Human + machine: A new era of automation in manufacturing

Hombre + máquina: Una nueva era de automatización en manufactura

Las nuevas tecnologías están dando lugar a una nueva era de automatización para los fabricantes, en la que humanos y máquinas trabajarán juntos como nunca antes.

Durante las dos últimas décadas, la automatización ha transformado las fábricas, las características del empleo, y los economics en muchos sectores. Actualmente estamos en los umbrales de una nueva era para la automatización: los rápidos adelantos en robótica, inteligencia artificial y aprendizaje automático están logrando que las máquinas igualen e incluso superen el desempeño de los seres humanos en una variedad de actividades productivas, incluidas tareas que requieren de habilidades cognitivas. Los ejecutivos de la industria – de empresas que ya han adoptado la automatización, que recién están comenzando o que aún no han evaluado completamente las implicancias de esta nueva etapa – deben analizar tres perspectivas fundamentales: (i) qué hace posible la automatización con la tecnología disponible y qué cosas podría lograr con los nuevos desarrollos; (ii) qué factores, además de la viabilidad técnica, es necesario considerar al tomar decisiones sobre automatización; y (iii) cómo comenzar a evaluar dónde – y en qué medida – automatizar a efectos de capturar el mayor valor posible en el largo plazo.

Los posibles cambios en el trabajo y en la fuerza laboral

Para comprender el alcance de la potencial automatización en el sector de manufactura, llevamos a cabo un estudio en 46 países desarrollados y emergentes, que representan en conjunto alrededor del 80 por ciento de la mano de obra global. Nuestros análisis y datos indican que en 2015, 478 mil millones de las 749 mil millones de horas de trabajo (es decir, un 64%) dedicadas a la producción de bienes eran automatizables usando tecnologías ya probadas.1 Estas 478 mil millones de horas representan el equivalente al trabajo de 236 millones de los 372 millones de trabajadores a tiempo completo del sector, o USD 2,7 billones de un total de USD 5,1 billones en costos laborales, que podrían eliminarse o replantearse mediante la adaptación de tecnologías ya probadas para su uso en casos individuales y su posterior adopción. Estas cifras sugieren que, incluso teniendo en cuenta que la industria manufacturera es una de las más automatizadas globalmente, aún queda un potencial significativo para continuar en esa senda, tanto en las plantas de producción específicamente como en otras funciones como cadena de abastecimiento y compras. Según lo demostrado por el estudio de McKinsey, el sector manufacturero ocupa el segundo puesto en lo que se refiere a potencial para automatización, solo por detrás de servicios de alojamiento y alimentación (Gráfico 1).2

Destacamos que el potencial de automatización arriba descrito es generado adaptando e integrando tecnologías ya probadas3 (ver recuadro “Entendiendo el potencial de automatización”). Asimismo, es necesario mencionar que los avances tecnológicos más recientes han logrado superar muchas de las limitaciones tradicionales de la robótica y la automatización. Una nueva generación de robots más flexibles y versátiles, además de más económicos, que los utilizados actualmente en muchos contextos de fabricación, pueden ser "entrenados" por el personal para realizar tareas que previamente se consideraban demasiado complejas para una máquina – como tomar y empacar objetos de forma irregular, o resolver conflictos de cableado en proyectos de gran escala en la industria aeroespacial. La inteligencia artificial también está avanzando a grandes pasos y expandiendo el potencial para automatizar tareas en muchas industrias: En una prueba reciente, por ejemplo, computadoras lograron leer los labios con mucha mayor precisión que los profesionales.

currently demonstrated technologies3 (see sidebar, “Understanding automation potential”).
3 Definimos las “tecnologías demostradas a la fecha" como aquéllas que ya han exhibido un nivel de desempeño y confiabilidad suficiente para automatizar una o más de 18 competencias asociadas a la realización de actividades laborales. En algunos casos, ese nivel de desempeño fue comprobado a través de productos ya disponibles en el mercado, y en otros en el marco de proyectos de investigación.

El estudio también analizó el potencial de automatización de tipos de actividades y empleos específicos dentro del sector de manufactura. Identificamos que el 87 por ciento de las horas destinadas a actividades de producción son automatizables (la mayor proporción entre todas las categorías). Pero otras ocupaciones del área de manufactura (ingeniería, mantenimiento, movimiento de materiales, gestión, administración, etc.) también plantean oportunidades significativas, con alrededor del 45 por ciento del tiempo de trabajo con posibilidades de automatización.4

Al comparar distintos sub-sectores dentro de la industria manufacturera, observamos una fuerte variación de potencial de automatización que puede explicarse en parte por la propia naturaleza de las actividades, y también por las diferencias en las habilidades requeridas de los trabajadores y la complejidad tecnológica de los productos manufacturados:

  • Calificación de mano de obra y complejidad de producto bajas. Indumentaria/ moda/ bienes de lujo (82 por ciento de las horas de trabajo automatizables), procesamiento agrícola (80%), alimentos (76%) y bebidas (69%). La predominancia de tareas repetitivas y de baja calificación en este grupo las torna muy susceptibles a la automatización.
  • Calificación de mano de obra y complejidad de producto medias. Muebles (70 por ciento), materiales básicos (72%), productos químicos (69%), equipamiento médico (60%), productos farmacéuticos (68%), industria automotriz/ ensamblado (64%), electricidad y gas natural (53%) y petróleo y gas (49%).
  • Calificación de mano de obra y complejidad de producto altas. Industria aeroespacial/ de defensa (52 por ciento), electrónica avanzada (50%), high-tech (49%) y telecomunicaciones (43%).

En cuanto al valor económico de la mano de obra automatizable en los distintos sectores manufactureros, las diferencias pueden ser de hasta el triple, dependiendo del mix de la mano de obra en cada sub-sector ($27.000 anuales en indumentaria y moda, frente a $75.000 al año para petróleo y gas). Comparando los grupos precedentes, observamos en promedio un aumento de 1,6 veces en los salarios por hora automatizable entre baja y alta calificación/ complejidad, y de 1,4 veces entre el nivel bajo y el intermedio.

Por último, llegamos a la conclusión de que si bien el potencial técnico de automatización no varía en forma significativa a nivel global, el hecho de que el 81 por ciento de las horas de manufactura automatizables y el 49 por ciento del valor económico correspondan a países en desarrollo significa que un alza en los niveles de automatización en las economías emergentes podría tener un impacto global de grandes proporciones. Si consideramos que el 68 por ciento de las horas automatizables en países en desarrollo (y el 62 por ciento del valor) están localizados en China e India únicamente, podemos afirmar que existe potencial para una gran disrupción motorizada por la automatización en estos países, si bien la duración de este proceso dependerá, entre otras cosas, de la velocidad con que los costos de las soluciones automatizadas caigan por debajo de los niveles salariales locales. Un giro radical hacia la automatización en India y China podría tener fuertes implicancias laborales en ambos países, y a la vez representaría un fuerte estímulo para el crecimiento económico.

Qué automatizar: Factores a considerar

La viabilidad técnica es, por supuesto, una condición necesaria para automatizar un trabajo determinado o una serie de actividades. Sin embargo, no es el único factor que las compañías deben tener en cuenta a la hora de decidir qué automatizar y cómo. Un segundo elemento a considerar es el costo de desarrollar e instalar tanto el hardware como el software de automatización. El valor de la mano de obra y la dinámica resultante entre oferta y demanda constituyen un tercer factor: si hay abundancia de trabajadores disponibles, y su contratación representa un costo sustancialmente menor que el de la automatización, éste podría ser un fuerte argumento en su contra – o para automatizar solo parcialmente. Por ejemplo, un proveedor de autopartes de India descubrió que luego de automatizar algunos pasos en sus líneas de producción – y de reducir la cantidad de empleados de 17 a 8 –, sus costos son equivalentes a los de una compañía japonesa que opera el mismo tipo de línea de producción con un mayor grado de automatización y apenas dos empleados.

Un cuarto factor a tener en cuenta son los beneficios adicionales a la sustitución de trabajadores, entre ellos mayores niveles de producción, mejor calidad y menos errores (ver recuadro "Adaptando y mejorando el capital humano”). Si bien es tentador para un empresario ver a la automatización como una herramienta para ahorrar costos laborales, estos otros beneficios pueden ser aún superiores. Las opciones de automatización deben analizarse y evaluarse en base a una estrategia clara enfocada en reducir el costo total de las operaciones. Observamos que las empresas por lo general recurren a la automatización para abordar una serie de oportunidades, incluidas mejorar el rendimiento y la productividad, eliminar la variabilidad y mejorar la calidad, aumentar la agilidad y la flexibilidad, y optimizar la seguridad y la ergonomía.

Adicionalmente a la viabilidad técnica, el costo del hardware y software, la oferta y demanda de mano de obra, y las ventajas adicionales a la sustitución de trabajadores, existe un quinto factor a evaluar a la hora de decidir si se desea automatizar y en dónde hacerlo: se trata de las cuestiones regulatorias y de aceptación social, como la tolerancia a las máquinas en un contexto determinado, y en especial cuando éstas deben interactuar con seres humanos. El potencial para afianzar la automatización en un sector u ocupación determinados refleja una interacción muy sutil entre los cinco factores mencionados y las ventajas y desventajas de cada uno.

Capturar valor a largo plazo a través de la automatización

El objetivo final para los fabricantes, luego de ponderar todos los elementos mencionados, es capturar el mayor valor posible a largo plazo a partir de la automatización. Cómo comenzar a lograrlo depende, en parte, de qué tan avanzada esté cada organización en la escala de automatización. Identificamos cuatro etapas en ese espectro:

  • Madurez baja. Infraestructura limitada para emplear automatización – por ejemplo, carencia de sistemas de robótica, sensores y recolección de datos.
  • Madurez media. Infraestructura de automatización significativa disponible, aunque solo utilizada en una fracción de su potencial: por ejemplo, hay muchos sensores instalados pero la mayoría de la información no es aprovechada; muchos sistemas de captura de datos no están interconectados; la programación optimiza los procesos locales pero no los flujos de valor totales.
  • Madurez alta. La utilización de la infraestructura de automatización tradicional es total, si bien no se emplean tecnologías de vanguardia ni se captura todo el potencial para automatizar tareas gerenciales, de soporte o back-office.
  • Best-in-class. Todo el potencial de la automatización es capturado usando la última tecnología en todas las áreas de la operación.

Evaluar las operaciones de un fabricante a lo largo de la escala de madurez ayuda a determinar qué tipo de abordaje será más propicio para lograr el mayor impacto en el largo plazo. Por ejemplo, las operaciones menos maduras se beneficiarán más con el uso de modelos “clean sheet”, en tanto que las más maduras pueden enfocarse en utilizar al máximo su infraestructura de automatización para alcanzar resultados superiores.

El Gráfico 2 describe en mayor detalle los pasos a seguir por los fabricantes para avanzar a lo largo de la escala.

Independientemente de la posición de una compañía en la escala de madurez, resulta clave mantener el foco en la creación de valor. Para identificar dónde aplicar la automatización en forma más rentable para mejorar el desempeño, los líderes de las empresas pueden llevar a cabo un inventario exhaustivo de las actividades de su organización, y elaborar un mapa de calor de las áreas con alto potencial de automatización. Así, los procesos de negocios de mayor potencial pueden ser rediseñados sobre la base de escenarios que saquen el máximo provecho de las tecnologías de automatización (en lugar de intentar mecánicamente automatizar actividades individuales usando los procesos existentes). Por último, la viabilidad y los beneficios de las transformaciones de procesos facilitadas por la automatización pueden utilizarse para priorizar los procesos a transformar usando las tecnologías disponibles. Un abordaje de ese tipo ayuda a garantizar que las inversiones en automatización generen el máximo impacto para la organización.

Sobre el/los autor(es)

Michael Chui es socio de McKinsey Global Institute, del cual James Manyika es director, Katy George es socia senior de la oficina de Nueva Jersey, y Mehdi Miremadi es socio de la oficina de Chicago.

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