Plataformas de Datos Industriales: Mejorando Eficiencia, Visibilidad y Mejora Continua en 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 tipos y fuentes de datos dispares han alentado a los fabricantes a implementar plataformas para recopilar y estandarizar datos en sus muchas máquinas y sistemas.

Al hacerlo, estas "Plataformas de Datos Industriales" permiten una mayor eficiencia operativa, 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 manufactureras han utilizado sistemas MRP y MES durante décadas. Pero con el auge del Internet Industrial de las Cosas, análisis avanzados, inteligencia artificial (IA), Aprendizaje Automático (ML) y dispositivos edge, la cantidad de datos ha aumentado exponencialmente, junto con nuevas capacidades de análisis. Esta explosión resultó en la necesidad de un enfoque multi-solución para procesar, almacenar y analizar la vasta cantidad de datos y entregar insights en tiempo real a los usuarios finales.

Una plataforma de datos industriales consiste en recopilación de datos, estandarización, contextualización, almacenamiento y entrega. Al ejecutar soluciones en o cerca del edge, los datos pueden organizarse, limpiarse y estructurarse parcialmente antes de enviarse a la nube. El resultado es un sistema de gestión de datos más ágil con mayor eficiencia. Este camino bidireccional combina múltiples tecnologías, para que las necesidades de extremo a extremo de una empresa se cumplan para la gestión de datos.

¿Cómo se Desarrolló la Necesidad de Plataformas de Datos Industriales?

El auge de los datos como una mercancía valiosa ha presentado algunos problemas en los últimos años. Las tecnologías se saturaron, resultando en bases de datos fragmentadas y aisladas.

Por ejemplo, si bien la adquisición de datos era casi instantánea, a menudo residía en numerosas bases de datos distribuidas por toda la empresa. Para aumentar la confusión, estas bases de datos a menudo eran gestionadas por varios proveedores de servicios, creando un problema de latencia o interoperabilidad, una de las cosas que IIoT e Industria 4.0 fueron diseñadas para eliminar.

Los gerentes de datos se dieron cuenta de la necesidad de una estructura consolidada y escalonada donde todas las bases de datos, comunicaciones, conectividad y análisis residieran en un solo lugar. Esta consolidación evitaría el aislamiento de datos y garantizaría que todos los datos recopilados estuvieran disponibles para análisis predictivos y descriptivos. También permitiría una mejor gobernanza corporativa de los datos y mejor colaboración entre usuarios.

Requisitos de las Plataformas de Datos Industriales

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

• Nivel de Aplicaciones: Programación, sensores, planificación, operaciones, CRM, KPIs
• Nivel de Análisis e Informes: Captura de datos en tiempo real, visualización de datos en tiempo real y aplicaciones de visualización personalizadas, informes BI
• Nivel de Mensajería y Middleware: Gateway de sensores, 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, entre ellos:

Integración y Conectividad

Cualquier plataforma de datos industriales requerirá conectividad flexible y confiable.

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

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

Esto permite la conectividad de máquinas a cualquier marca y modelo de equipo, asegurando que los fabricantes puedan recopilar, estandarizar y contextualizar todos sus datos de máquinas.

Esto luego 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 de dispositivos, mayor será el ecosistema y mayor 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 los datos que fluyen a la plataforma de datos industriales están disponibles para análisis avanzados.

La capacidad de procesar o procesar parcialmente datos en el edge significa que tanto los datos por lotes como los de flujo se integran más fácilmente en la plataforma de datos. Esto reduce la latencia y permite que la analítica de la plataforma dedique menos tiempo a limpiar, procesar y organizar 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 preparan es crítica. Las plataformas de datos necesitan datos estandarizados para dedicar más potencia de procesamiento a análisis e insights predictivos y descriptivos.

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

Los datos estandarizados pueden analizarse más fácilmente donde se pueden agregar soluciones predictivas y prescriptivas. Esta contextualización de los datos es una de las promesas más significativas de IIoT, permitiendo una gran cantidad de opciones en la planta de producción y a nivel de fabricación. Los datos contextualizados usan acciones preconfiguradas para realizar tareas sin intervención humana, resultando en tiempo de inactividad reducido.

¿Aún confundido sobre el Internet Industrial de las Cosas? Lea nuestra guía completa sobre IIoT.

Escalabilidad

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

En muchas empresas, los datos de fabricación provienen de una amplia gama de equipos. A veces, estos equipos se compran a diferentes OEMs. Otras veces, una fábrica puede consistir en múltiples pasos de procesamiento y requerir diferentes equipos. También hay innumerables empresas que usan equipos a través de generaciones, desde equipos analógicos hasta dispositivos con capacidad IoT integrada.

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

Extensibilidad

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

Una plataforma debe ser totalmente extensible para que sus capacidades analíticas puedan ser utilizadas por datos de otros sistemas de software dentro de la empresa, como un CMMS. Plataformas como MachineMetrics ofrecen una plataforma extensible para conectarse vía API a muchos sistemas heredados, incluyendo MES y ERP.

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

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

Ventajas de una Plataforma de Datos Industriales

Existen varias ventajas de usar 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 renderizar insights y sugerir estrategias de negocio y optimización de procesos.
2. Acceso Mejorado: Debido a que los activos de datos están alojados bajo un solo proveedor de servicios y usan los mismos motores de análisis, los usuarios pueden acceder rápida y fácilmente a datos desde la planta de producción. El valor de HMIs, tablets móviles, teléfonos y PCs 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 KPIs en tiempo real. También tienen la capacidad de hacer zoom para ver máquinas y husillos específicos o hacer zoom out 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 gerencia, así como habilitar la automatización. Por ejemplo, programas de mantenimiento predictivo usando 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 IoT y software ad hoc y fragmentados. Las soluciones integradas significan que, aunque los dispositivos IoT puedan carecer de seguridad completa, la plataforma de datos puede gestionar significativamente la seguridad a través de autenticación y autorización de dispositivos. Esto reduce el riesgo de un ataque exitoso.
6. Costos Reducidos: Dado que los dispositivos IoT y el análisis profundo de datos usan monitoreo en tiempo real, pueden automatizar o semi-automatizar muchos procesos. Esta automatización reduce la mano de obra, desbloquea capacidad, reduce el número de variables y pruebas manuales requeridas para controles de calidad, y optimiza estrategias de mantenimiento. Una plataforma con soluciones integradas conduce a procesos optimizados, mayor productividad y menos desperdicio.

¿Qué Tan Influyentes Serán las Plataformas de Datos Industriales?

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

Actualmente, la mayoría de los fabricantes dependen de sistemas MES y ERP heredados para gestionar sus operaciones, pero estas soluciones luchan con la recopilación de datos. Vemos este mercado cambiar rápidamente a medida que los jugadores más grandes intentan agregar soluciones para habilitar la conectividad de dispositivos, y nuevos participantes ofrecen soluciones puntuales para rastrear solo lo mínimo.

MachineMetrics fue diseñado específicamente para recopilar datos de máquinas y habilitar la accionabilidad. MachineMetrics integra datos, dispositivos, software y análisis en una solución poderosa. La analítica en tiempo real entrega insights accionables mientras mantiene el control total sobre sus datos. Para descubrir cómo nuestra plataforma puede darle una ventaja competitiva, reserve una demostración hoy.