Por Beth Stackpole
Anote otro avance de automatización que le trajo la pandemia global de COVID-19: un repunte en las implementaciones de computación en la nube y perimetrales a medida que los fabricantes luchaban por mantener las plantas de producción en funcionamiento y la productividad del personal en medio de un cambio a gran escala hacia el trabajo remoto y operaciones internas limitadas.
Según la encuesta Nube & Borde de 2021 de Automation World, 62 % de las empresas actualmente están aprovechando las tecnologías de la nube como parte de sus hojas de ruta de transformación digital, un aumento significativo con respecto al 51 % informado en una encuesta similar de Automation World de 2019. La adopción de tecnologías informáticas de borde y niebla también aumentó desde la investigación previa a la pandemia: en la encuesta de este año, las implementaciones de informática de borde aumentaron al 55 % de las empresas que respondieron en comparación con el 43 % en la encuesta anterior; El crecimiento de la computación en la niebla fue menos sustancial, expandiéndose a una cuarta parte de las empresas encuestadas en comparación con el 20% en 2019.
Si bien la pandemia mundial aceleró la transformación digital en todos los ámbitos, no fue un factor en el aumento del uso de la computación perimetral, sino un impulso para un uso más frecuente de la computación en la niebla, principalmente para adaptarse a las aplicaciones de administración remota. Una cuarta parte de los fabricantes que participaron en la encuesta intensificaron su uso de tecnologías en la nube durante el transcurso de la pandemia para brindar acceso en cualquier lugar y en cualquier momento junto con capacidades de monitoreo en tiempo real para sistemas de automatización críticos y equipos de planta durante un período en el que muchos tenían para limitar el número de personal físicamente permitido en el sitio.
“Cuando las plantas se cerraron y los empleados no pudieron regresar físicamente al trabajo, los fabricantes se dieron cuenta rápidamente de que necesitaban contar con capacidades de automatización para que las instalaciones volvieran a funcionar de forma remota”, dice David Breaugh, líder comercial de fabricación en Microsoft. “El COVID también creó una explosión en la demanda hasta el punto en que los fabricantes no tenían suficiente capacidad para mantenerse al día. Implementaron casos de uso para ayudar a mejorar el rendimiento sin interrumpir las operaciones diarias”.
La encuesta de Automation World encontró que el uso de la computación perimetral se dividió 50-50 entre las aplicaciones de agregación de datos y análisis de datos, y el modelo ganó fuerza para las aplicaciones de análisis de datos de producción y fabricación, citado por el 63 % de los encuestados, frente al 52 % en 2019. Más significativo en términos de crecimiento para borde fueron las aplicaciones relacionadas con el análisis de datos de equipos para la capacidad o la efectividad general del equipo (OEE): fueron citadas por el 63 % de los encuestados en la encuesta de este año en comparación con solo el 20 % en 2019.
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En comparación, tanto la computación en la niebla como en la nube tenían una división más grande entre el análisis de datos y la agregación de datos, y el delta era más amplio para el uso de la nube: el 58 % aprovechaba principalmente la tecnología para el análisis de datos y el 42 % para la agregación de datos. La nube también se dividió equitativamente entre los casos de uso relacionados con la agregación y el almacenamiento de datos y el análisis de eficacia empresarial (ambos con un 52 %) con análisis de datos de producción/fabricación (42 %) y análisis de datos de equipos (39 %) mucho menos arraigados. Por su parte, la computación en la niebla probablemente se introdujo para agregar o almacenar datos, según el 60% de los encuestados, y su uso disminuyó significativamente para la variedad de diferentes casos de uso de análisis.
Los fabricantes informaron una gran cantidad de beneficios asociados con cada una de las tecnologías con algunos destacados notables. Por ejemplo, era más probable que la computación en la nube facilitara las mejoras en la rentabilidad (50 %) con la computación perimetral y de niebla asociada con el aumento de la producción, citada por el 54 % y el 38 %, respectivamente.
De acuerdo con los hallazgos de la encuesta Automation World de 2019, los fabricantes generalmente no eligen entre paradigmas informáticos. Más bien, están implementando una gama de tecnologías de nube y de borde según sus requisitos comerciales específicos y casos comerciales y, en última instancia, están aprovechando los paradigmas como complementarios. La clave, aconsejan los expertos, es trazar una arquitectura y una estrategia diseñadas para abarcar ambas. “Donde más luchan las personas es cuando crean una arquitectura de borde y una arquitectura de nube separada y luego intentan que interactúen y se encuentran con problemas”, señala Wes Sylvester, vicepresidente del Grupo de Soluciones Industriales de Cisco. “De la misma manera que la gente habla de la flexibilidad para escalar hacia arriba y hacia abajo desde las aplicaciones en la nube, debe incorporar flexibilidad en su arquitectura para que los datos que van a la nube hoy puedan algún día aprovecharse en las instalaciones”.
Surgen nuevos casos de uso
A medida que la pandemia dictó la necesidad de distanciamiento social, lo que resultó en menos personas en el sitio, la adopción de tecnologías en la nube se disparó para respaldar la productividad y la colaboración de los trabajadores, así como el acceso remoto y el monitoreo de equipos críticos de la planta para aplicaciones de resolución de problemas y control de calidad. La realidad aumentada/realidad virtual y las herramientas basadas en la nube conectaron a un número limitado de trabajadores de la planta con la gerencia de la planta o expertos fuera del sitio para ayudar en el mantenimiento remoto y la inspección visual, mientras que los sistemas habilitados para la nube ayudaron a los equipos de operaciones de calidad a seguir el ritmo de la creciente demanda de los consumidores, y menos trabajadores fueron empleados in situ para promover así la seguridad.
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Mientras tanto, Emerson vio cómo sus clientes aumentaban la inversión en el uso de sensores y la implementación de puertas de enlace perimetrales para aumentar las rondas de inspección manual a través de la recopilación de datos y análisis para medir el estado y la confiabilidad del equipo. “Anteriormente, la gente buscaba automatizar algunas inspecciones manuales con sensores y puertas de enlace perimetrales, pero se detuvieron porque pensaban que era demasiado costoso”, explica Peter Zornio, director de tecnología de Emerson. “De repente, no tenían gente para hacer las inspecciones, así que no tenían otra opción”.
Siemens también vio una aceleración de proyectos e implementaciones en plataformas de borde y en la nube, según Bernd Raithel, director de marketing de productos e implementación de nuevas tecnologías en Siemens Factory Automation. Los clientes aprovecharon las tecnologías de computación de punta y simulación en la nube para realizar la puesta en marcha virtual de las máquinas por adelantado antes de que se construyeran e implementaran en el campo, así como para permitir que los fabricantes de equipos originales o los fabricantes de máquinas monitorearan equipos de forma remota y enviaran orientación a los operadores, dice Raithel. Otros casos de uso que ganaron fuerza durante la pandemia incluyeron aplicaciones de mantenimiento predictivo y detección de anomalías que aprovecharon la computación y el análisis de punta en concierto con tecnologías en la nube para potenciar la inteligencia artificial (IA), incluido el entrenamiento de redes neuronales.
Litmus, un proveedor de plataformas de IoT industrial (Internet de las cosas) del borde a la nube, dice que sus clientes están aprovechando las capacidades del borde para la recopilación y el procesamiento de datos, creando paneles locales y KPI para que los operadores de máquinas y los gerentes de planta monitoreen la utilización de activos, OEE. También están aprovechando las aplicaciones de borde para facilitar las alertas basadas en reglas que indican el tiempo de inactividad de la máquina. Con su soporte incorporado para la integración de datos del borde a la nube, la plataforma aprovecha la nube para agregar datos en múltiples plantas para un análisis más profundo del rendimiento de múltiples plantas y para el entrenamiento de modelos de IA (inteligencia artificial), dice John Younes, director de operaciones de Litmus. “Ofrecemos una plataforma para hacer todo lo necesario en torno a los datos y la gestión de aplicaciones y sistemas perimetrales a escala en muchas fábricas, ubicaciones y sitios”, explica.
Litmus para OEE es una plataforma perimetral escalable que ofrece conectividad de datos críticos entre activos y fuentes de datos para medir OEE y optimizar el rendimiento de los activos.
Dado que la implementación del borde a la nube es cada vez más la norma, las organizaciones deben dejar de pensar en dónde implementar los datos y las aplicaciones y, en cambio, centrarse en la tarea empresarial en cuestión. Como parte de cualquier estrategia de implementación, es importante considerar los requisitos del proceso en lo que respecta al costo, la seguridad, las demandas de latencia e incluso la necesidad de una conexión a Internet confiable. A partir de ahí, se trata de comprender dónde residen actualmente los datos y qué desea hacer con ellos.
“Por ejemplo, con el monitoreo basado en condiciones donde los datos son calientes y la reacción debe ser en milisegundos, el borde es la ubicación correcta”, explica Bharath Ramesh, jefe de gestión y estrategia global de productos, sistemas de borde convergentes, en HPE. “Para las aplicaciones que no son tan críticas en cuanto al tiempo, como las métricas operativas, la nube es más eficiente para obtener economías de escala”.
También es beneficioso adoptar el cambio de mentalidad que viene con nuevas plataformas como la nube, especialmente porque fomentan una mayor experimentación. “En el mundo de la automatización, eso es intimidante porque tradicionalmente ha tenido que gastar una gran cantidad de capital y realizar cambios de proceso pesados para probar cosas nuevas”, dice Jason Andersen, vicepresidente de estrategia y gestión de productos de Stratus. “En la nube, tienes más libertad para experimentar y probar cosas nuevas, lo cual es muy liberador”.
Al final, los expertos recomiendan comenzar con pequeños proyectos piloto, obtener algunos logros iniciales y avanzar a partir de ahí. No se concentre solo en recopilar datos de activos industriales: la verdadera ventaja consiste en saber lo que quiere lograr, seleccionar los datos correctos y luego ponerlos a trabajar en todo el panorama de la periferia a la nube. “Tenemos toneladas de datos y no sabemos cómo aprovecharlos para generar inteligencia real”, dice Mark Besser, vicepresidente senior de éxito del cliente en Savigent. “Más datos no es la respuesta, se trata de obtener acceso a los datos correctos para resolver problemas comerciales”.
