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Un viento cambiante en la innovación del control básico

A medida que la innovación técnica se ha enfriado en los controles básicos del proceso, la atención ahora se está desplazando hacia una mejor estandarización para ayudar a reducir los costos del ciclo de vida.

Mark Sen Gupta
Mark Sen Gupta, director de investigación de ARC Advisory Group.

ARC espera ver un peque√Īo cambio en el enfoque del control en el Nivel 2.

Los sistemas de control de procesos básicos, también conocidos como Nivel 2 en la Arquitectura de Referencia Empresarial Purdue (PERA, por su sigla en inglés), han formado la base para la fabricación exitosa de procesos durante décadas. Durante ese tiempo, la industria ha sido testigo de varias revoluciones tecnológicas que han producido controles de procesos más precisos, exactos y rápidos y, en consecuencia, una mejor calidad y rendimiento del producto. Las innovaciones han pasado de lo mecánico a lo eléctrico y a lo computacional. Actualmente, la tendencia en la automatización ha impulsado la innovación hacia la arquitectura, con cambios principalmente incrementales en el Nivel 2.

Mientras tanto, el Open Process Automation Forum (OPAF), un foro de The Open Group, ha cambiado el enfoque para enfatizar en la necesidad de estandarizaci√≥n en el Nivel 2 para ayudar a reducir los costos del ciclo de vida. Entonces, ¬Ņqu√© puede esperar la industria de este nivel en la arquitectura de automatizaci√≥n en el futuro? ¬ŅC√≥mo deben prepararse los usuarios finales?

Las raíces de la innovación del control

Muchas formas de dispositivos mec√°nicos se han utilizado para el control de procesos durante el siglo pasado a medida que las innovaciones ocurr√≠an lenta y met√≥dicamente. Cuando el procesamiento por computadora surgi√≥ en la automatizaci√≥n durante la d√©cada de 1960, los controles de proceso se pod√≠an cambiar, reutilizar y hacer interactuar f√°cilmente con otros controles. Una d√©cada m√°s tarde, la tecnolog√≠a de redes permiti√≥ un gran intercambio de datos entre los controladores y los operadores. El poder de c√≥mputo y la memoria tambi√©n aumentaron. Ambas tendencias continuaron durante los a√Īos ochenta y noventa y se extendieron a dispositivos de campo.

En la √ļltima d√©cada, la industria fue testigo de un mayor √©nfasis en asegurar los activos de control de Nivel 2 y reducir la mano de obra necesaria para instalar, comisionar y mantener esos activos. Sin embargo, cuando se trata de la tecnolog√≠a b√°sica de control de procesos, no ha cambiado mucho en este periodo.

Esto llev√≥ a un mayor enfoque del OPAF en la estandarizaci√≥n y los costos del ciclo de vida. El reciente ARC Industry Forum en Orlando, Florida, dedic√≥ varias sesiones al tema. Los analistas de ARC tambi√©n han escrito numerosos informes y blogs al respecto. Espec√≠ficamente, OPAF se ha centrado en los sistemas de estandarizaci√≥n para las funciones ISA95 Nivel 1 y Nivel 2. Estos sistemas son entradas y salidas b√°sicas de los dispositivos de campo y la ejecuci√≥n del bloque de funci√≥n de control regulatorio. ExxonMobil y otras compa√Ī√≠as de usuarios finales visualizan sistemas de automatizaci√≥n con muchos m√°s controladores de procesos, pero mucho m√°s peque√Īos. Estos dispositivos de hardware m√°s peque√Īos controlar√≠an tan solo uno o dos ciclos, cada uno de los cuales crear√≠a microservicios para la automatizaci√≥n de procesos.

Los miembros no buscan innovaciones técnicas para revolucionar el control básico de procesos. Se han creado todas las innovaciones técnicas necesarias para alcanzar sus objetivos. En su lugar, quieren transformar el aspecto comercial de la automatización al hacer sean menos costosos para el ingeniero, el personal y la actualización. De hecho, gran parte de la innovación reciente que hemos visto en los proveedores de automatización se centra en reducir los costos del proyecto y del ciclo de vida en lugar de mejorar el control del proceso en el Nivel 2, donde parece que ya se han aprovechado todas las oportunidades.

Paralelos desde el Nivel 1

Esto es paralelo a lo que ya ha ocurrido con los dispositivos de campo de proceso. Cuando considere las v√°lvulas y los transmisores en su planta, son casi todos √≠tems commodities. Cada fabricante de instrumentos puede tener caracter√≠sticas y funciones ligeramente diferentes, pero sus productos generalmente cumplir√°n el objetivo. La configuraci√≥n de estos dispositivos una vez consumi√≥ una cantidad considerable de tiempo de ingenier√≠a, pero ahora los usuarios finales simplemente env√≠an al proveedor sus datos de proceso y reciben un dispositivo configurado correctamente a cambio. Los t√©cnicos de la planta lo instalan y queda listo.

El mercado ahora est√° adoptando un enfoque similar para el control de Nivel 2. La propuesta de valor en la mayor√≠a de los dispositivos de campo gira en torno a la facilidad de configuraci√≥n, facilidad de uso, facilidad / costo de soporte y costo inicial. Todo el nuevo valor en el espacio se encuentra en las aplicaciones de software que supervisan los dispositivos. El enfoque que persigue OPAF significa que habr√° poca o ninguna propiedad intelectual para salvaguardar en el nivel de control, tal como lo es hoy un transmisor. En cambio, la informaci√≥n cr√≠tica se mantendr√° en un nivel m√°s alto en la estrategia de control. Una arquitectura OPAF ciertamente permitir√≠a a los proveedores integrar de forma segura algoritmos de control de Nivel 2 patentados (y potencialmente superiores) en los productos, pero es una cuesti√≥n abierta si se enfocar√°n en este nivel, en lugar de aplicaciones de mayor valor como el control predictivo del modelo para m√ļltiples ciclos.

Dadas las tendencias anteriores, ARC espera ver un peque√Īo cambio en el enfoque del control en el Nivel 2. El algoritmo proporcional-integral-derivado (PID) ha sido "lo suficientemente bueno" y continuar√° haciendo el trabajo. Las innovaciones de software para el desarrollo de control y para aplicaciones avanzadas probablemente se convertir√°n en las principales √°reas de innovaci√≥n de automatizaci√≥n en lo que podr√≠a denominarse Nivel 2.5.

(*) Nota acerca del autor: Mark Sen Gupta puede contactarse en el correo: msengupta@arcweb.com. Es director de investigaci√≥n deARC Advisory Group.Cuenta con m√°s de 25 a√Īos de experiencia en control de procesos, SCADA y aplicaciones de TI con compa√Ī√≠as como Mobay, Honeywell, Plant Automation Services (PAS), CygNet Software e Invensys. Es licenciado y tiene una maestr√≠a en ingenier√≠a el√©ctrica del Georgia Institute of Technology.