Uniendo TI y OT: Impulsando el Éxito del IIoT Industrial a Través de la Convergencia

Las empresas han realizado los beneficios de la tecnología de la información durante muchos años. Y con la llegada de la tecnología Internet Industrial de las Cosas (IIoT), una nueva revolución de digitalización de producción está en marcha. Pero a medida que ambas tecnologías continúan madurando, la convergencia TI/OT se está volviendo una realidad y promete entregar un beneficio combinado más significativo para la adopción de IIoT que cualquiera podría solo.

¿Cuál es la Definición de Tecnología de la Información (TI)?

Los sistemas TI han existido por muchas décadas. Consisten en la colección de software, sistemas, redes, mantenimiento y almacenamiento de datos en un sistema combinado que procesa y distribuye datos. Gerentes y tomadores de decisiones usan estos datos en todos los niveles para tomar decisiones a nivel empresarial o de fábrica en entornos industriales.

Para software, esto puede incluir sistemas MRP independientes, sistemas ERP, plataformas especializadas de finanzas o calidad y otros. Inicialmente, estas plataformas eran sistemas on-premise que necesitaban actualizaciones regulares y eran costosos para quienes los usaban.

La Tecnología de la Información también requiere una red. Tradicionalmente, esto significaba servidores internos, cableado en cable o fibra óptica y las habilidades de mantenimiento para instalar y mantener el hardware de red. Otros conjuntos de habilidades valiosos son requeridos para conectar el software y hardware del sistema.

Los sistemas TI a menudo estaban plagados con la incapacidad de dispositivos para comunicarse con otros programas de software, dejando datos aislados y sujetos al sesgo de entrada y un retraso temporal de adquisición de datos a distribución accionable. Las plataformas basadas en la nube han reemplazado gran parte de la necesidad de redes internas, pero muchos sistemas de hardware heredados aún pueden no tener interoperabilidad.

¿Cuál es la Definición de Tecnología Operacional (OT)?

Mientras la tecnología operacional original utilizaba MES, SCADA y otras plataformas, como los sistemas TI, estos sistemas OT no siempre estaban en red. Avances en plataformas informáticas basadas en la nube y analítica avanzada permiten a sistemas OT integrarse y migrar a una plataforma analítica, de procesamiento e integrada centralizada en menos tiempo.

Esta mejora fue posible por avances en análisis informático, inteligencia artificial (IA), machine learning (ML), proliferación de dispositivos y otras tecnologías asociadas. Como parte del movimiento Internet Industrial de las Cosas (IIoT) y más ampliamente como parte de tecnologías Industria 4.0, OT es un conjunto de sistemas de control que monitorizan eventos.

Los datos OT permiten a empresas monitorizar procesos y dispositivos como sensores, medidores de temperatura, salida vibracional y datos de alta frecuencia. Porque puede lograr esta monitorización en o cerca de tiempo real, ajustes industriales a nivel empresarial y de fábrica pueden hacerse, resultando en procesos más optimizados.

La dependencia de OT en datos en tiempo real también permite que ajustes sean detectados y realizados por las máquinas más rápido que operadores humanos. Y sistemas avanzados pueden recibir parámetros definidos por usuario o insights de motores de analítica habilitados por IA y ML para realizar ajustes autónomos o semi-autónomos.

¿Hay una Distinción Entre TI y OT?

La distinción más directa entre TI y OT es que TI trata específicamente con información centrada en datos. En contraste, OT se enfoca en conectividad de máquina y análisis centralizado de datos adquiridos para tomar mejores decisiones en operaciones como procesos manufactureros.

TI puede o no consistir en plataformas de software interoperables, significando que software de calidad a nivel de fábrica puede no poder comunicarse con un MRP o con software de planificación de demanda, etc.

Estos datos aislados significan que la comunicación entre grupos funcionales no es transparente u optimizada. Las decisiones se toman solo dentro del contexto del software usado, que puede estar en desacuerdo o incluso ser contradictorio a otro departamento.

OT se enfoca en la máquina y está dedicada a adquirir los datos correctos por dispositivo para ejecutar y controlar procesos de planta. TI puede tener software aislado o huecos en cobertura de red e entrada de datos en el sistema; OT requiere datos no aislados como absoluto.

Porque la conectividad de máquina permite entradas masivas de datos, analítica avanzada permite a sistemas OT optimizar sistemas manufactureros y procesos de planta, procesos de calidad y procesos de negocio de nivel superior como finanzas, Planificación de Ventas y Operaciones (S&OP) y planificación de demanda. El ecosistema de datos OT es impulsado por datos de máquina en lugar de simplemente un sistema de procesamiento de datos orientado a retraso.

¿Por Qué OT Sigue Siendo Distinta de TI?

OT sigue siendo distinta de TI por varias razones.

Edad de la Tecnología

TI ha existido por mucho más tiempo que OT y consiste en una colección de tecnologías más maduras. OT comenzó como un intento de traer el poder del software a la planta pero ha sido ayudada en avanzar sistemas ágiles y flexibles basados en la nube que combinan múltiples funcionalidades dentro de un solo sistema en tiempo real usando datos adquiridos a nivel de máquina.

Costes Hundidos

OT también es distinta de TI porque muchas empresas han hundido considerables dólares de CAPEX en una red interna compleja de cables, fibra, servidores y conjuntos de habilidades de mantenimiento. Empresas fuertemente invertidas dudan en obsoletar sus sistemas a pesar de los menores costes de entrada y cargas físicas y de mantenimiento reducidas ofrecidas por sistemas OT hoy.

Tasa de Adopción para Nuevas Tecnologías

Las empresas manufactureras tienen culturas corporativas diversas. Y la adopción de nuevas tecnologías puede rezagar como resultado. Se estima que en 2020, solo el 25% de empresas usaban sistemas distribuidos basados en la nube en toda su empresa. Otro 29% usaba tales sistemas a pequeña escala, con todos los demás detrás o en medio. La mayoría de operaciones manufactureras gastan CAPEX considerable cada año en forma de equipos de producción costosos. Algunos adoptarán inmediatamente, muchos tomarán un enfoque incremental y otros mirarán un enfoque "esperar y ver".

¿Cuál es el Significado de Convergencia TI/OT?

Tanto TI como OT han tenido un impacto tremendo en eficiencia mejorada y optimización de procesos a nivel de fábrica. Cada uno puede analizar datos operacionales usando software. Pero convergencia TI/OT significa crear sistemas ciber-físicos que vinculen ambos para aprovechar las mejores partes de cada uno y entregar valor mayor que cada pieza podría producir individualmente.

Esta convergencia significa que eventos y procesos físicos de sistemas manufactureros pueden controlarse con el marco e infraestructura ya en su lugar desde instalaciones TI heredadas y software, analítica avanzada y otras tecnologías emergentes para digitalizar la fabricación.

A medida que los datos de máquina se alimentan en flujos masivos a un motor de analítica, control de máquina, simulación, insights de proceso y otra información pueden ramp up optimización de procesos e impactar significativamente eficiencia, calidad, control de inventario y otra infraestructura crítica dentro de una empresa.

La convergencia TI/OT también ha estado acelerando en los últimos años a medida que las empresas se dan cuenta de que el valor de las nuevas tecnologías no puede ignorarse. Se estima que para 2022, hasta el 40% de proveedores TI y OT unirán fuerzas para entregar soluciones combinadas que reduzcan el coste de despliegue e integración en un 20%.

¿Qué Papel Juega el IoT Industrial en Acercar TI y OT?

Los sistemas TI y OT se desarrollaron en pistas diferentes porque hacían cosas diferentes. Donde TI se basaba en datos que podían usarse a nivel de fábrica y a menudo se utilizaban, OT fue diseñado para usar el poder del software para mejorar procesos a nivel de planta.

El papel más significativo que la introducción de tecnología IIoT trae a la convergencia TI/OT es que IIoT actúa como puente entre las dos. Lo hace reduciendo retrasos temporales para que tanto componentes TI como OT tengan acceso a datos conforme se producen.

También une el ROI de equipos porque la tecnología IIoT es altamente flexible y puede desplegarse en equipos analógicos heredados a través de instalación de dispositivos y con equipos OEM con conectividad incrustada. También puede utilizar tecnología celular para equipos de difícil acceso o en operaciones usando espacio limitado o ecléctico.

Este puente permite a la empresa realizar mayor ROI en equipos porque una nueva plataforma de analítica usando IIoT no requiere nueva compra de equipo para traer todos los equipos físicos bajo el mismo paraguas del sistema.

Finalmente, su papel como puente está en su flexibilidad de programación y procesamiento. Esto significa que las empresas pueden comprar plataformas enteras donde la interoperabilidad de software es nativa o donde puede combinarse con APIs para desaislar información y tener todas las áreas funcionales vinculadas a la misma plataforma de analítica.

Las soluciones IoT Industrial se están desplegando a tasa creciente mientras los fabricantes buscan fusionar componentes físicos y digitales de su planta.

¿Cuáles son las Ventajas de una Estrategia de Convergencia TI/OT?

Las plataformas TI y OT tradicionales se basaban en "islas de datos". Para operaciones críticas de planta como tiempo de ciclo, estas islas pueden esconder ineficiencias ya que estándares de trabajo y tiempos de ciclo deben medirse y registrarse manualmente, y cualquier ajuste debe venir manualmente.

Aprovechando datos en tiempo real e impulsando la toma de decisiones desde la planta hasta las suites ejecutivas, mayor valor se impulsa a través de la operación y las empresas pueden encontrar un camino a la innovación. La adquisición de datos en tiempo real se enfoca en el rendimiento real de la máquina en lugar del rendimiento esperado.

Ventajas de la convergencia TI/OT incluyen:

Visibilidad de Producción en Tiempo Real

El sesgo y asunción del operador son reemplazados por condiciones reales de máquina.

Capacidad Aumentada

Los tomadores de decisiones descubrirán el estado real de su operación y desarrollarán soluciones basadas en datos. Pueden realizar capacidad aumentada del mismo equipo, lo que reduce desembolso de CAPEX.

Insights Accionables

Porque los datos pueden impulsar inmediatamente mejoras de proceso, puede ayudar a gerentes a desarrollar soluciones como automatización mejorada, cambios de distribución de planta, necesidades de formación y utilización laboral.

Diseño Mejorado

Los datos digitales traen funcionalidad en tiempo real a diseño y desarrollo. Esta funcionalidad acorta proyectos iterativos costosos y reduce time-to-market para nuevos productos y servicios. Y permite el uso de software CAD/CAM y gestión de ciclo de vida de proyecto (PLM).

Fabricabilidad Mejorada

La verdadera integración TI/OT usando tecnología IIoT desbloquea la capacidad de utilizar modelado 3D avanzado y simulaciones de rendimiento. La creación de "gemelos digitales" puede ayudar a diseñadores a crear productos que pueden optimizarse para producción.

Costes Menores

El ahorro de costes a través de una convergencia de TI y OT va desde el nivel holístico al nivel de husillo en la máquina. Sensores IIoT y recopilación y análisis de datos en tiempo real significan que los procesos pueden optimizarse a nivel de fábrica. Pero IIoT puede permitir el desarrollo de planes de mantenimiento predictivo que basen reparaciones y reemplazos en datos reales. Gestión de calor, desgaste de herramienta y otros factores reemplazados en el punto óptimo son ejemplos de estos ahorros.

¿Cuáles son los Obstáculos que Enfrentan las Organizaciones en la Convergencia TI/OT?

Si bien la convergencia TI/OT está acelerando, algunos desafíos impactan un movimiento aún más rápido hacia la digitalización completa de fábrica. Estos desafíos incluyen:

Seguridad

Porque la convergencia TI/OT utiliza tecnología IIoT, la seguridad de datos es una preocupación para muchos.

Escalabilidad

Empresas buscando fusionar TI y OT también tienen que considerar cómo escalar. Debido al gran volumen de datos, muchos dispositivos y sensores pueden empujar tanta información que crea un cuello de botella de ancho de banda. La tecnología está avanzando para edge computing, donde latencia y problemas de ancho de banda se reducen haciendo gran parte del procesamiento para que solo los datos más relevantes y parcialmente procesados sean requeridos para la plataforma de analítica basada en la nube.

Problemas Heredados

Muchos dispositivos son unidireccionales en términos de comunicación. Los sistemas TI y OT usualmente requerirán capacidad de comunicación bidireccional. El tipo de sistema TI y OT en su lugar también importa debido a protocolos de comunicación, ya que muchos dispositivos OT tienen protocolos no estándar.

La Convergencia de TI y OT es Ahora Posible Gracias a Avances Tecnológicos

Nuevos avances tecnológicos están viniendo online que pueden ayudar a mitigar muchos de los desafíos enfrentados en la convergencia TI/OT. Estas tecnologías ofrecen avances como:

Aplicaciones Sin Código

Muchos nuevos dispositivos y sensores permiten el uso de programación en lenguaje natural. Esta programación significa que experiencia en codificación no es requerida para ponerlos en línea.

Gemelos Digitales

Al construir réplicas digitales de objetos, los gemelos digitales ofrecen muchas ventajas. Pueden ser máquinas enteras o sistemas de máquinas. También pueden ser piezas individuales o ensamblajes que pueden simularse bajo pruebas de estrés a fallo. O pueden ser nuevos desarrollos de producto.

Un gemelo digital de una máquina CNC.

Realidad Aumentada

La realidad aumentada puede usarse para inspección. Sin embargo, también es una forma de mejorar formación o permitir a un técnico calificado en ubicación remota asistir reparaciones realizadas por un operador no calificado.

Edge Computing

Vastas corrientes de datos crean cuellos de botella a la nube. Usando edge computing, los datos se procesan parcialmente antes de entrar a la nube. Este procesamiento significa que la plataforma de analítica puede ser mejor encargada para analítica, y significa que la latencia se reduce en el extremo de la máquina.

Convergencia TI/OT Usando MachineMetrics

MachineMetrics entiende el poder de los datos de máquina y su necesidad de fusionar su funcionalidad TI/OT heredada bajo una plataforma IoT best-in-class construida para fabricantes. La plataforma MachineMetrics se conecta a cualquier marca y modelo de equipo, y la instalación es rápida.

Monitorización de producción, monitorización de condiciones y otras soluciones robustas le permiten identificar cuellos de botella en producción y actuar rápido. Con analítica de datos en tiempo real, puede optimizar sus procesos con insights accionables conforme ocurren y aprovechar datos en otros sistemas como calidad, mantenimiento y cotización.

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