CREANDO CAPACIDADES: HACIA LA INDUSTRIA 5.0 EN LA
FORMACIÓN DE INGENIEROS INDUSTRIALES
CREATING CAPACITIES: TOWARDS INDUSTRY 5.0 IN THE TRAINING OF
INDUSTRIAL ENGINEERS
Igor Lopes
Martínez I https://orcid.org/0000-0002-1249-8833
Armando Cuesta
Santos I * https://orcid.org/0000-0001-6389-9453
José Vilalta Alonso I https://orcid.org/0000-0001-7505-8918
María Sonia Fleitas
Triana I https://orcid.org/0000-0002-2093-464X
Tatiana Delgado
Fernández I https://orcid.org/0000-0002-4323-9674
Gaby Neumann II https://orcid.org/0000-0001-6921-2026
Alegna Cruz Ruíz III https://orcid.org/0000-0002-7806-4026
I Universidad Tecnológica de La Habana “José Antonio Echeverría” (CUJAE), La Habana, Cuba
II Universidad Técnica Wildau, Alemania
III Universidad de La Habana, La Habana, Cuba
*Autor para
dirigir correspondencia: cuesta@ind.cujae.edu.cu
Clasificación JEL:
D24, L23, O32
DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.6817718
Recibido: 13/05/2022
Aceptado: 08/07/2022
Resumen
El objetivo del artículo,
partiendo de la caracterización de la Industria 5.0 y su implícita Educación
5.0, es tratar experiencias con ingenieros industriales en formación, en el
contexto universitario cubano, asociado a las competencias a desarrollar en el
proceso de “aprendizaje activo”, en el tránsito hacia una industria 5.0 en
Cuba. Esa Educación 5.0 implica dos vertientes de competencias: las de alta
cognición de tecnologías o procesos de trabajo y las de gestión organizacional.
Las mismas se desarrollarán mediante la Educación 5.0 asociadas a las
tecnologías habilitadoras de esa Industria 4.0 evolucionada o 5.0. Como método
se utilizó la observación, abarcando tanto el análisis documental como la
participante hecha por profesores y estudiantes en el “aprendizaje activo”.
Como resultados de la investigación se expresan las características de esa
Industria con su Educación 5.0 y las peculiaridades que se evidencian en la
formación de ingenieros industriales.
Palabras clave: Industria 5.0, competencias laborales, aprendizaje
activo
Abstract
The objective of this paper,
based on the characterization of Industry 5.0 and its implicit Education 5.0,
is to deal with experiences with industrial engineers in training, in the Cuban
university context, associated with the competencies to be developed in the
process of "active learning", in the transition towards an industry
5.0 in Cuba. This Education 5.0 implies two aspects of competences: those of
high cognition of technologies or work processes and those of organizational
management. They will be developed through Education 5.0 associated with the
enabling technologies of that evolved Industry 4.0 or 5.0. Observation was used
as a method, covering both documentary analysis and the participant made by
teachers and students in "active learning". As results of the
investigation, the characteristics of this Industry with its Education 5.0 and
the peculiarities that are evident in the training of industrial engineers are
expressed.
Keywords: Industry 5.0, job skills, active learning
Introducción
La Cuarta Revolución Industrial o
Industria 4.0, publicitada como estrategia por primera vez en la Feria de
Hannover, Alemania, en 2011, emergió como un cambio disruptivo para quedarse,
ampliarse y evolucionar en todos los países del mundo y en todos los sectores
económicos y sociales, significando interconectar todas las partes de una
empresa mediante la digitalización de sus procesos productivos y de servicios,
dando lugar a una automatización efectiva conformando una empresa más
inteligente.1-7 En estrecha relación con ese concepto de la
Industria 4.0, nexo incluso de base, la ha tenido la educación junto al
desarrollo de habilidades o competencias laborales.1, 8-14
La referencia anterior a la
“evolución” de la Industria 4.0 una vez que emergió como un cambio disruptivo,
a la cual correspondió una Educación 4.0, bien fue avizorada por sus
propugnadores pioneros,2,5 por lo cual se iría modificando gradualmente en
sus modalidades o estadios. No obstante, apenas una década después no pocos
estudios se refieren a la Industria 5.0, donde una característica fundamental
ha sido poner en el centro y en plano superior al factor humano, considerando a
la vez sus relaciones sociales, como esencia de lo humano.15-21
En esa ubicación del ser humano
en el centro, indudablemente, ha influido el nivel de conciencia alcanzado
sobre los efectos del cambio climático junto a sus secuelas, principalmente de
la pandemia de la COVID-19, y el posicionamiento de la humanidad en la frontera
del Antropoceno, como lo ha planteado el Programa de Naciones Unidas para el Desarrollo
(PNUD) en 2020.22 Y aunque en su evolución conceptualmente sí se le
puede seguir llamando Industria 4.0 (al no responder a un nuevo paradigma
disruptivo o de revolución), sí se corresponde con una educación que implica un
cambio radical al ubicarse al ser humano en el centro y en un plano superior a
tecnologías y máquinas. Y en su relación con una nueva educación requerida,
distinta, en particular con la educación superior (universidades), sí debe
reconocérsele como una Educación 5.0.
Constituye objetivo de este
artículo, significar las nuevas características que ha de tomar el tránsito y
establecimiento de una Industria 4.0 evolucionada en su gradual y necesario
cambio, junto a su consustancial Educación 5.0 a asumir. En esa Industria 4.0
evolucionada (o 5.0) implicando una Educación 5.0, el
factor humano (comprendido en expresión más completa u holística al referirlo
como “personas y sus relaciones internas y externas” o recursos humanos o
talento humano o capital humano en su contexto planetario) pasa a ser su centro
y en un plano superior de gestión sobre las tecnologías y máquinas.
Y, además, con vistas al
necesario tránsito hacia una industria 5.0 en Cuba, atendiendo a las
experiencias adquiridas en entrenamiento de los docentes autores y de
estudiantes cubanos en Alemania, con tecnologías habilitadoras de la Industria
4.0, serán referidas experiencias con ingenieros industriales en formación, en
el contexto de la educación superior cubana asociadas a las competencias a
desarrollar en el proceso de enseñanza activa o “experiencial”, destacando sus
peculiaridades.
Metodología
Se recurrió al método de la
observación a través del análisis documental, utilizando bibliografía sobre la
Industria 4.0 y su evolución junto a la educación correspondiente y sus
competencias laborales implicadas, y también fue recurrido ese mismo
método de la observación incluyendo a los autores, procurando con la observación
participante el “aprendizaje en la práctica” o “experiencial” en empresas y
universidades de Alemania, comprendiendo con especial relevancia a estudiantes
de la carrera de Ingeniería Industrial de la CUJAE, conscientes de la prioridad
estratégica que la formación de estos jóvenes tiene para el tránsito y establecimiento
de esta industria 4.0 en Cuba, como fue referido en un trabajo anterior
publicado en la Revista Cubana de
Transformación Digital. 23
Ese método de la observación
participativa se llevó a efectos por docentes y estudiantes en empresas y
laboratorios (UNITAX y el Mixed Reality Lab
“Elbedome” at Fraunhofer IFF) y universidades de
Alemania como la Magdeburg-Stendal University of Applied Sciences y la Technical University of Applied Sciences
Wildau, TH-Wildau –que
se reseñara en nota del Ministerio de Relaciones Exteriores de Cuba24
en 2021, donde
sus profesionales y docentes universitarios laboraban con tecnologías
habilitadoras de la Industria 4.0: Manufactura aditiva - Impresión 3D,
Inteligencia Artificial, Realidad Aumentada, Big Data, Cadenas de Bloque,
Computación en la nube, Drones, Internet de las Cosas, Robótica Colaborativa,
Simulación23 en el tránsito e instauración de esa Industria 5.0, y
donde a la vez ejercían la educación superior.
Esto último posibilitó un
convenio con la TH-Wildau
(Brandeburgo, Alemania) donde un grupo de estudiantes de ingeniería Industrial
de la CUJAE pasaron un entrenamiento que les permitió avanzar en su formación
por competencias y alcanzar un premio en un concurso internacional.23,25
Además, los profesores cubanos, desde ese “aprendizaje en la práctica”, y en
conjunto con profesores alemanes, iniciaron la tutoría a jóvenes profesores
cubanos para la obtención de doctorados, a partir de entrenamientos y cursos
desarrollados de conjunto con la TH-Wildau, y todo ello con vistas al establecimiento en la
CUJAE de un Laboratorio de Ingeniería Industrial donde el entorno aborda el
ciclo de vida real de un eslabón productivo en la cadena de suministro,
evolucionando para ser un simulador de la Industria 4.0 implicando un soporte
esencial de la Educación 5.0 que se pretende.
Resultados
El Programa de Naciones Unidas para el
Desarrollo (PNUD) comenzaba su Informe de
Desarrollo Humano 2020, señalando:
“Bajo la larga
sombra de la COVID-19, el 2020 ha sido un año oscuro… Los seres humanos hemos
logrado cosas increíbles, pero también hemos llevado nuestro planeta al límite.
Cambio climático, desigualdades flagrantes, cifras nunca vistas de personas que
se ven obligadas a abandonar sus hogares por conflictos y crisis [...] De hecho, las presiones que ejercemos sobre el planeta
son ya tan elevadas que los científicos están estudiando si la Tierra ha
entrado en una época geológica completamente nueva: el Antropoceno, la era de
los seres humanos. Esto significa que somos las primeras personas que vivimos
en una era definida por las elecciones humanas, en la que el riesgo dominante
para nuestra supervivencia somos nosotros mismos[…] La
próxima frontera del desarrollo humano consistirá en promover este desarrollo
eliminando las presiones planetarias. Para sobrevivir y prosperar en esta nueva
era, debemos trazar una nueva senda del progreso que respete los destinos
entrelazados de las personas y el planeta…”.22, p.iii
Sobre esas presiones se ha tomado conciencia y junto a
la práctica de la Industria 4.0, se han derivado las características de la
Industria 5.0. Desde 2017, esfuerzos académicos dispersos han estado impulsando
la introducción de la Quinta Revolución Industrial.15, 20, 26, 27 En
2021, la Comisión Europea pidió formalmente la Quinta Revolución Industrial o
Industria 5.0,15, 28 como
resultado del consenso de la Comisión Europea sobre la necesidad de integrar
mejor los aspectos sociales y ambientales, donde la crisis del COVID-19
había puesto de relieve la necesidad de
repensar los métodos y enfoques de trabajo existentes, incluyendo la
vulnerabilidad de las cadenas de suministro globales, con el objetivo de hacer
suyas industrias más preparadas para el futuro, resilientes, sostenibles y
centradas en el ser humano.
En línea con todo lo anterior, reconociendo las
turbulencias y desastres del mundo, que requiere soluciones rápidas, prácticas
y dinámicas29 y solicitando cooperación y solidaridad eliminando
muros y situando puentes poniendo en el centro a los seres humanos (el pueblo)
y destacando la trascendencia estratégica de la economía digital, en aras de la
era post-COVID-19, en el Foro Económico Mundial de 2022 –proverbial impulsor de
la Industria 4.0--, expresaba Xi Jinping:
“Hemos
de orientar la reforma del sistema de gobernanza global con apego a los
principios de equidad y justicia, defender el sistema multilateral de comercio
centrado en la OMC, así como elaborar, a base de plenas consultas, reglas
efectivas y generalmente aceptables para la inteligencia artificial y la
economía digital, entre otras, con miras a crear un entorno abierto, equitativo
y no discriminatorio para la innovación científico-tecnológica”.30
Características fundamentales de la Industria 5.0,
devenida trascendente innovación tecnológica, son reconocer el poder de la
industria para lograr objetivos más allá del empleo y el crecimiento, para
convertirse en un proveedor resiliente de prosperidad haciendo que la
producción respete los límites de nuestro planeta y colocar el bienestar del
trabajador de la industria en el centro de la producción.
La Industria 5.0 se centra en tres valores
fundamentales interconectados: centrado en el ser humano, sostenibilidad y
resiliencia. El enfoque centrado en el ser humano pone las necesidades e
intereses humanos fundamentales en el corazón del proceso de producción,
pasando de la tecnología impulsada a progresar hacia un enfoque completamente
centrado en el ser humano y en la sociedad. Como resultado, los trabajadores de
la industria desarrollarán nuevos roles como un cambio de valor, de considerar
a los trabajadores como "costo" a "inversión". La
tecnología es para servir a las personas y las sociedades, lo que significa que
la tecnología utilizada en la fabricación se adapta a las necesidades y la
diversidad de los trabajadores de la industria.15, 26
Se debe crear un entorno de trabajo seguro e
inclusivo para priorizar salud física, salud mental y bienestar y, en última
instancia, salvaguardar los derechos fundamentales de los trabajadores, es
decir, la autonomía, la dignidad humana y la privacidad. Los trabajadores
industriales deben seguir mejorando y volviendo a capacitarse ellos mismos para
mejorar las oportunidades profesionales y el equilibrio entre la vida personal
y laboral.15
Para que la industria respete los límites
planetarios, debe ser sostenible. Necesita desarrollar procesos circulares que
reutilicen y reciclen los recursos naturales, reduzcan los residuos y el
impacto en el medio ambiente y, en última instancia, que conduzcan a una
economía circular con mejores recursos, eficiencia y eficacia. La resiliencia
se refiere a la necesidad de desarrollar un mayor grado de robustez en la
producción industrial, armándola mejor contra las interrupciones y asegurando
que pueda proporcionar y soportar infraestructura crítica en tiempos de crisis.
La industria del futuro debe ser lo suficientemente resistente para navegar
rápidamente en los cambios geopolíticos y las emergencias naturales 15,
16, 19, 20.
Junto a las tecnologías habilitadoras de la
Industria 4.0, antes referidas y precisadas en artículos de los autores
aludiendo a su labor de formación en la educación superior,23, 31
ahora se refieren las que están destacando en la evolucionada Industria 4.0 (la
Industria 5.0). Las mismas no se consideran agrego a las anteriores, sino
personalización o especificación de peculiaridades a tono con la evolución.
Estas tecnologías habilitadoras15 para el logro de la Educación 5.0
y la evolucionada Industria 4.0, son las siguientes:
- Tecnologías
de interacción hombre-máquina individualizadas que interconectan y
combinan las fuerzas de los seres humanos y las máquinas.
- Tecnologías
bioinspiradas y materiales inteligentes que
permitan que los materiales con sensores sean integrados y con funciones
mejoradas y que sean reciclables.
- Gemelos
digitales y simulación para modelar sistemas complejos.
- Tecnologías
de transmisión, almacenamiento y análisis de datos que pueden manejar la
interoperabilidad de datos y sistemas.
- Inteligencia
artificial para detectar, por ejemplo, causalidades en complejos sistemas
dinámicos, que conducen a una inteligencia procesable.
- Tecnologías
de eficiencia energética, renovables, almacenamiento y autonomía.
En esas tecnologías habilitadoras, relevancia
toman las disciplinas científicas que son impartidas en la educación superior
asociadas a la carrera de Ingeniería Industrial, relativas a la ergonomía o
psicología ingenieril, la seguridad y salud en el trabajo, la organización del
trabajo (métodos de trabajo y estudio de tiempos), la logística en sus
diferentes modalidades, la comunicación efectiva y la compensación laboral.
Recalcan los autores Xu, Lu, Vogel-Heuser & Wang en 202115 que la Industria 5.0 no es una revolución impulsada por
la tecnología, sino una iniciativa impulsada por valores que empujan la
transformación tecnológica con un propósito particular exigiendo de políticas
ágiles, interrelacionadas y sistémicas comprendiendo: a) economías rentables,
escalables y con modelos de gestión; b) ecología con reducción del CO2 y
economía circular; c) y cambios en la sociedad centrados en el ser humano.
En la
literatura sobre el tema de la educación y las
competencias 2, 10, 13,
32 y aun sin
referir la evolución significada por la Industria 5.0, donde destaca la
necesidad de continuar invirtiendo en educación, se plantea que las
competencias laborales que marcarán la
impronta del tránsito
y consolidación de
esa Industria 4.0,
estarán comprendidas en dos grandes vertientes o macro competencias: las competencias de alta cognición sobre tecnologías
o procesos de trabajo y las competencias en gestión organizacional. Ello se destaca en particular en el reporte de la WEF de 2018 (en The Future of Jobs Report 2018). Las primeras implican la
originalidad, creatividad e innovación; el pensamiento analítico sistémico y
crítico; el aprendizaje en la práctica; el razonamiento y resolución de
problemas complejos; así como el diseño y programación. Las segundas relativas
a gestión, comprenden liderazgo, cooperación, compromiso y desarrollo; el
manejo de las relaciones interpersonales y equipos de trabajo y la inteligencia
emocional. Se llama la atención que en el aludido análisis de la WEF, entre las competencias en crecimiento se destaca el
“Aprendizaje activo” o el aprendizaje en la práctica. Es necesario expresar que en la investigación de la McKinsey Global Institute,13 también en
2018, hay coincidencia en el incremento de esas competencias, solo que en un
plazo mucho mayor (de 2016 a 2030); y no expresan el “declive”
de competencias en tan corto plazo.
Debe
señalarse que en la literatura científica posterior a ese reporte de 2018 de la
WEF, y en especial a la que refiere la Industria 5.0 y su Educacion
5.0 y sus competencias, se reafirman
esas dos grandes vertientes o macro competencias: las
de alta cognición sobre tecnologías o procesos de trabajo y las de gestión organizacional, desglosando
a las de alta cognición sobre tecnologías en duras y digitales, y a las de
gestión organizacional –con mayor énfasis-- en blandas y de inteligencia
emocional.
En tal sentido, una tipología de competencias ya
implicada en la fase de Educacion 5.0 es la
argumentada por Flores et al. en 2020,15 que se distingue de las
competencias antes enunciadas por la WEF por ubicarlas en el contexto de
conceptos y tecnologías de esa Industria 4.0 ya evolucionada (Industria 5.0),
con coincidencias esenciales con otros autores. Flores et al. exponen cinco
agrupaciones de competencias habilitadoras del Capital Humano, que a
continuación se detallarán por su importancia metodológica en la formación
acorde a la Educación 5.0.
1. Fuerza de trabajo blanda, comprendiendo competencias de flexibilidad y sociales. Las competencias blandas están jugando un papel clave para los trabajos futuros. Harán exhibir la oportunidad de responsabilidades sociales, como una rápida adaptación o cooperación, que bien puede conducir a resultados exitosos. Estas competencias permitirán interconectividad, autoadaptabilidad y descentralización de los puestos de trabajo buscados por la Industria. 4.0 a nivel de capital humano. Una clara necesidad de esta competencia es que la multiculturalidad y la destreza de colaboración se han considerado relevantes en futuras redes de organizaciones interculturales. Las competencias ahí comprendidas son: las de comunicación, el trabajo en equipo o la cooperación, liderazgo, voluntad de aprender, autodesarrollo, negociación y flexibilidad o adaptabilidad. Los autores Flores, Xu y Lu,19 a los desgloses o dimensiones de esas cinco competencias de su tipología les denominan habilidades. Y al finalizar la caracterización de cada una de ellas, se referirán en sus desgloses que ellos los consideran componentes denominados habilidades.
2. Fuerza de trabajo dura, comprendiendo competencias de profesional y destreza. Ahí inician los autores Flores et al. en 2020 anotando que no debería sorprender que muchas de las nuevas competencias duras puedan clasificarse dentro de la categoría “competencia digital” también. Por ejemplo, la "programación" puede ser tanto una competencia técnica como digital, pero "Navegar por la red" podría ser una competencia digital sin ser una competencia técnica requerida para un trabajo. Además, en el caso de "programación", y otras similares competencias en “digitalización dura”, sería seguro asumirlas mezclando diferentes tipos de competencias, que vienen del enfoque interdisciplinario de un mundo físico y digital necesario para la Industria 4.0 evolucionada.
La fuerza de trabajo, que es profesional y diestra, debe hacer frente al próximo grupo de las competencias técnicas más discutidas de los futuros trabajos. El pool de competencias aquí cubre: la organización industrial, procesos industriales, comprensión de estándares, técnicas de resolución de problemas, diseño con software, interacciones hombre-máquina, configuración de red digital, seguridad digital y codificación o programación. 3. Fuerza de trabajo cognitiva, comprendiendo competencias inteligente y analítica. La importancia de habilidades cognitivas aumenta con el nivel de complejidad de las tareas o sistemas. Por lo tanto, los trabajos futuros en esa Industria se verán afectados por esta clasificación, ya que la integración de nuevos conceptos y tecnologías está generando redes complejas e interconectadas y sistemas. El trabajo humano tendrá que aprender a utilizar e interactuar con el nuevo software (por ejemplo, sistemas, plataformas, nube) y nuevos hardware (es decir, equipos, máquinas, dispositivos móviles) que se construirán para incorporar la integración digital. Aunque los esfuerzos tecnológicos son desarrollados para apoyar la adaptación humana a nuevos sistemas, aún los humanos necesitarán mantenerse aprendiendo. Se requerirá seguir desarrollando competencias cognitivas en la fuerza laboral para apoyar la autonomía de los trabajadores, que es otro objetivo de la Industria 4.0. Las competencias de la fuerza de trabajo cognitiva, que es inteligente y analítica, se dividen en tres aspectos: aspecto uno, aptitud verbal (es decir, vocabulario, ortografía y lectura), aspecto dos, aptitud numérica (es decir, matemáticas, aritmética) y aspecto tres, aptitud espacial (es decir, coordinación, memoria, toma de decisiones, pensamiento de resolución de problemas, razonamiento abstracto y pensamiento analítico).
4. Fuerza
de trabajo emocionalmente inteligente comprendiendo competencias de
autoconciencia y empatía. Abordar la importancia de esta
competencia para los nuevos roles debería suavizar la transición de modelos de
negocios existentes hacia nuevos modelos de Industria 4.0. La inteligencia
emocional puede proporcionar futuros trabajos con respuestas al estrés, la
fatiga y la conciliación de la vida laboral y familiar a que aspira esta
Industria. Además, dado que la Inteligencia Emocional está vinculada para
influir en el impulso y las motivaciones de los empleados, considerar y
aprovechar esta competencia puede respaldar potencialmente los desafíos
existentes. Por ejemplo, la preocupación demográfica del envejecimiento de la
población podría encontrar una respuesta levantando el espíritu de los
empleados más antiguos y persuadirlos para que permanezcan más tiempo en sus
trayectorias profesionales.
Además, esta competencia podría ser una herramienta
para abordar la carga de trabajo y la sensación de ansiedad que se ha informado
proviene de la colaboración entre humanos y robots. Las competencias que se han
identificado para la fuerza laboral emocionalmente inteligente, que es
consciente de sí misma y empática son: autoconciencia, autocontrol, actitud
positiva, empatía, orientación y motivación al logro.
5. Fuerza de
trabajo digital comprendiendo competencias de alfabetización digital e
interactividad digital. El impacto de las competencias digitales es
absoluto para los trabajos de la Industria. Los elementos del mundo digital
significan el torrente sanguíneo para toda la idea de Industria 4.0 en sí. Por
lo tanto, el aprendizaje y el dominio de estas competencias no podría ser una
opción para el futuro del trabajo humano. Por lo tanto, la fuerza laboral se
verá obligada a adoptar estas competencias. El grupo de competencias más
comunes buscadas para la fuerza laboral digital, que es digitalmente
alfabetizada e interactiva, es tendencia para mantener el nivel profesional.
La lista de competencias aquí incluye: programación,
ciberseguridad, redes digitales, computación en la nube, bases de datos, web,
desarrollo y también la gestión de tecnologías habilitadoras de esta Industria
4.0, es decir: Internet en las cosas, Big Data analítica, Impresión 3D,
Simulación, Realidad aumentada y virtual. Cabe señalar que la mayoría de estas
competencias digitales, al ser también competencias requeridas para realizar un
puesto de trabajo, también podrían encajar en la clasificación de competencias
duras o técnicas.
La tendencia
educativa en las universidades que se enfrentan a la Industria 4.0 en su
evolución y requiriendo ya de la Educación 5.0,8, 9, 17, 18, 33, apuntan
hacia el concepto de una universidad innovadora que tiene en la investigación
su eje principal de desarrollo. Este enfoque investigativo atiende dos planos
relevantes: por una parte, la investigación se usa para la innovación
científica y tecnológica aportando así nuevos conocimientos; por la otra, la
investigación es usada en la innovación académica ayudando a redefinir las
prácticas de aprendizaje y enseñanza. La innovación es muy diversa y compleja,34
lo que requiere de un proceso de cambio cultural continuo y en la Industria 4.0
es aún más relevante ese dinamismo, muy en particular en la formación de los
profesionales orientado a las competencias.
Y todo lo anterior debe dar como resultado un
modelo de gestión universitaria caracterizado por un dinamismo de
retroalimentación entre estos dos planos esenciales. En consecuencia, la
educación superior –y en el caso que se ilustrará asociado a la carrera de
Ingeniería Industrial-- habrá de enfocarse, no solo en formar a todos los
miembros de su comunidad en los conocimientos básicos de las disciplinas o del trabajo,
sino también en estimular el desarrollo de competencias múltiples, propias de las necesidades del
contexto tecnológico, de forma que, desde las competencias de gestión o blandas
como el trabajo colaborativo, la creatividad y el pensamiento crítico, se
preparen egresados con una vocación hacia la innovación y la gestión
tecnológica, desde las diversas áreas del conocimiento o disciplinas
científicas, pero con un fuerte apoyo en herramientas digitales y analíticas
soportadas en el procesamiento de grandes volúmenes de información y desarrollo
tecnológico.
Discusión
A continuación, se argumenta la
propuesta realizada (y ya iniciada con la TH-Wildau de Alemania) para el desarrollo de competencias
en los Ingenieros Industriales, asumiendo las características de la Educación
5.0 antes enunciadas, con la finalidad de transitar e implantar la Industria
4.0 evolucionada en Cuba.
Según Deepa, S., &
Seth, M. en 2013,35 el 80% del desempeño profesional está
determinado por las habilidades blandas (Soft) y solo el 20% por las
habilidades duras (Hard),
al mismo tiempo existe un consenso en que las competencias o habilidades
blandas son en general difíciles de enseñar en el entorno educativo
tradicional, lo cual ha traído como consecuencia que una gran parte de los
graduados no tengan las habilidades necesarias para enfrentar de forma efectiva
los procesos en la vida real, tal como se demuestra en estudios de campo sobre
el tema publicados.36, 37
El destacado estudioso del aprendizaje
organizacional del Massachusetts Institute of Technology
Peter Senge (1992) expresó al iniciar su libro La quinta disciplina:
“Desde muy temprana edad nos enseñan a analizar
los problemas, a fragmentar el mundo. Al parecer esto facilita las tareas
complejas, pero sin saberlo pagamos un precio enorme. Ya no vemos las
consecuencias de nuestros actos; perdemos nuestra sensación intrínseca de
conexión con una totalidad más vasta. Cuando intentamos ver la “imagen
general”, tratamos de ensamblar nuevamente los fragmentos, enumerar y organizar
todas las piezas. Pero, como dice el físico David Bohm, esta tarea es fútil: es
como ensamblar los fragmentos de un espejo roto para ver un reflejo fiel. Al cabo de un tiempo desistimos de
tratar de ver la totalidad”.38, p.2.
Una de las tendencias educativas para enfrentar
este déficit, es el aprendizaje basado en juegos (game-based learning - GBL), donde integrado en el
flujo de estímulos educativos, "encaja" con el funcionamiento del
sistema nervioso de sentir-pensar-hacer. GBL también encaja con las
"necesidades" naturales del cerebro. El aprendizaje basado en juegos
hace que el cerebro se sienta en control, ofrece diversión, juego y
recompensas, y se adapta a la necesidad de ahorrar energía al tener una
historia congruente.39
Según la nueva constitución cubana, la sociedad
espera que las universidades contribuyan activamente al desarrollo del país.
Esto no cubre solo aspectos sociales, sino aspectos de desarrollo económico
también. Según lo referido en las Bases del Plan Nacional Desarrollo Económico
y Social al 2030 en Cuba40 (PNDES, 2017), el país prioriza
la inserción en la esfera internacional de cadenas, producción y
comercialización de nuevos productos y sustitución de importaciones, todo
apoyado por una estrategia de encadenamiento productivo en la economía
nacional. Además, el plan reconoce la necesidad de asegurar que las universidades
ofrezcan profesionales bien preparados.
La inserción de Cuba en las cadenas globales de
suministro es un verdadero desafío41 y se deben desarrollar nuevas
competencias.42 La carrera de Ingeniería Industrial en Cuba,
siguiendo el actual Plan “E” aprobado en 2018, se enfoca a preparar a los
estudiantes para evaluar, diseñar, operar, controlar y mejorar la producción y
procesos de servicio en la cadena de suministro con el objetivo de lograr alta
efectividad y sostenibilidad.
La ingeniería industrial es la única carrera en
Cuba que incluye, en el mismo plan: logística, capital humano en procesos,
cadena de suministro, gestión de la producción, estudios del entorno laboral,
transformación de procesos mediante el uso de nuevas tecnologías e informática,
gestión de la calidad, simulación y gestión de operaciones, estadística,
administración y finanzas, entre otras, y todo esto en los planes de estudio
básicos. Con esto se pretende formar ingenieros industriales que entienden la
naturaleza compleja, dinámica, diversa y en evolución de las cadenas de
suministro modernas y globales. Esto impacta directamente en un desarrollo
positivo de la universidad y del país. A pesar de que el currículo cumple con
los requisitos para el desarrollo del país y de América Latina, la Ingeniería
Industrial en Cuba debe actualizarse para lograr una competitividad
internacional en lo que respecta a la planificación y ejecución de los
contenidos. Además de eso, hay limitaciones en los aspectos técnicos y
tecnológicos de la carrera, incluida la Industria 4.0.
Esta realidad, y el enfoque curricular de los
ingenieros industriales, precisa que estos deben formarse en contacto con las
tecnologías habilitadoras, pues aunque otras disciplinas como automática, informática,
las dominen y desarrollen, no se vislumbra, en opinión de estos autores, una
implementación ni rápida ni efectiva en varios entornos en Cuba, pues por
diseño curricular, el industrial está directamente en el diseño y organización
de los procesos, si este profesional no conoce cómo las tecnologías pueden
ayudar en la práctica, no va a fomentar su uso.
En la práctica, es necesario desarrollar
entornos de aprendizaje que garanticen que el entrenamiento se realice con un
sentido práctico, siendo un prototipo de la realidad que el humano se encuentre
en el entorno laboral real. En Cuba actualmente no es posible desarrollar
entrenamientos en ambientes laborales que garanticen que los estudiantes
entiendan integralmente las potencialidades de uso de las tecnologías
habilitadoras de la Industria 4.0, pues, aunque hay avances, en general están
aislados los conocimientos y las aplicaciones de las mismas, existen las
tecnologías en algunas empresas, pero su uso aún no es desplegado de forma
integral en procesos de manufactura. Esto no favorece que el ambiente ideal de
entrenamiento sea en la empresa, por tanto, es necesario desarrollar en la
Universidad esta capacidad de desarrollo.
Tal y como se expone en Lopes
y colaboradores en 2022,23 si se propicia el aprendizaje
activo o experiencial, a través de experiencias que pueden ser implementadas a
través de la cooperación internacional, y de la creación de laboratorios
similares a Fábricas de Aprendizaje (Learning Factories), que simulan a detalle o de forma general un
ambiente realista e integral de un entorno de manufactura, es posible
desarrollar lo expuesto en Günther et al. en 202018 acorde a la
Educación 5.0 que pone “al humano en el centro y en plano superior” de gestión
de tecnologías y máquinas.
Ante este escenario, la Facultad de Ingeniería
Industrial de la CUJAE ha comenzado a formar a nuestros ingenieros en estas
tecnologías, pues los ingenieros industriales tienen, o deben tener, en las
organizaciones, desde su trabajo en los procesos (y se subraya), una
importante capacidad transformadora, pues la base de las organizaciones son los
procesos de trabajo y la aplicación de cualquier tecnología de este tipo en
ellos implica que los procesos estén diseñados y funcionando como es debido. Rememoramos aquí
aquellas reglas referidas por Bill Gates en 1995,43 a tener muy presentes en el
avance de la digitalización exigida por la Industria 4.0 evolucionada y su
Educación 5.0: la primera, que la automatización de un proceso eficaz aumentará
la eficacia; y la segunda, que la automatización de un proceso ineficaz,
aumentará la ineficacia.
La complejidad se incrementa cuando, además de
la necesidad de formar a estudiantes y personal que trabaja actualmente en los
procesos, hay un elemento base y primordial en este proceso, y es la
transformación de los formadores, los profesores, lo cual es una limitante para
acelerar la necesaria transformación, no obstante, la flexibilidad y actualidad
del plan de estudio.
La experiencia que se viene desarrollando, en
especial con un Proyecto de colaboración conjunto con la TH-Wildau
y la CUJAE, se enfoca en entrenamientos con estudiantes y profesores de la
carrera de Ingeniería Industrial de la CUJAE, consecuentes con competencias a
desarrollar en ellos, asociadas al “aprendizaje activo”, al uso de competencias
de alta cognición o técnicas o digitales y también de gestión organizacional
(de colaboración, trabajo en equipo e inteligencia emocional), vinculadas en
particular a lograr la interacción en la práctica con las tecnologías
habilitadoras de la Industria 4.0.
La Figura 1 representa la estructura que soporta la formación
integral de los ingenieros industriales en el marco de la Industria 4.0
evolucionada.
Figura 1. Formación integral de los ingenieros industriales en el
marco de la Industria 4.0
Fuente: elaboración
propia
La propuesta de implementación de la estrategia
en la Facultad de Ingeniería Industrial se divide en tres áreas fundamentales:
• Área de enfoque 1 (desarrollo de la capacidad
académica en la CUJAE): comprende acciones para
actualizar y extender la formación en ingeniería industrial en la CUJAE y
preparar profesores / docentes de la CUJAE para la docencia en el plan de
estudios mejorado de ingeniería industrial. Dentro de esta área los contenidos
de asignaturas del currículo base y currículo propio existentes en la Facultad
de Ingeniería Industrial se mejoran y actualizan. Se planea desarrollar e
implementar nuevas asignaturas del currículo optativo/electivo que contribuyan
a formar con un enfoque de mejora continua a los estudiantes en determinada
área del conocimiento, para permitir a los ingenieros industriales asegurar la
sostenibilidad y responsabilidad en los procesos y cadenas de suministro en
Cuba.
Los resultados serán evaluados frecuentemente
como base para exponer propuestas de transformación de las asignaturas ante la
Comisión Nacional de Carrera. Las modificaciones y/o mejoras se presentarán
para su discusión y futura aprobación por la Comisión Nacional de Ingeniería
Industrial con impacto nacional.
Es necesario, de forma prioritaria, calificar a
los profesores / docentes de la CUJAE en los contenidos de materias y
didácticas para la docencia, y captar a los propios estudiantes resultado de
esta formación como futuros docentes de la Facultad. El plan de estudios
mejorado de ingeniería industrial es desarrollado y ejecutado mientras se
realizarán una variedad de eventos de formación de formadores. Los docentes de
la CUJAE no solo estarán preparados para la docencia en ingeniería industrial,
sino que también pasarán a formar parte de una red de expertos en mejores
prácticas con profesores y profesionales para asegurar la transferencia
continua de conocimientos.
Los grupos directamente involucrados en el
proyecto son:
1. Los profesores de la CUJAE, que acceden a
conocimientos de vanguardia en materia industrial, ingeniería, logística y
gestión de la cadena de suministro, materiales didácticos de alta calidad y
didáctica moderna de nivel universitario (por ejemplo, aprendizaje basado en
problemas, aprendizaje combinado, gamificación, etc.), experiencia de trabajo
en proyectos en equipos. Participación o realización de eventos de formación de
formadores, talleres prácticos, redes de expertos, eventos científicos o
similares que fortalecen competencias duras y blandas de los profesores.
2. Los estudiantes, que se benefician conjuntamente de
materiales de aprendizaje y programas de estudio adaptados al estado actual de
los conocimientos y a los requisitos del mercado laboral local y mundial.
• Área de
enfoque 2 (preparación para una red multinacional de expertos): todas las
actividades solo pueden tener éxito si se integran en una red de ingenieros
industriales y expertos, empresas como proveedores de tecnología y usuarios,
organizaciones dentro de las cadenas de suministro e incluso actores políticos.
Los grupos afectados indirectamente por el
proyecto propuesto pertenecen a empresas y organizaciones fuera de las
universidades participantes:
-
Empresas de diferentes
sectores en Cuba se benefician de los futuros egresados.
-
Las empresas se benefician de
eventos de transferencia de conocimientos como, por ejemplo, talleres y
seminarios.
-
Los escolares de diferentes edades
tienen la oportunidad de ponerse en contacto con temas de ingeniería,
principalmente de manera práctica, ya sea en talleres prácticos a cargo de los
estudiantes de la CUJAE en el entorno del laboratorio o en talleres especiales
fuera de la CUJAE, garantizando un impacto social concreto.
• Área de
enfoque 3 (desarrollo de estructuras institucionales en la CUJAE): comprende
acciones para establecer un entorno de laboratorio de Ingeniería Industrial con
enfoque en los procesos y visualizando la preparación utilizando tecnologías
habilitadoras de la Industria 4.0 en la CUJAE, como base de la sustentabilidad
en la formación de Ingenieros Industriales, pero priorizando la enseñanza de
los procesos de manera adecuada, independiente del nivel de digitalización de
que se disponga.
El concepto del laboratorio es la formación directamente en prototipos de procesos,
teniendo como base las siguientes fases que son la fundamentación de su
distribución espacial: 1. Entrada, 2. Almacenamiento, 3. Producción y 4.
Salida.
Es un laboratorio que produce uno o varios
productos finales definidos, y a partir de la estructura de los mismos se
diseñan y ejecutan los procesos en cada fase, con una versión de formación sin
el uso de tecnologías, y a partir de esa base conceptual y práctica, se van
integrando tecnologías entre las cuales están las habilitadoras de la Industria
4.0 para mostrar su uso e impacto en los procesos.
En resumen, el laboratorio no es un showroom de tecnologías, ni es un
laboratorio de computadoras solamente, es un ambiente creado intencionalmente
para simular de forma generalizable la práctica empresarial común a cualquier
tipo de industria o servicio, siendo escalable el nivel de uso de tecnologías,
pero con la base de un funcionamiento adecuado de los procesos.
Conclusiones
Los procesos y tecnologías disruptivas de la
Industria 4.0 llevan a la necesidad de una transformación del talento humano,
esto en el marco de la Educación 5.0 que pone “al humano en el centro y en
plano superior” de gestión de tecnologías y máquinas.
Los ingenieros industriales en Cuba tienen el
potencial de apoyar y trabajar multidisciplinarmente en el despliegue del uso
de tecnologías habilitadoras de la Industria 4.0., asumiendo las exigencias de
la Educación 5.0, dada su influencia en los procesos, pero es necesario
transformar integralmente el sistema de formación, incluyendo a los estudiantes
y a los profesores.
La formación (Educación 5.0) en el marco de la
Industria 4.0 debe estar sustentada en el desarrollo de competencias de alta
cognición en tecnologías o procesos de trabajo y en gestión organizacional. Las
tecnologías habilitadoras en la Industria evolucionada 4.0 deben estar
presentes en este entorno educacional de manera que sea posible el aprendizaje
activo, por experiencia o vivencial, a través de laboratorios que simulen los
procesos reales y se transformen en fábricas de aprendizaje, y la incorporación
transversal de los contenidos de transformación digital en todas las
asignaturas de la carrera, desde una visión multidisciplinar.
Las tecnologías posibles a incluir en la
formación del Ingeniero Industrial deben ser contextualizadas en los procesos
de enseñanza-aprendizaje activa de los estudiantes, siendo necesario contar con
profesores o entrenadores bien preparados, lo cual puede suplantarse con el
apoyo intra e interinstitucional.
En la educación superior en general, se
requerirán más contenidos en ergonomía, seguridad y salud, métodos de trabajo,
comunicación, simulación, compensación y motivación, innovación tecnológica,
todo en su nexo con la logística, la gestión de la producción y la necesidad de
desarrollo de los conceptos de la economía circular como base de la
sostenibilidad.
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Conflicto
de intereses
Los autores declaran no presentar conflictos de
intereses
Contribución
de los autores
·
Igor Lopes Martínez:
Conducción del proyecto investigativo, investigación y desarrollo de
conceptualizaciones y métodos. Redacción y revisión del artículo.
·
Armando Cuesta Santos: Investigación y desarrollo
de conceptualizaciones y métodos. Redacción y revisión del artículo.
·
Gaby Neumann: Investigación y desarrollo de
conceptualizaciones y métodos. Redacción y revisión del artículo.
·
José Villalta Alonso: Investigación y aporte de
experiencias. Redacción y revisión del artículo.
·
Sonia Freitas Triana: Investigación y aporte de
experiencias. Redacción y revisión del artículo.
·
Tatiana Delgado Fernández: Investigación y aporte
de experiencias. Redacción y revisión del artículo.
·
Alegna Cruz Ruiz: Investigación y aporte de
experiencias. Redacción y revisión del artículo.