Industria 1.0 — La Era de la mecanización
La Industria 1.0 comenzó a mediados del siglo XVIII, precisamente entre los años 1750-1850. La industria textil, manufacturera, de transporte y agrícola experimentó importantes innovaciones y crecimiento durante este período.
La introducción de energía de agua y vapor fue considerado el mayor avance, que condujo al desarrollo de la primer telar mecánico en 1784. Permitió a los trabajadores producir bienes en grandes cantidades e hizo que el proceso de producción fuera más eficiente y rentable. El versión mecanizada de ruedas giratorias También se desarrolló lo que condujo a una producción de hilo con un volumen ocho veces mayor que el proceso de producción anterior. Uno de ellos, llamado “Spinning Jenny”, fue inventado en 1764 por James Hargreaves.
En 1712, Thomas Newcomen inventó el primera máquina de vapor, conocido como motor atmosférico. Se utilizaba principalmente para bombear agua de las minas de carbón, lo que permitía a los mineros excavar más profundamente. Más tarde, el ingeniero escocés James Watt mejoró y desarrolló la primera máquina de vapor práctica en 1763. Se introdujo comercialmente en 1776 y se convirtió en la principal fuente de energía para una gran variedad de industrias británicas. Se utilizaba para extraer carbón de las minas, impulsar grandes martillos en la industria del hierro y accionar máquinas de hilar y tejer como la Máquina de hilar y el Lanzadera voladora. En el sector del transporte, las funciones de la máquina de vapor se utilizaron para locomotora de vaporarena barcos de vapor.
El primer viaje en tren de vapor del que se tiene constancia tuvo lugar el 21 de febrero de 1804, mientras que el primer ferrocarril público Comenzó a operar en 1825 entre Stockton y Darlington en Inglaterra, Reino Unido. Revolucionó la forma en que las empresas y los ciudadanos privados transportan sus mercancías y a ellos mismos.
En 1816, Joseph Nicéphore Niépce construyó el primera cámara lo que le permitió crear una imagen sobre papel blanco. En 1829, un inventor americano llamado William Burt patentó el primera máquina de escribir al que llamó “tipógrafo”. Era terriblemente ineficaz, pero se le consideraba el “padre de la máquina de escribir”. Unos años más tarde, Sir William Fothergill Cooke y Charles Wheatstone demostraron con éxito la primer telégrafo eléctrico el 25 de julio de 1837. En Estados Unidos, el primer servicio de telégrafo se abrió en 1844 conectando Baltimore y Washington DC, que fue inventado por el estadounidense Samuel Morse, quien también desarrolló el código Morse para permitir una transmisión más sencilla de mensajes a través de líneas telegráficas.
El primer generador electrico, “El disco de Faraday” También fue inventada durante la Industria 1.0, por Michael Faraday en 1831. Aunque el diseño de la máquina no era muy efectivo, la experimentación de Faraday con el electromagnetismo, incluido el descubrimiento de la inducción electromagnética, pronto condujo a mejoras, como la dinamo, que fue el primer generador capaz de entregando energía para la industria. Con la introducción de la maquinaria, comenzaron a surgir fábricas en Gran Bretaña y luego en todo el mundo. John Lombe abrió una de las primeras fábricas documentadas en Derby.
Otros inventos destacados durante este período incluyen la primera prueba exitosa de un barco de vapor de John Fitch (1787), la desmotadora de algodón de Eli Whitney (1794), una vacuna contra la viruela de Edward Jenner (1796), la primera batería convencional de Alessandro Volta ( 1800), una bicicleta del barón von Drais (1817), un revólver de Samuel Colt (1836) y la primera máquina de coser comercialmente viable fue patentada por Elias Howe (1846).
Industria 2.0 — La revolución tecnológica
El cambio de paradigma hacia la Industria 2.0 se observó entre 1850 y 1940. Este período se denominó “La Revolución Tecnológica” porque se introdujeron nuevos sistemas tecnológicos, en particular tecnología eléctrica superior que permitió una producción aún mayor y máquinas más sofisticadas.
A finales del siglo XIX, las máquinas de vapor fueron sustituidas por máquinas alimentadas por electricidad, lo que dio lugar a la introducción del trabajo en línea de montaje por Henry Ford en 1913. De hecho, la primera línea de montaje fue patentada en 1901 por Ransom E. Olds, productor de automóviles Oldsmobile. Su método permitió a su empresa producir más vehículos, con una drástica disminución de los precios al mismo tiempo. El método utilizado por Olds acabó sirviendo de modelo a Henry Ford, a quien ahora se le atribuye el mérito de ser el verdadero padre de la cadena de montaje y de la fabricación en masa de automóviles. Con su énfasis en la integración vertical de piezas y la fabricación en línea de montaje, el concepto de Ford sugería que cada empleado realizaría sólo una operación manual para que la producción de piezas individuales fuera mucho más rápida. Esto resultó ser mucho más rápido y más barato y revolucionó el mercado laboral. Más tarde, el ingeniero mecánico estadounidense Frederick Taylor también introdujo métodos de estudio del trabajo para optimizar a los trabajadores y la eficiencia en el lugar de trabajo.
Los enormes avances tecnológicos en el campo de las industrias ayudaron con el surgimiento de nuevas fuentes de energía como electricidad, gas, y aceite. El avance del motor de combustión se propuso utilizar estos nuevos recursos a su máxima capacidad. Alimentó los primeros automóviles y el primer vuelo en avión por los hermanos Wright en 1903.
El industria metalúrgica También fue testigo de un inmenso crecimiento y contribuyó a la integración de los ferrocarriles en la economía, lo que llevó a la producción en masa. También facilitó la construcción de barcos, rascacielos y puentes más grandes. El industria química También se desarrolló paralelamente, con una mayor demanda de fibras sintéticas, tintes y fertilizantes. La invención del telégrafo y el teléfono por Alexander Graham Bell en 1876 revolucionó aún más los métodos de comunicación. Además, la máquina de escribir se desarrolló y utilizó a gran escala.
La década de 1870 vio la introducción de señales automáticas, frenos de airey acopladores de nudillos en los ferrocarriles. Más tarde, en la década de 1890, el fonógrafo, películasy el generador eléctrico fueron desarrollados. la invención de refrigeradores y lavadoras contribuyó al desarrollo de artículos para el hogar modernos. A principios del siglo XX, el transporte también revolucionó con la aparición de los automóviles y los aviones. Permitió a las personas transportar sus mercancías y viajar a través de continentes. El inventor alemán Karl Benz patentó el el primer automóvil del mundo en 1886, mientras que Benz comenzó a vender el vehículo a finales del verano de 1888, convirtiéndolo en el primer automóvil disponible comercialmente de la historia.
Otros inventos destacados incluyen el lavavajillas de Joel Houghton (1850), la máquina de coser de Issac Singer (1851), el giroscopio de Jean Bernard (1852), el planeador tripulado de George Cayley (1853), la ametralladora de Richard Gatling (1862), dinamita de Alfred Noble (1866), semáforos de JP Knight (1868), molino de viento metálico de JS Risdon (1872), alambre de púas de Joseph Glidden (1873), caja registradora mecánica de James Ritty (1884), escalera mecánica moderna de Charles Seeberger (1900), aspiradora moderna de Hubert Booth (1901), tractor de Benjamin Holt (1904), acero inoxidable de Henry Brearly (1916), el primer robot (1921), altavoz dinámico de Rice y Kellog (1924), color moderno sistema de televisión de Peter Goldmark (1940) y más.
Industria 3.0 — La revolución digital
La tercera revolución industrial comenzó a finales del siglo XX, alrededor de los años 1970. Esta era fue testigo de la digitalización con la introducción de transistores, microelectrónica, automatización de alto nivel en producción y dos grandes inventos – Controlador lógico programable y Robótica.
Los controladores lógicos programables (PLC) se construyeron por primera vez en la década de 1960, lo que ayudó a introducir más sistemas automatizados para que la línea de montaje realizara tareas humanas. La fabricación y la automatización avanzaron considerablemente debido al acceso a Internet, la conectividad y las energías renovables.
Además, la incorporación de máquinas electrónicas en los procesos productivos generó una demanda de sistemas de software para controlar el hardware electrónico. En consecuencia, esto impulsó el mercado de desarrollo de software de esa época. La invención y fabricación de diversos dispositivos electrónicos, incluidos transistores y circuitos integrados, automatizaron las máquinas, lo que resultó en una reducción del esfuerzo, una mejor competencia, una mayor velocidad, una mayor precisión e incluso la sustitución completa de la mano de obra humana en algunos procesos de fabricación.
Se puede decir que la revolución digital convirtió la tecnología analógica al formato digital porque en este período se produjo un uso generalizado de sistemas lógicos digitales, transistores MOS y chips de circuitos integradosjunto con sus tecnologías derivadas, incluyendo Computadoras, microprocesadores, teléfonos celulares digitales, consolas. y el Internet.
En 1950, el matemático e informático estadounidense Richard Hamming inventó códigos hamming que se volvió importante en la teoría de la codificación. Otro invento de gran valor fue el “Caja negra”que se utilizó para registrar datos y eventos de vuelo. Además, la evolución del diseño digital y Control numérico por computadora También se introdujeron en el mercado máquinas (CNC).
Inicialmente se utilizaron máquinas calculadoras que podían calcular fórmulas complejas de forma totalmente automática. Posteriormente, estos fueron reemplazados por los primera computadora personal (PC) inventado en 1975 por IBM, que se desarrolló posteriormente para su uso en oficinas y hogares privados. En esta época también se fundaron los primeros gigantes digitales, como Microsoft y Apple. En 1964, el lenguaje de codificación informática BÁSICO (Código de instrucción simbólica multiusos para principiantes) fue introducido y diseñado por John G. Kemeny y Thomas E. Kurtz.
Esta nueva tecnología también condujo a la producción de material miniaturizado que abrió aún más las puertas a biotecnología y investigación del espacio. Una nueva fuente de energía llamada “Energía nuclear”surgió durante este período. En 1951, Albert Einstein también advirtió a las naciones sobre los poderes mutuamente destructivos de una guerra nuclear.
Otros inventos destacados incluyen el Home VCR (1970), el Floppy Disk de Alan Shugart (1970), el primer correo electrónico de Ray Tomlinson (1971), la pantalla LCD de James Fergason (1971), el primer videojuego “Pong” (1972). , código de barras (1973), primera cámara digital (1975), impresora de inyección de tinta (1976), escáner de resonancia magnética (1977), cámara teleprompter de Hubert Schlafly, primera tarjeta de crédito del Diners' Club (1950), bomba de hidrógeno de Edward Teller equipo de EE.UU., Solar Battery de los científicos de Bell Labs (1954) y Hard Disk Drive de IBM (1956). En pocas palabras, la era de la revolución digital convirtió el mundo analógico existente en un mundo moderno y digital.
Industria 4.0: la era digital
El final del siglo XX marca el comienzo de la Industria 4.0 y hoy continúa evolucionando. Esta revolución industrial se originó en 2011 con el proyecto de estrategia de alta tecnología del gobierno alemán para promover la informatización de la fabricación. Sin embargo, se presentó públicamente en la Feria de Hannover, ese mismo año. La Industria 4.0 consiste en cambios disruptivos en el desarrollo científico y tecnológico, caracterizados por la convergencia de tecnologías digitales, físicas y biológicas. Nueve tecnologías principales que surgieron durante esta era son análisis de big data, robótica, simulación, integración de sistemas, Internet de las cosas (IoT), computación en la nube, fabricación aditiva (impresión 3D), realidad aumentada y la seguridad cibernética.
Una de las principales tecnologías inventadas durante esta era también incluye Sistemas ciberfísicos (CPS). Estos sistemas se utilizan en diversos procesos industriales para analizar, guiar y compartir acciones inteligentes, haciendo que los dispositivos sean más inteligentes. La introducción de computación en la nube ha hecho posible que las industrias…