Computación en la Nube para Fabricantes: Guía Práctica

Actualizado: 21 de enero de 2021

 

Aquí cubriremos en este artículo en profundidad sobre computación en la nube en manufactura:

• Introducción a la Computación en la Nube en Manufactura
• ¿Qué es la Computación en la Nube?
• ¿Qué es una Plataforma de Computación en la Nube?
• Beneficios y Casos de Uso de la Nube en Manufactura
• La Relación entre Edge y Nube
• Cómo Cambia el Panorama de Conectividad en Manufactura

Introducción a la Computación en la Nube en Manufactura

La computación en la nube está profundizando su presencia en la manufactura a medida que fabricantes y OEMs dependen cada vez más de datos para guiar sus decisiones. La recopilación de datos en sí se ha convertido más en una expectativa que en una anomalía en la planta de producción. Entre maquinaria industrial conectada por IoT, interfaces de operador, datos de proveedores, pronóstico de demanda y una serie de otras corrientes de datos, muchas empresas se encuentran inundadas con más datos de los que saben cómo utilizar. Incluso las empresas best-in-class promedian alrededor del 50% de uso de datos para la toma de decisiones, con rezagados alcanzando solo el 30%.

Un factor limitante importante para utilizar los datos recopilados ha sido el poder que puede requerir analizar y derivar significado de tan vastas extensiones de datos. Muchas empresas que pueden haber instalado dispositivos de recopilación de datos comenzaron su viaje analítico con científicos de datos internos en máquinas internas, pero rápidamente se vieron abrumadas. Almacenamiento de datos, respaldos de datos, respaldos fuera del sitio, seguridad de datos, además del hardware para usar efectiva y rápidamente técnicas de aprendizaje automático para derivar los insights más profundos y precisos: estas cosas se suman rápidamente, tanto en tiempo como en dinero gastado.

Ahí es donde la nube destaca. La nube ofrece almacenamiento de datos prácticamente ilimitado a una fracción del costo del almacenamiento interno. A pesar de una creencia popular (ahora en erosión), los datos dejados con un proveedor de nube de confianza están más seguros que en un servidor interno. Porque es un factor importante de su modelo de negocio completo, no una adición o un aparte como sería en la mayoría de las empresas que contemplan usar almacenamiento interno, las plataformas de nube tienden a tener almacenamiento más sofisticado y protecciones más profundas que las que lograrían la mayoría de las empresas in-house. Los proveedores de nube acuerdan mantener cierto nivel de seguridad, mantenerse al tanto de cualquier riesgo de seguridad conocido a medida que evolucionan, y muchos pueden asegurar a las empresas contra la posibilidad de una brecha de datos. En términos de seguridad física, los proveedores de nube tienden a mantener mayor redundancia (incluyendo copias fuera del sitio en otra instalación en caso de incendio, inundación u otros desastres naturales o provocados por el hombre), por lo que el riesgo de pérdida de datos se reduce notablemente.

En cuanto a poder de cómputo, compartir recursos de hardware usando la nube puede permitir a las empresas acceder a un poder de cómputo exponencialmente mayor por dólar que las máquinas internas. Los fabricantes pueden acceder a hardware enormemente costoso compartiendo recursos con otros a través de internet. Esto permite análisis profundos y el uso de incluso técnicas complejas de aprendizaje automático en grandes cantidades de datos sin ralentizar la toma de decisiones debido a hardware lento. La computación en la nube generalmente cuesta centavos por dólar comparado con comprar (y mantener) equipos internos con notablemente mayor tiempo de actividad y facilidad de uso.

Por todos sus beneficios que cubriremos más en profundidad en una sección posterior, queda una pregunta importante por responder: ¿Qué es la nube? La pregunta aún ronda la mente de muchos que pueden tener una noción vaga pero no la han visto explicada. Definamos exactamente qué significa la nube, especialmente dentro del contexto de la manufactura.

¿Qué es la Computación en la Nube?

La computación en la nube es una forma de acceder a recursos informáticos bajo demanda sin tener que gestionar activamente esos recursos. El acceso se realiza usualmente vía internet. Los tipos de recursos disponibles con la computación en la nube incluyen poder de cómputo y almacenamiento de datos. Es como tener discos duros, GPUs y CPUs casi ilimitados, todos bien mantenidos y actualizados por un precio bajo que se puede acceder desde casi cualquier lugar con mejor seguridad y tiempo de actividad que las máquinas locales, todo sin tener que contratar personal TI adicional, comprar equipos o cambiar infraestructura a medida que el negocio escala.

En términos simples, la computación en la nube se trata de acceder a recursos informáticos de primera línea por un costo razonable. El modelo de negocio funciona para los proveedores de nube porque obtienen un ROI creciente en sus ofertas de alta tecnología cuantas más personas puedan servir efectivamente. Básicamente, todos ganan.

La computación en la nube funciona bien junto con la computación de borde. La nube puede tomar datos de alta frecuencia y recopilar almacenes a largo plazo de ellos —mucho más de lo que sería factible realisticamente in-house. Luego permite un análisis profundo de esos datos que sería demasiado intensivo en recursos para escenarios de edge computing. La combinación de las tecnologías permite decisiones en tiempo real basadas en datos, así como análisis estratégico a largo plazo y toma de decisiones.

Para entender la computación de borde, ayuda pensar en una solución IoT como teniendo generalmente tres componentes:

• Cosas como dispositivos IoT, que generan datos de sensores.
• Insights que extrae de estos datos.
• Acciones que realiza basándose en estos insights para entregar algún tipo de valor.

Con la computación en la nube, mueve los componentes de insights y acciones desde dentro de la instalación de manufactura a hardware de mayor potencia en otra ubicación, usualmente vía internet, pero a veces vía satélite u otro método de transmisión. En otras palabras, puede enviar sus datos fuera para almacenamiento o análisis para poder actuar sobre insights derivados de ellos en una fecha posterior.

¿Qué es una Plataforma de Computación en la Nube?

Una Plataforma de Computación en la Nube es una solución para ofrecer servicios de computación en la nube. Una de las plataformas de nube más conocidas disponibles es Amazon Web Services (AWS).

Las plataformas de computación en la nube manejan cargas de trabajo que serían demasiado intensivas, consumidoras de tiempo, o (en algunos escenarios) sensibles para realizar usando equipos in-house. En un escenario de edge computing, datos de máquinas de alta frecuencia podrían ser analizados por dispositivos de edge computing para derivar insights en tiempo real que puedan actuarse inmediatamente —como apagar una máquina con un peligro de seguridad detectado— mientras la computación en la nube puede manejar las corrientes completas de datos que serían una carga demasiado grande para un sistema de edge, permitiendo almacenamiento e insights más profundos que luego pueden pasarse de vuelta al sistema de manufactura, a menudo incluso impulsando respuestas generadas desde dispositivos de edge.

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Beneficios y Casos de Uso de la Computación en la Nube en Manufactura

Muchos conocen las soluciones de almacenamiento de datos asequibles presentadas vía la nube. Lo que puede no saber es la flexibilidad, fuente única de verdad, personalización y beneficios analíticos avanzados que las plataformas de nube aportan a la mesa para fabricantes y OEMs.

Comenzando con los OEMs, el viaje para construir equipos optimizados o hardware IIoT que pueda soportar los entornos hostiles de las plantas de fábrica comienza con la recopilación de datos. El proceso de recopilación de datos, en este caso, se centra en cómo las máquinas funcionan en entornos específicos. La nube industrial proporciona una plataforma para recopilar datos de máquinas de cualquier y todos los equipos habilitados para IoT que su empresa haya vendido, sin quedarse sin espacio.

La nube sirve como plataforma para agregar estos grandes conjuntos de datos y desarrollar algoritmos avanzados para analizarlos. Como OEM, puede entonces elegir usar el insight para desarrollar planes de servicio remoto, o paquetes de Datos-como-Servicio para ayudar a los usuarios finales a optimizar el uso de sus equipos. Una vez más, el costo entra en escena.

El costo asociado con una solución de nube que nunca se queda sin espacio es considerablemente menor que lo que cuesta operar instalaciones de almacenamiento on-premise individuales. La compra de un sistema de almacenamiento on-premise de alto rendimiento podría costar $100,000, sin incluir los costos recurrentes de mantenimiento del sistema. Por otro lado, un plan de suscripción a la nube costaría muchas veces menos y no tendría costos de overhead por actualizaciones y mejoras adicionales.

La Plataforma de Nube construida para manufactura trae lo mejor de ambos mundos a cada OEM. Estos incluyen espacio de almacenamiento infinito y una plataforma de alto rendimiento para agregar datos, monitoreo remoto de máquinas, y cada requisito de cómputo IIoT que su empresa pueda necesitar.

Desde la perspectiva de un fabricante, la Nube ofrece almacenamiento de datos ilimitado para rastrear historial de producción, obtener visibilidad en operaciones remotamente, y construir algoritmos avanzados para detectar fallas de máquinas antes de que ocurran.

Además de los beneficios anteriores, los fabricantes también experimentarán las siguientes ventajas:

Flexibilidad

Las actividades de manufactura fluctúan según la demanda del cliente. Estas fluctuaciones significan que se requiere un sistema de almacenamiento y cómputo flexible para asegurar recopilación de datos, analítica y operaciones óptimas. Las plataformas de nube ofrecen esta flexibilidad de recursos cuando agrega más capacidad de producción a su planta. También proporciona una ubicación de almacenamiento centralizada para las múltiples instalaciones que pretende digitalizar.

Seguridad de Datos

La digitalización trae consigo amenazas de ciberseguridad que pueden llevar a tiempo de inactividad y robo de datos. Una plataforma de nube bien construida integra el uso de sistemas de gestión de seguridad de grado empresarial para proteger sus datos y reducir amenazas de seguridad.

Respaldo y Recuperación

Los sistemas de recopilación y gestión de datos son casi infalibles pero no completamente. Por lo tanto, cuando ocurren errores o incidentes que conducen a pérdida de datos, es importante que exista una solución de respaldo y recuperación. Con la plataforma de nube adecuada, sus datos de máquinas se mantienen seguros y respaldados contra pérdida total de datos.

Actualizaciones Automatizadas

Una característica de la computación en la nube son las actualizaciones y nuevas funciones que vienen como parte del paquete. Esto incluye nuevas aplicaciones, certificados de seguridad y protocolos de comunicación que se agregan con cada actualización tecnológica sin costo adicional.

Soporte al Cliente Mejorado

Lo que muchos proveedores de servicios de nube no mencionan es la curva de aprendizaje que viene con el uso de nueva tecnología. Para comenzar rápidamente y cosechar los beneficios de la nube industrial, puede requerirse soporte al cliente. Busque proveedores que no solo tengan la tecnología que necesita, sino que puedan ayudarle a implementar exitosamente una estrategia de computación en la nube.

La Nube, el Edge, o Ambos?

Tenemos un artículo completo sobre la diferencia entre computación en la nube y edge computing en manufactura, así que mantendremos esto breve.

La nube y el edge son dos tecnologías distintas, pero a menudo se usan en tándem debido a sus fortalezas compensatorias. En el corazón de la relación, el edge computing procesa y actúa sobre datos que son sensibles al tiempo, mientras que la computación en la nube agrega datos en una ubicación centralizada que no necesitará ser actuada de manera oportuna.

En una infraestructura IIoT completa, los fabricantes pueden usar tanto el edge para recopilación de datos en tiempo real, analítica predictiva y toma de decisiones autónoma, y la nube para análisis de datos agregados, benchmarking y análisis de tendencias.

Estos beneficios y desventajas continúan:

 

 

Cómo Cambia el Panorama de Conectividad en Manufactura

Sabemos que el punto del IIoT industrial es aplicar analítica avanzada a vastas cantidades de datos de máquinas, todo con el objetivo de reducir tiempo de inactividad no planificado, reducir el costo total de mantenimiento de máquinas, y aprovechar capacidades de aprendizaje automático para impulsar iniciativas de mejora continua. La nube ha sido fundamental para hacer posible este tipo de adquisición masiva de datos, transferencia y análisis.

Mientras que el edge computing y la analítica llevan la toma de decisiones basada en datos a un nuevo nivel de velocidad y precisión en tiempo real al reducir la distancia física entre las máquinas y el procesamiento de datos mismo, la computación en la nube mantiene un lugar estable para almacenamiento a largo plazo y análisis profundo. Para empresas que adquieren datos de muchas fuentes, la nube ayuda:

• Centralizar datos entre máquinas o incluso instalaciones para análisis estratégico a largo plazo
• Disponibilidad de la analítica para una gama más amplia de empresas y usuarios porque la información puede accederse remotamente, así como por múltiples usuarios al mismo tiempo
• Disponibilidad de recursos informáticos para toma de decisiones más rápida usando incluso técnicas de análisis avanzadas como las vistas a veces con IA y ML, así como almacenamiento completamente escalable
• Seguridad de datos tanto en términos de violación de privacidad como de protección física para que las inversiones en recopilación de datos impulsen acción positiva con menor riesgo de pérdida o daño reputacional

Todas estas realidades, cuando se tratan con computación en la nube, permiten a los fabricantes reducir costos y aumentar eficiencia. La computación en la nube permite incluso manufactura de tiradas pequeñas con el mismo valor que una producción a gran escala experimentaría. Con la computación en la nube, todo esto está disponible sin la necesidad de mantenimiento o gestión interna de los dispositivos informáticos.

Cuando se necesitan insights, la nube es la solución a la que los fabricantes deben recurrir. Aplicar algoritmos de IA y aprendizaje automático para visualizar, diagnosticar y predecir problemas es un objetivo que puede lograrse más fácilmente con recursos de cómputo asequibles y escalables disponibles. Los insights predictivos permiten a los equipos crear estrategias a largo plazo que pueden evolucionar con los datos, así como permitir giros rápidos cuando los datos comienzan a apuntar hacia una solución diferente. El almacenamiento a largo plazo de grandes bibliotecas de datos históricos significa que su equipo nunca tiene que preocuparse por perder fuentes de datos cruciales cuando surgen oportunidades imprevistas para análisis.

La manufactura industrial está al borde de una revolución gracias al potencial de la computación en la nube, especialmente cuando se combina con edge computing. En conjunto con una nueva generación de dispositivos inteligentes de edge IoT, las aplicaciones de computación en la nube transformarán completamente la manufactura en las próximas décadas para impulsar mejor eficiencia y productividad mientras también controlan costos.