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La revolución de automatización de procesos

Revolución de automatización de procesos

ABB Corporate Research, Ladenburg, Alemania

Mirando 30 años atrás, la tecnología de la información ha transformado profundamente la vida cotidiana. Internet, las redes informáticas y los dispositivos móviles se han extendido rápidamente. Para muchos adolescentes, el teléfono inteligente es ahora la cosa más importante en su vida. Esto fue acompañado por impresionantes avances tecnológicos. La producción masiva de miles de millones de dispositivos cada año significa que la tecnología de base poderosa ahora está disponible a muy bajo costo.

Al comparar la automatización de proceso de una planta de 30 con la de una planta recién construida, notamos que todavía es relativamente similar. Por supuesto, el costo de la automatización ha disminuido significativamente y el nivel de automatización ha aumentado significativamente durante ese período. Pero, en general, los principios de la automatización no han cambiado realmente.

La automatización de procesos tiene diferentes requisitos clave, como seguridad, confiabilidad y longevidad, que llevan a una adaptación más lenta de la red y la tecnología informática disponibles. Sin embargo, creemos que en el futuro cercano, la automatización de procesos acelerará el uso de la tecnología de la información más avanzada y por lo tanto cambiará radicalmente.

Muchas de las limitaciones impuestas por el hardware, como el poder de procesamiento limitado en los sistemas integrados, se relajarán mucho o incluso desaparecerán. En el lado del software, las tecnologías como la virtualización harán que el software de automatización sea portátil y más fácil de implementar. Los sistemas de software en tiempo real pueden convertirse en agnósticos de las especificaciones de la plataforma, ya sean sistemas operativos o sistemas de comunicación industrial. Esto abre el dominio para una gran cantidad de tecnologías para elegir, aumentando la flexibilidad, pero también la complejidad.

Raspberry Pi, una computadora de una sola placa con Linux.

Raspberry Pi, una computadora de una sola placa con Linux. Imagen cortesía de Clive Darra en Flickr

Pronto, la mayoría de los actuadores y sensores se comunicarán a través de alguna forma de Ethernet. Esto romperá el aún apretado acoplamiento apretado de los controladores y las señales de proceso. Aunque los requisitos industriales para el cableado y los conectores difieren de los del mundo de la oficina, los esfuerzos en curso conducirán a estándares industriales, por ejemplo, para Ethernet sobre cables de dos núcleos. La pila de comunicación Ethernet puede ejecutarse en muchos medios físicos diferentes, como fibra, cobre, WLAN, 4G o Bluetooth, y por lo tanto puede optimizarse para casos de uso específicos.

Las tecnologías de software para la virtualización y la implementación dinámica rápida permitirán ejecutar programas de automatización en muchos hosts alternativos diferentes: directamente en el dispositivo, en una nueva clase de servidor de automatización industrial o incluso en la nube. Completamente nuevos esquemas de redundancia serán desarrollados. El costo de la ingeniería disminuirá drásticamente ya que la mayoría de la configuración se realizará con Plug & Play.

La tarea de elegir las tecnologías correctas para una aplicación puede ser al principio más difícil, ya que hay poca experiencia con respecto a las compensaciones en el dominio de automatización. Un ejemplo es la posibilidad de reducir el número de controladores en una planta ya que un nuevo y más potente hardware controlador requeriría menos controladores para el mismo trabajo que antes. Sin embargo, se debe encontrar el mejor equilibrio entre costo, complejidad y disponibilidad para un escenario en el que intervienen muchas variables. La flexibilidad y escalabilidad de la producción es cada vez más importante. Los conceptos de automatización modular permitirán construir rápidamente nuevas plantas de producción y ampliarlas o aumentarlas dependiendo de la demanda. Los conceptos de automatización modular estandarizarán y encapsularán la automatización base. La automatización de alto nivel se orquestará cómodamente en un nivel abstracto.

Tecnología de tarjeta perforada

Telar perforado con tarjeta en el Museo Nacional de Escocia. Imagen cortesía de Gnomonic en Flickr

Un hardware más capaz y subsistemas de comunicación de mayor ancho de banda también permitirán sistemas de diagnóstico totalmente integrados en dispositivos de campo. La disponibilidad de datos de diagnóstico más detallados abrirá nuevas formas de gestionar los sistemas de automatización relacionados, por ejemplo, con la redundancia y el mantenimiento predictivo. Nuevas capacidades tales como mejores diagnósticos y resiliencia son esenciales para mercados como Deep See Drilling y otras operaciones en entornos difíciles.

Una de las consecuencias es que los modelos comerciales tradicionales cambiarán. Muchos componentes de hardware se han convertido en productos básicos al igual que los sistemas operativos en tiempo real en el pasado. Entonces, ¿qué cambiará? El valor se creará más que antes en los componentes de software. Si no está en los motores de ejecución de los controladores, entonces en las capacidades de diagnóstico de un sistema de automatización. Cuando un proveedor puede ofrecer una fiabilidad superior y un menor costo de mantenimiento a través de servicios de diagnóstico, tendrá la ventaja sobre la competencia.

En algunas áreas, sin embargo, veremos una carrera hacia abajo similar a lo que sucedió en la industria de TI. Los mercados anteriormente lucrativos desarrollaron una presión extrema sobre los precios de hardware, software y servicios.

Al final, el cliente se beneficiará de este desarrollo. La funcionalidad básica para la automatización de una producción será más barata. También habrá más opciones en software y hardware. Esto beneficiará a la baja, media y alta gama del mercado. Por encima de esto, veremos capacidades de alto nivel, por ejemplo, diagnósticos sofisticados, que benefician principalmente al mercado de gama media y alta.

Dr. Martin HollenderStephan Sehestedt

Por Martin Hollender y Stephan Sehestedt

Dr. Martin Hollender

http://www.abb.de

Dr. Martin Hollender (book.equilibrium@gmail.com ) es investigador en el grupo de Gestión de Operaciones en ABB Corporate Research en Alemania. Es editor del libro "Collaborative Process Automatio"

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