Matemáticas, la cuarta revolución industrial

Las empresas 4.0 tienen el reto de combinar la digitalización con el uso de algoritmos

Matemáticas, la cuarta revolución industrial
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La incorporación de la máquina de vapor a los sistemas productivos del siglo XVII supuso la primera revolución industrial. La segunda llegó con las cadenas de montaje en sectores entonces emergentes, como el químico, el eléctrico y el de automoción. Y, la tercera, a finales del pasado siglo, con la automatización propiciada por las nuevas tecnologías basadas en la electrónica. Ahora estamos ante un nuevo salto cualitativo, una cuarta revolución, que debe permitir extraer todo el potencial de la anterior mediante el uso de unas herramientas invisibles, pero tremendamente eficaces: las matemáticas.

Las llamadas industrias 4.0 son empresas que, conscientes de los nuevos retos, se encuentran inmersas en una transformación sin precedentes: combinar la digitalización de sus procesos con el uso de algoritmos para identificar tendencias y comportamientos; tomar decisiones más sólidas; optimizar sus procesos, productos, stocks y servicios; y mejorar la calidad de sus productos, sin perder de vista el compromiso de reducir costes. Su objetivo final es promover una innovación más competitiva y de alto valor añadido, y así garantizar el valor futuro de la empresa. Y todo eso gracias a los números.

No importa cuál sea el tamaño de la compañía ni el sector –biomedicina, banca, logística, análisis de riesgos, seguridad, comercio, distribución, energía, transporte...– para utilizar tecnologías como el análisis masivo de datos, la estadística analítica, la simulación numérica, o la optimización de procesos para mejorar sus servicios actuales o poner en marcha otros nuevos. Aunque de forma sigilosa, la simulación numérica, la estadística y la optimización están prácticamente detrás de cada paso dado en esa dirección.

No solo se trata de incorporar algoritmos en procesos internos sino que sean robustos, eficientes y rápidos. Actualmente es fácil adquirir excelentes infraestructuras de computación o acceder a estos servicios externamente, pero solo incorporando los algoritmos más avanzados se logra un modelo de negocio de éxito y con futuro. Con estos avances tecnológicos, los ciclos de innovación son cada vez más cortos, permitiendo en un año un salto innovador que antes requería varias décadas. Unas cifras que deberían hacer recapacitar a las industrias que todavía no han incorporado las matemáticas a toda su estructura. Porque ellas serán la clave de su supervivencia y éxito ante sus competidoras.

Varios informes señalan el significativo impacto de las matemáticas en empleo y valor añadido. Uno estima que 2,8 millones de empleos del Reino Unido, el 9% del total, usan habilidades matemáticas, y cifra en 208.000 millones de libras su contribución al PIB (un 16%). Cifras corroboradas por otro reciente estudio en Francia, que estima su impacto en un 15% del PIB francés y el 9% del empleo total.

Muchas de las tecnologías matemáticas emergentes, como el big data, el machine learning o la MSO (Modelización, Simulación y Optimización) ya existían, pero la creciente capacidad computacional les ha dado un gran empujón. También ha sido determinante la labor que se ha hecho para acercar las matemáticas a la sociedad en general, y a la empresa, en particular. Los matemáticos han pasado de dedicarse, casi exclusivamente, a la investigación clásica y a la docencia, a ser reclamados por empresas de todo tipo y tamaño para subirse al tren de la nueva revolución. Por eso, Matemáticas ha pasado de estar entre las carreras menos demandadas a convertirse en la más reclamada (hoy, la doble titulación en Física y Matemáticas exige una nota de 13,66 sobre 14).

Un aspecto importante en el creciente protagonismo de las matemáticas en el mundo empresarial es la apuesta por el traspaso de conocimiento a la industria desde las universidades e instituciones investigadoras. La colaboración entre los matemáticos y las empresas es una necesidad acuciante, y así nació eI Instituto Tecnológico de Matemática Industrial (ITMATI), con una fuerte vocación hacia la transferencia de las tres universidades gallegas que lo conforman, A Coruña, Santiago de Compostela y Vigo.

Durante sus cinco años de funcionamiento ya ha producido resultados notables, habiendo desarrollado 60 proyectos de transferencia, diez de ellos internacionales, para 40 clientes distintos. En el último año, ITMATI ha facturado más de un millón y medio de euros, que llevan a una cifra de negocio de más de cuatro millones de euros desde su puesta en marcha en 2013. Importante también es la labor de proyección hacia las empresas de nuestros contratados: el 51 % de los investigadores que han dejado el centro están trabajando actualmente en empresas o centros tecnológicos.

Una de las actividades que organizamos periódicamente es el European Study Group with Industry (ESGI), cuya 139ª edición se celebrará del 9 al 13 de julio en Santiago de Compostela, en colaboración con la Red Española Matemática-Industria (math-in). Se trata de un punto de encuentro en el que trabajan conjuntamente técnicos de las industrias y matemáticos sobre problemas concretos de las empresas, para tratar de encontrar soluciones o atisbar las herramientas matemáticas adecuadas para resolverlos.

Entre las que estarán presentes este año se encuentran tanto algunas bien conocidas, como Repsol y ArcelorMittal, como pymes de sectores emergentes, como EcoMT, que plantearán cuestiones sobre producción de energía, automoción, metalurgia y el sector forestal, entre otras. Durante cinco días, trabajarán juntos para determinar cómo las matemáticas pueden ayudarles. Unas matemáticas aplicadas, que en absoluto están reñidas con las más puras y básicas, porque como la experiencia ha demostrado numerosas veces, lo abstracto de hoy es lo concreto del mañana.

Peregrina Quintela es catedrática de Matemática Aplicada en la Universidad de Santiago de Compostela y directora del Instituto Tecnológico de Matemática Industrial (ITMATI).

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