empleados o clientes experimenten entornos digitales como si fueran reales. Ideal para entrenamientos en situaciones de riesgo (por ejemplo, manejo de maquinaria peligrosa) o simulaciones complejas, como una cirugía, sin exponerse a peligros reales. Mejora la capacitación y reduce errores antes de enfrentarse a situaciones reales. 1.6. Tecnologías Inmersivas – Realidad Virtual Características 2. Simulación de Entornos: Innovación sin Costos Físicos Las empresas pueden replicar entornos físicos o crear escenarios ficticios para probar nuevos productos, servicios o procesos. Elimina la necesidad de crear prototipos físicos o configurar espacios costosos. Reduce costos, acelera el desarrollo de ideas y permite prever resultados antes de tomar decisiones importantes. 1.6. Tecnologías Inmersivas – Realidad Virtual Características 3. Interactividad en Tiempo Real: Procesos más eficientes En la RV, las personas pueden interactuar en tiempo real con el entorno o con otras personas, lo que permite colaboraciones remotas efectivas (como diseño o planificación). Mejora la experiencia del cliente al ofrecerles control sobre demostraciones o servicios virtuales. Aumenta la eficiencia operativa y refuerza la relación cliente-empresa con experiencias más personalizadas. 1.6. Tecnologías Inmersivas – Realidad Virtual Características 4. Estímulo Sensorial: Experiencias memorables La RV combina estímulos visuales, auditivos y, en algunos casos, táctiles para crear experiencias inmersivas que generan un fuerte impacto emocional. Valioso en marketing (experiencias memorables) y capacitación (entrenamientos prácticos). Captura la atención de clientes y empleados, mejorando la retención de información y fortaleciendo la conexión con la marca. 1.6. Tecnologías Inmersivas – Realidad Virtual 1.6. Tecnologías Inmersivas – Realidad Aumentada La realidad aumentada (RA) es una tecnología que superpone información digital (como textos, imágenes y vídeos) al entorno real del usuario. 1.6. Tecnologías Inmersivas – Realidad Aumentada Características 1. Desarrollo del Contenido Virtual: Creación de Experiencias Digitales Innovadoras La RA permite crear contenido virtual, como modelos 3D, animaciones o información adicional, que complementan el entorno real. Este contenido es diseñado para enriquecer la experiencia del usuario. Aplicaciones: Empresas pueden diseñar catálogos interactivos, manuales digitales o simulaciones visuales de productos para ventas y marketing. En el sector industrial, se pueden desarrollar guías de mantenimiento en 3D para asistir a los empleados en tiempo real. 1.6. Tecnologías Inmersivas – Realidad Aumentada Características 2. Captura de la Realidad: Conexión entre el Mundo Real y el Virtual La RA utiliza cámaras, sensores y dispositivos (como smartphones o gafas AR) para capturar imágenes y datos del entorno real que sirven como base para superponer elementos virtuales. Aplicaciones: Mejora la experiencia del cliente al combinar la realidad física con elementos digitales. Por ejemplo, los compradores pueden visualizar muebles virtuales en sus casas antes de comprarlos. En logística, se puede identificar el estado y ubicación de productos en tiempo real. 1.6. Tecnologías Inmersivas – Realidad Aumentada Características 3. Procesamiento de Datos: Interpretación Rápida y Precisa Los datos capturados del mundo real son procesados para identificar objetos, ubicaciones o patrones que permitan colocar los elementos virtuales correctamente y responder a las acciones del usuario. Aplicaciones: Las empresas pueden procesar datos en tiempo real para ofrecer información contextual, como mostrar especificaciones técnicas de una máquina simplemente al apuntar con la cámara. Los clientes pueden escanear productos para recibir detalles adicionales, como precios, comparaciones o promociones. 1.6. Tecnologías Inmersivas – Realidad Aumentada Características 4. Superposición de Elementos Virtuales: Integración de Información en el Mundo Real La RA combina el contenido virtual con el entorno físico, colocando elementos digitales directamente en la vista del usuario. Aplicaciones: En el sector inmobiliario, los clientes pueden ver planos interactivos o diseños de interiores mientras visitan propiedades reales. En la educación corporativa, se pueden superponer guías visuales sobre equipos reales para ayudar en su uso o reparación. 1.6. Tecnologías Inmersivas – Realidad Aumentada Características 5. Interacción: Conexión dinámica y enriquecedora La RA permite a los usuarios interactuar directamente con los elementos virtuales mediante gestos, toques o dispositivos especializados. Aplicaciones: En el comercio, los clientes pueden personalizar productos (como ropa o coches) en tiempo real viendo los cambios en su entorno. En la formación, los empleados pueden manipular herramientas o piezas virtuales como si fueran reales para practicar tareas específicas. 1.6. Tecnologías Inmersivas – Realidad Aumentada 1.7. Fabricación aditiva – Impresión 3D La fabricación aditiva, también conocida como impresión 3D, es un proceso de manufactura que crea objetos físicos a partir de un modelo digital. 1.7. Fabricación aditiva – Impresión 3D Beneficios 1. Sostenibilidad: Reduce significativamente el desperdicio de materiales en comparación con métodos tradicionales, donde se eliminan grandes cantidades de material sobrante (como el mecanizado). Además, favorece la fabricación local, reduciendo costos y emisiones asociadas al transporte. 2. Innovación: Permite fabricar piezas y productos con geometrías complejas o imposibles de producir con métodos tradicionales. Esto fomenta la creatividad y la exploración de nuevos conceptos de productos en menos tiempo. 3. Rapidez: Acelera los procesos de desarrollo al permitir fabricar piezas y prototipos directamente desde diseños digitales, eliminando pasos intermedios como moldeados o ensamblajes iniciales. 1.7. Fabricación aditiva – Impresión 3D Beneficios 4. Personalización: Permite personalizar productos de manera sencilla y eficiente, adaptándolos a las necesidades específicas de los clientes sin incrementar significativamente los costos. 5. Amplia gama de materiales: Admite materiales variados, desde plásticos y resinas hasta metales, cerámicas y biomateriales. Esto amplía las posibilidades de aplicación en diversas industrias. 6. Eficiencia: Simplifica la cadena de suministro, al fabricar productos bajo demanda y en un único paso, reduciendo inventarios y costos logísticos. Además, reduce la dependencia de múltiples proveedores. 1.7. Fabricación aditiva – Impresión 3D 1.8. Ciberseguridad IT y OT La ciberseguridad se define como el conjunto de técnicas y prácticas que protegen los sistemas de computación, redes y datos digitales de intervenciones o accesos no autorizados. 1.8. Ciberseguridad IT y OT La ciberseguridad IT y OT busca garantizar la seguridad en los entornos digitales interconectados. La parte de IT se enfoca en proteger datos y activos digitales, prevenir amenazas cibernéticas y gestionar indentidad y acceso. La parte OT se centra en la seguridad de sistemas de control industrial y la integración segura de dispositivos IoT industriales. Es una THD transversal al resto. 1.8. Ciberseguridad IT y OT 1.9. Gemelos digitales Los gemelos digitales son réplicas virtuales de procesos, sistemas o productos existentes en el mundo real que se utilizan para simular y analizar su comportamiento. 1.9. Gemelos digitales Beneficios Reducción de costos operativos y de mantenimiento. Mayor capacidad de innovación y personalización. Minimización de riesgos antes de implementar cambios físicos. 1.10. Robótica colaborativa (Cobótica) La robótica colaborativa es una rama de la robótica que usa robots diseñados específicamente para interactuar y trabajar conjuntamente con humanos en un entorno compartido y de forma segura. 1.10. Robótica colaborativa (Cobótica) xxxxx 1.11. Redes 5G La tecnología 5G representa la quinta generación de estándares para comunicaciones móviles, concebida con el objetivo de revolucionar la capacidad y velocidad de las redes inalámbricas. 1.11. Redes 5G CARACTERÍSTICAS Velocidades ultrarrápidas. Latencia ultrabaja. Mayor densidad de conexión. 2. Las THD y la economía sostenible 2.1. Modelos de negocio sostenibles Se basan en minimizar el consumo y el desperdicio, maximizando al mismo tiempo el uso y el valor. Extensión de la vida del producto Producto como servicio Producción JIT Simbiosis industrial Ecodiseño Cadena de suministro sostenible Reciclado y reconversión 2.1. Modelos de negocio sostenibles Producto como servicio Las empresas ofrecen un servicio en lugar de vender un producto, promoviendo el uso eficiente de recursos. Contribución de las THD: Realidad aumentada/virtual: Ofrecen demostraciones interactivas. IA y Big Data: Personalizan servicios según el comportamiento del usuario. Blockchain: Garantiza transacciones seguras y transparentes. Nube y 5G: Acceso rápido y flexible a servicios. Ciberseguridad: Protege datos y asegura la continuidad del servicio. Robótica y gemelos digitales: Facilitan operaciones, como entregas o soporte remoto. 2.1. Modelos de negocio sostenibles Extensión de la vida del producto Se evita la obsolescencia programada y se alarga la vida útil de los productos. Contribución de las THD: Impresión 3D: Permite crear piezas de repuesto personalizadas. Sensores IoT: Facilitan mantenimiento predictivo. Blockchain: Asegura transparencia en repuestos sostenibles. Realidad aumentada: Da instrucciones visuales para reparaciones. IA y Big Data: Prevén fallos y sugieren mejoras. Robótica y gemelos digitales: Realizan y optimizan mantenimientos. 2.1. Modelos de negocio sostenibles Producción Justo a Tiempo (JIT) Los productos se fabrican solo cuando son necesarios, reduciendo inventarios. Contribución de las THD: Impresión 3D: Fabricación rápida y bajo demanda. IoT: Monitorea en tiempo real las operaciones. IA y Big Data: Optimizan la producción mediante análisis predictivo. Nube y 5G: Facilitan una conexión eficiente entre sistemas. Robótica y gemelos digitales: Automatizan procesos y reducen desperdicios. 2.1. Modelos de negocio sostenibles Simbiosis Industrial Empresas colaboran compartiendo recursos y procesos para ahorrar y reducir residuos. Contribución de las THD: IoT y blockchain: Coordinan operaciones y garantizan transparencia. Nube y 5G: Permiten intercambio de información en tiempo real. Ciberseguridad: Protege datos compartidos entre empresas. Gemelos digitales y robótica: Mejoran la eficiencia de los procesos compartidos. 2.1. Modelos de negocio sostenibles Ecodiseño Diseñar productos considerando su impacto ambiental durante todo el ciclo de vida. Contribución de las THD: IoT y Big Data: Analizan el impacto ambiental del producto. Impresión 3D: Facilita prototipos sostenibles. Realidad aumentada/virtual: Evalúan diseños sin generar residuos. Blockchain y ciberseguridad: Garantizan materiales sostenibles y protegen datos de diseño. Gemelos digitales: Simulan el ciclo de vida para optimizar el impacto ambiental. 2.1. Modelos de negocio sostenibles Cadena de Suministro Sostenible Promueve el uso de materiales reciclados y biodegradables en la producción y distribución. Contribución de las THD: IoT, Blockchain y Big Data: Mejoran trazabilidad y gestión de materiales. Nube y 5G: Facilitan coordinación entre actores. Impresión 3D: Reduce transporte y almacenamiento. Realidad aumentada/virtual: Capacita empleados en prácticas sostenibles. Gemelos digitales y robótica: Optimizan procesos logísticos y reducen desperdicios. 2.1. Modelos de negocio sostenibles Reciclado y Reconversión Convierte residuos en nuevos productos o materias primas. Contribución de las THD: IoT, IA y Big Data: Mejoran clasificación y eficiencia en reciclaje. Impresión 3D: Crea productos nuevos a partir de residuos. Blockchain: Asegura autenticidad de materiales reciclados. Realidad aumentada/virtual: Capacita en reciclaje eficiente. Gemelos digitales y robótica: Automatizan procesos de reciclado. 3. Mercados generados por la THD IoT (Internet de las Cosas) Ciudades inteligentes: Mejora de eficiencia operativa y calidad de vida con datos en tiempo real. Hogar conectado: Automatización para mayor comodidad y eficiencia energética. Agricultura inteligente: Optimización de cultivos mediante sensores y análisis climático. Inteligencia Artificial (IA) Automatización industrial: Mejora de procesos de fabricación. Salud digital: Diagnósticos personalizados y rápidos. Asistentes virtuales: Mejora en atención al cliente y servicios. 3. Mercados generados por la THD Big Data y Analítica Análisis empresarial: Decisiones basadas en datos. Salud predictiva: Prevención y personalización de tratamientos. Publicidad personalizada: Anuncios más relevantes. Blockchain Finanzas descentralizadas: Servicios financieros basados en blockchain. Trazabilidad: Garantía de autenticidad en cadenas de suministro. Contratos inteligentes: Ejecución transparente y segura. NFT y Metaverso: Activos digitales únicos y espacios virtuales interconectados. 3. Mercados generados por la THD Computación en la Nube Almacenamiento en la nube: Seguridad y accesibilidad. Software como servicio (SaaS): Aplicaciones accesibles desde internet. Infraestructura como servicio (IaaS): Recursos hardware virtualizados. Realidad Aumentada (RA) y Virtual (RV) Entretenimiento: Experiencias inmersivas en juegos y medios. Formación virtual: Simuladores para aprendizaje práctico. Medicina virtual: Visualización 3D para tratamientos y cirugías. 3. Mercados generados por la THD Impresión 3D Ingeniería: Prototipos rápidos para diseño ágil. Sector médico: Creación de prótesis y modelos anatómicos. Redes 5G Telecomunicaciones: Mejor conectividad y velocidad. Ocio multimedia: Streaming y juegos de alta calidad. Vehículos inteligentes: Conducción autónoma y segura. RA y RV: Soporte a experiencias inmersivas. Actividades Actividad 4