¿Qué tendencias caracterizan la fábrica interconectada del mañana?

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Cateogría del artículo HMS Industrial Networks
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El camino hacia la fábrica interconectada del futuro está pavimentado con algunos desafíos, como el desarrollo de estándares de comunicación adecuados con los que se puedan consolidar de forma inteligente grandes cantidades de datos.

¿Qué tendencias caracterizan la fábrica interconectada del mañana?

En la industria, la producción y los sistemas informáticos cada vez están más integrados. La comunicación industrial alcanza así una nueva calidad y se recopilan unas cantidades de datos sin precedentes. Una de las ventajas que cabe anticipar es la unidad generalizada, y con ella una mejor utilización de la capacidad, una calidad más alta y una mayor flexibilidad en la producción.

¿Pero cómo será realmente la fábrica interconectada del mañana? ¿Cuáles son las tecnologías decisivas que hacen posible el cambio y qué significa esto para los fabricantes de maquinaria, los operadores de instalaciones, los integradores de sistemas y los fabricantes de equipos?

El camino hacia la fábrica interconectada del futuro está pavimentado con algunos desafíos, como el desarrollo de estándares de comunicación adecuados con los que se puedan consolidar de forma inteligente grandes cantidades de datos. Debemos lograr la infraestructura apropiada para interconectar la informática y la producción. Para conseguirlo, hace falta la máxima flexibilidad para mejorar las interacciones entre fábricas, acortar los tiempos de desarrollo y aumentar la capacidad de adaptarse.

Paralelamente, hay algo que no se debe olvidar: en lo posible, los usuarios sin amplios conocimientos especializados deberían poder manejar la tecnología necesaria para ello. Uno de los proveedor líderes e independientes de soluciones para la comunicación industrial y el internet industrial de las cosas (IIoT), HMS Industrial Networks  lleva años implicándose en estos temas. Los especialistas de la comunicación consideran que hay tres ejes principales en particular que se deben tratar: comunicación, seguridad (security) e infraestructura.

IIoT y conexión a la nube

El IIoT es uno de los temas centrales de la visión de futuro en que los sistemas ciberfísicos se interconectan con la fabricación y se relacionan con el nivel de la informática. Sin embargo, hay distintas aplicaciones detrás de IIoT como «concepto general»: a menudo, el primer paso de la consolidación de la información se lleva a cabo en la fábrica localmente. Para esta comunicación se emplean tecnologías como OPC UA, además de las clásicas interfaces de bus de campo, para controlar los procesos.

OPC UA como tecnología puede ser una contribución importante a la hora de crear una interfaz de máquina estandarizada para simplificar la integración de máquinas en software basado en la informática. Se ha optimizado y ahora el reto de los fabricantes de equipos consiste en integrarla.

A la vez, detrás del término IIoT también se esconde la conectividad a la nube con la posibilidad de intercambiar información con socios y proveedores, obtener una visión global de las fábricas o desarrollar nuevas prestaciones de servicios y modelos empresariales. Principalmente, la implementación tecnológica se centra en los protocolos de comunicación existentes, como MQTT, y en las tecnologías de transferencia, como 4G, 5G o WLAN.

Para facilitar la automatización, HMS integra en la mayoría de líneas de productos las tecnologías IIoT, como OPC UA o MQTT. Un ejemplo de ello son Anybus CompactCom y Secure, interfaces integradas listas para usar que son compatibles con todas las interfaces de bus de campo industriales y también con OPC UA y MQTT. Con estas interfaces, el usuario tiene disponibles los dos canales de comunicación sin necesidad de tener conocimientos más amplios.

Seguridad y sus estándares

Para proporcionar un IIoT adecuado es necesaria una buena aceptación por parte de los usuarios finales, y el principal factor para ello es la seguridad, un reto importante para el mercado de la automatización. Las tendencias en seguridad están marcadas principalmente por la interacción de las fábricas con los sistemas informáticos. De aquí surge la exigencia de codificar también la comunicación OPC UA o MQTT.

Esto se vuelve todavía más importante cuando la comunicación de IIoT pasa por internet hasta las plataformas en la nube. El ISO27001 es un estándar conocido y establecido en el mundo de la informática que se centra en la confidencialidad de la información. Sin embargo, en el entorno de fabricación se deben garantizar la robustez y la disponibilidad de la producción. En este ámbito, la IEC62443 se va imponer como nuevo estándar de seguridad.

Las normas IEC62443-4-1 y 2 establecen la forma en que deben proceder los fabricantes de dispositivos para llevar a cabo una implementación segura. Las estandarizaciones alrededor de la seguridad no se han establecido todavía y se van conformando paso a paso en los protocolos de bus de campo industriales. Esto hace que las empresas de automatización lo tengan más complicado a la hora de ofrecer soluciones seguras para el futuro. HMS también puede contribuir en este ámbito: mediante procesos de desarrollo certificados con la ISO27001 y la IEC62443 y mediante productos que integran potentes características de seguridad.

Gracias a los módulos Anybus CompactCom IIoT y Secure, ya hay interfaces de comunicación seguras y listas para usar disponibles para equipos de automatización con bus de campo y una comunicación IIoT más segura. Así, los fabricantes de maquinaria tienen una posibilidad rápida y sencilla de hacer que sus equipos sean compatibles con el IIoT en un nivel de seguridad alto aunque no tengan conocimientos especializados. En un mercado en el que la seguridad está preparada para el pistoletazo de salida, esto puede suponer una ventaja decisiva frente a la competencia, también en relación con una solución de futuro más segura.

Flexibilidad en la infraestructura

El tercer eje en el camino hacia una digitalización satisfactoria son las infraestructuras para la comunicación, es decir, cómo se transfiere la información. En este punto es crucial unificar la flexibilidad, la eficiencia y la adaptabilidad. El 5G se convertirá en una tecnología clave en este contexto.

Según el caso de aplicación, se puede alcanzar una velocidad de datos punta de más de 10 Gbit/s, un tiempo de latencia por debajo de un milisegundo o una disponibilidad de más del 99.999 %. También es posible lograr una comunicación con un consumo de energía excepcionalmente bajo.

Además, también se pueden cubrir distintos casos de aplicación en los que hoy en día se emplean varias tecnologías inalámbricas, como WLAN, LoRa, Bluetooth o 3G/4G, los clásicos estándares de la telefonía móvil. Gracias a los estándares de TSN (Time-Sensitive Networking), se garantiza una comunicación fiable, uniforme y determinista desde el nivel del campo hasta el de la informática, y aplicaciones de servicios en la nube completamente nuevas se vuelven posibles. Actualmente, los estándares de

TSN se están integrando en distintas tecnologías de comunicación, como CC-Link IE y PROFINET, en tecnologías IIoT, como OPC UA, y en otros segmentos del mercado. Si a eso le añadimos SPE (Single Pair Ethernet) como solución con cable para conectar los sensores más pequeños, la fábrica interconectada del mañana sí que es posible.

Es verdad que estas tecnologías todavía se encuentran en la fase inicial, y hasta que se implementen de forma generalizada en la industria todavía hay un largo camino por recorrer. Por ahora, la mayoría de aplicaciones industriales del 5G están en la fase de prueba de concepto. No obstante, la gama de productos inalámbricos de HMS ya está enfocada hacia el 5G, y HMS está desarrollando hardware de comunicación compatible con el 5G. Ya existen prototipos de las interfaces de comunicación con TSN y los primeros productos en serie estarán disponibles a partir de mediados de 2021.

Conclusión

Las posibilidades de la digitalización son inmensas, como los retos en los diferentes estándares de comunicación, la ciberseguridad o las infraestructuras. Todos estos sectores están estrechamente relacionados entre sí y permiten un uso total de la digitalización si se aplican soluciones en todos ellos. HMS ofrece soluciones para todos estos campos y se considera un socio experto en tecnología a largo plazo para una digitalización satisfactoria.

 

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