El impacto de las plataformas de datos industriales en la fabricación

El auge de las plataformas de datos industriales ha sido impulsado por el creciente uso de IoT en la industria manufacturera. Estos enormes volúmenes de fuentes y tipos de datos dispares han animado a los fabricantes a implementar plataformas para recopilar y estandarizar datos en sus numerosas máquinas y sistemas.

Al hacerlo, estas "Plataformas de datos industriales" permiten una mayor eficiencia operativa, una visibilidad completa de la producción y ayudan a impulsar iniciativas de mejora continua.

Pero, ¿qué son exactamente estas plataformas, cómo se desarrollaron y cuál es su impacto esperado en la industria manufacturera?

¿Qué es una Plataforma de Datos Industriales?

Las plataformas de datos industriales recopilan, estandarizan, contextualizan, almacenan y hacen accesibles los datos de equipos y sistemas en un entorno industrial.

Las empresas de fabricación han utilizado sistemas MRP y MES durante décadas. Pero con el auge de la Internet industrial de las cosas, el análisis avanzado, la inteligencia artificial (IA), el aprendizaje automático (ML) y los dispositivos de borde, la cantidad de datos ha aumentado exponencialmente, junto con nuevas capacidades de análisis. Esta explosión dio como resultado la necesidad de un enfoque de múltiples soluciones para procesar, almacenar y analizar la gran cantidad de datos y brindar información en tiempo real a los usuarios finales.

Una plataforma de datos industriales consiste en la recopilación, estandarización, contextualización, almacenamiento y entrega de datos. Al ejecutar soluciones en el perímetro o cerca de él, los datos se pueden organizar, limpiar y estructurar parcialmente antes de enviarlos a la nube. El resultado es un sistema de gestión de datos más optimizado y con mayor eficiencia. Este camino bidireccional combina varias tecnologías, de modo que se satisfacen las necesidades integrales de gestión de datos de una empresa.

¿Cómo surgió la necesidad de plataformas de datos industriales?

El auge de los datos como un bien valioso ha presentado algunos problemas en los últimos años. Las tecnologías se vieron abrumadas, lo que resultó en bases de datos fragmentadas y aisladas.

Por ejemplo, aunque la adquisición de datos era casi instantánea, a menudo residía en numerosas bases de datos repartidas por toda la empresa. Para aumentar la confusión, estas bases de datos a menudo eran administradas por varios proveedores de servicios, lo que creaba un problema de latencia o interoperabilidad, una de las cosas que la tecnología IIoT e Industria 4.0 estaban diseñadas para eliminar.

Los administradores de datos se dieron cuenta de la necesidad de una estructura consolidada y en niveles donde todas las bases de datos, comunicación, conectividad y análisis residían en un solo lugar. Esta consolidación evitaría la acumulación de datos en silos y garantizaría que todos los datos recopilados estuvieran disponibles para el análisis predictivo y descriptivo. También permitiría una mejor gobernanza corporativa de los datos y una mejor colaboración entre los usuarios.

Requisitos de la plataforma de datos industriales

Un análisis de McKinsey sugiere que se construya una plataforma de datos industriales de última generación con análisis avanzado con los siguientes niveles:

• Nivel de aplicaciones:Programación, sensores, planificación, operaciones, CRM, KPI
• Nivel de análisis e informes:captura de datos en tiempo real, visualización de datos en tiempo real y aplicaciones de visualización personalizadas, informes de BI
• Nivel de mensajería y middleware:Sensor Gateway, motor MOM
• Nivel de datos:operaciones, datos de sensores, almacén de datos, metadatos, sistema ERP

Existen algunos requisitos críticos para cualquier plataforma de datos industriales, que incluyen:

Integración y Conectividad

Cualquier plataforma de datos industriales requerirá una conectividad flexible y confiable.

Hay cientos de soluciones en el mercado que utilizan la conectividad de dispositivos tradicionales por cable y líneas T1. También hay muchos proveedores de dispositivos que usan Wi-Fi o conectividad celular.

MachineMetrics, por ejemplo, se especializa en la conexión y recopilación de datos de máquinas. Nuestro sistema flexible permite la conectividad de dispositivos sobre equipos OEM con integraciones directas de máquinas, sensores y dispositivos IoT, actualización de equipos automatizados e incluso la conexión de dispositivos analógicos.

Esto permite la conectividad de la máquina con cualquier marca y modelo de equipo, lo que garantiza que los fabricantes puedan recopilar, estandarizar y contextualizar todos los datos de sus máquinas.

Esto permite que los datos se utilicen en otros sistemas que requieren datos de producción precisos para llevar a cabo su funcionalidad principal, como un CMMS o un MES.

La integración con otros dispositivos, fuentes de datos y procesos también es importante. Cuanto más agnóstica sea la conectividad y la solución del dispositivo, mayor será el ecosistema y mayor será la adquisición de datos.

La capacidad de integrar y analizar datos de calidad de equipos analógicos junto con datos adquiridos de dispositivos integrados OEM significa que la transmisión de datos a la plataforma de datos industriales está disponible para análisis avanzados.

La capacidad de procesar total o parcialmente los datos en el borde significa que tanto los datos por lotes como los de transmisión se integran más fácilmente en la plataforma de datos. Esto reduce la latencia y permite que el análisis de la plataforma pase menos tiempo limpiando, procesando y organizando datos.

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Estandarización y contextualización de datos

Los datos están en el corazón de cualquier plataforma de datos industriales. Como tal, la forma en que se prepara es fundamental. Las plataformas de datos necesitan datos estandarizados para dedicar más poder de procesamiento al análisis y la información predictiva y descriptiva.

La plataforma MachineMetrics Machine Data, por ejemplo, utiliza un motor de transformación de datos automatizado para convertir los datos de máquinas y equipos en estructuras de datos estándar. Esto ayuda a potenciar informes y análisis más coherentes. Los datos estandarizados son útiles en datos de sensores personalizados, estado de la máquina, alarmas, anulaciones, diagnósticos, velocidad y modos de la máquina.

Los datos estandarizados se pueden analizar más fácilmente donde se pueden agregar soluciones predictivas y prescriptivas. Esta contextualización de los datos es una de las promesas más importantes de IIoT, ya que permite una gran cantidad de opciones en el taller y en el nivel de fabricación. Los datos contextualizados utilizan acciones preconfiguradas para realizar tareas sin intervención humana, lo que reduce el tiempo de inactividad.

¿Todavía está confundido acerca del Internet Industrial de las Cosas? Lea nuestra guía completa sobre IIoT.

Escalabilidad

La capacidad de conectarse fácilmente a una plataforma de datos industriales es fundamental. Pero cualquier plataforma avanzada también debe ser escalable.

En muchas empresas, los datos de fabricación provienen de una amplia gama de equipos. A veces, este equipo se compra a diferentes OEM. Otras veces, una fábrica puede constar de múltiples pasos de procesamiento y requerir diferentes equipos. También hay innumerables empresas que utilizan equipos a lo largo de generaciones, desde equipos analógicos hasta dispositivos con capacidad IoT integrada.

Una plataforma de datos industriales debe acomodar las entradas de todas estas fuentes y crecer a medida que crece el negocio. Tener dispositivos completamente integrados y datos estandarizados permite escalar más fácilmente a medida que se agregan más activos de máquinas a la plataforma.

Extensibilidad

El software de fabricación tradicional a menudo estaba fragmentado, aislado y carecía de interoperabilidad. La capacidad de capturar, preparar y analizar datos en tiempo real genera un valor significativo.

Una plataforma debe ser completamente extensible para que sus capacidades analíticas sean utilizadas por datos de otros sistemas de software dentro de la empresa, como un CMMS. Plataformas como MachineMetrics ofrecen una plataforma extensible para conectarse a través de API a muchos sistemas heredados, incluido MES ad ERP.

Pero con MachineMetrics, la extensibilidad va más allá de la conectividad API. La plataforma permite la extensibilidad con dispositivos de borde para reducir la latencia y procesar o analizar parcialmente los datos a nivel de máquina. Esto amplía el valor de los datos al mismo tiempo que hace que el uso de los recursos del sistema sea más eficiente. Los operadores pueden confiar en los conocimientos en tiempo real para optimizar los procesos.

El alcance de los datos también se amplía a través de interfaces de operador intuitivas y personalizables. Los técnicos, operadores y gerentes tienen acceso a visualizaciones enriquecidas donde más se necesitan. Pueden agregar sus propios conocimientos y ver el estado de la máquina mostrado por el husillo, la máquina o el nivel de fábrica.

Ventajas de una Plataforma de Datos Industriales

Hay varias ventajas de utilizar una plataforma de datos industriales. Incluyen:

1. Datos consolidados:en una plataforma de datos, los datos se consolidan en un solo lugar en la nube. Esta consolidación significa que todas las bases de datos pueden usar el mismo servicio para brindar información y sugerir estrategias comerciales y optimización de procesos.
2. Acceso mejorado:debido a que los activos de datos están alojados en un solo proveedor de servicios y utilizan los mismos motores de análisis, los usuarios pueden acceder rápida y fácilmente a los datos desde la planta de producción. El valor de las HMI, las tabletas móviles, los teléfonos y las PC significa que la toma de decisiones es más rápida y basada en datos.
3. Aplicaciones valiosas:debido a que las operaciones de datos están escalonadas dentro de la plataforma, los usuarios tienen acceso a informes personalizables y KPI en tiempo real. También tienen la capacidad de acercarse para ver máquinas y husillos específicos o alejarse para ver el rendimiento general de la fábrica.
4. Operaciones mejoradas:el análisis en tiempo real de las condiciones de la máquina puede conducir a nuevas estrategias dentro de la gestión, así como permitir la automatización. Por ejemplo, los programas de mantenimiento predictivo que utilizan el rendimiento y las condiciones reales de la máquina pueden reducir significativamente los costos de mantenimiento y reducir el tiempo de inactividad.
5. Mayor seguridad:muchas empresas arriesgan la seguridad con dispositivos y software IoT ad hoc y fragmentados. Las soluciones integradas significan que, aunque los dispositivos IoT pueden carecer de seguridad total, la plataforma de datos puede administrar de manera significativa la seguridad a través de la autenticación y la autorización del dispositivo. Esto reduce el riesgo de un ataque exitoso.
6. Costos reducidos:dado que los dispositivos IoT y el análisis de datos profundos usan monitoreo en tiempo real, pueden automatizar o semiautomatizar muchos procesos. Esta automatización reduce la mano de obra, desbloquea la capacidad, reduce la cantidad de variables y pruebas manuales requeridas para los controles de calidad y optimiza las estrategias de mantenimiento. Una plataforma con soluciones integradas conduce a procesos optimizados, mayor productividad y menos desperdicio.

¿Cuán influyentes serán las plataformas de datos industriales?

Se estima que se generarán más de 175 zettabytes de datos utilizables para 2025. Las plataformas de datos industriales no solo serán influyentes; también se volverán esenciales. Crearán datos compartidos en muchas industrias con datos únicos y necesidades analíticas.

En este momento, la mayoría de los fabricantes dependen de los sistemas MES y ERP heredados para administrar sus operaciones, pero estas soluciones tienen dificultades con la recopilación de datos. Vemos que este mercado cambia rápidamente a medida que los jugadores más grandes intentan agregar soluciones para permitir la conectividad de los dispositivos, y los nuevos participantes ofrecen soluciones simplemente puntuales para rastrear solo lo mínimo.

MachineMetrics se diseñó específicamente para recopilar datos de máquinas y habilitar la capacidad de acción. MachineMetrics integra datos, dispositivos, software y análisis en una solución poderosa. Los análisis en tiempo real brindan información procesable mientras mantiene el control total sobre sus datos. Para descubrir cómo nuestra plataforma puede brindarle una ventaja competitiva, reserve una demostración hoy.