Bienvenidos al año de la convergencia

Esta mesa redonda ha sido patrocinada por Vester Business, grupo empresarial experto en soluciones de automatización, visualización y control de datos, distribuidor exclusivo de todas las soluciones de MatrikonOPC en España.
Más información en vesterbusiness.com 

La primera mesa redonda de 2018 dejo una constatación. Las tecnologías avanzan y las posibilidades de desplegar arquitecturas digitales para llevar una paso más allá las operaciones de planta no depende tanto de las soluciones disponibles, sino de la posibilidad de encontrar un encaje definitivo a la relación entre la visión de IT y OT, tanto a nivel tecnológico como cultural. La digitalización pasa necesariamente por facilitar el encuentro entre ambos mundos, y en este sentido, propuestas como OPC-UA se alzan como interesantes alternativas para conectar ambos mundos de manera robusta, como base imprescindible para la Industria 4.0 que desde todos los sectores se esperan.

En el encuentro sobre perspectivas tecnológicas para 2018, InfoPLC++ reunió a cuatro expertos que aportaron su visión en relación a si este año será el despegue definitivo de la industria digital. Participaron Fernando Álvarez, account manager de Vester Business, distibuidor de Matrikon OPC Europe; David Badia, CEO de InLean; Pere Tuset, director académico del Master en Industria 4.0 en los Estudios de Informática, Multimedia y Telecomunicación (EIMT), e investigador senior del grupo WiNe (Wireless Networks) en el Internet Interdisciplinary Institute (IN3), ambos de la Universitat Oberta de Cataluña (UOC); Jaume Rey, CEO de Nexiona y Xavier Pi, miembro de la Comisión Industria 4.0 Col·legi d’Enginyers de Catalunya e integrante del Consejo Editorial de InfoPLC++. El objetivo: desvelar las tendencias tecnológicas que marcarán la pauta a la industria en 2018, y entre ellas, ahondar en las posibilidades que OPC-UA abre a la digitalización de las plantas.

Fernando Álvarez arrancó el debate explicando que pese a que la compañía lleva más de 20 años trabajando en la conexión entre datos transaccionales y de planta, es ahora cuando la necesidad es más flagrante. Por ello desde el OPC clásico se ha evolucionado hacia el OPC-UA "que permite integrar de manera más natural y segura ambos mundos". En el mercado ya se encuentran disponibles soluciones SDK, software de desarrollo para servidores y clientes OPC-UA ya no sólo sobre Windows, sino también sobre otros sistemas operativos como Linux. "Es en esta vía donde Matrikon está concentrando sus expectativas para 2018", explicó Álvarez confirmando que la industria está altamente interesada en solucionar el gap IT/OT para comenzar a rediseñarse como un entorno digital.

David Badia, CEO de Inlean, coincide con Fernando Álvarez que la propuesta de OPC-UA no es nueva, sin embargo, no es hasta hace poco años que comienza a ser demandada como alternativa real para el control industrial. "OPC-UA marcará tendencia en los próximos años, no sólo puede alzarse como alternativa de comunicación para el mundo OT, sino que quiere abarcar el segmento intermedio, entre IT/OT, donde ahora no hay nadie capaz de dar una respuesta".

Lo cierto es que esta evolución es un proceso, ¿será 2018 el año de la convergencia imparable?, se preguntaba Xavier Pi, moderador de la mesa. Para Badia, si hasta ahora habíamos visto la consolidación de los protocolos basados en IP y Ethernet, ahora inevitablemente toca hablar del tratamiento que se le dará a los datos que circulan: datos en tiempo real, históricos, alarmas... "El trabajo de organismos como la OPC Foundation para que se incorpore no sólo una comunicación de datos ‘planos’, sino también con cierto valor añadido que en el caso de tecnologías verticales para comunicaciones en sectores como el envasado, será clave".

De izq. a dcha. David Badia, CEO de InLean y Fernando Álvarez, account manager de Vester Business, distibuidor de Matrikon OPC Europe

En su opinión, es crítica la combinación de las capacidades de tecnología abierta que aporta OPC-UA con la propuesta de soluciones más específicas para ciertas industrias con demandas muy particulares: "permite unir dos mundos, sistemas muy implementados –Profibus, Modbus, ProfiNet, DeviceNet....– que cumplen unas prestaciones muy concretas de comunicaciones con fiabilidad y seguridad en un ámbito local, con las necesidades de comunicación más abiertas que vienen del mundo de los protocolos IP con Internet detrás". Entre las especificaciones de usuario ‘companion’ más consolidadas encontramos las de segmentos industriales como el de la instrumentación, dispositivos embedded, el envasado, edificios inteligentes (BACnet), o acabadas de publicar, como la que conecta con PackML de Omac. Esta capacidad de dar respuesta a segmentos verticales muy específicos es lo que permitiría a OPC-UA alzarse como el protocolo de referencia para la industria 4.0.

Jaume Rey, CEO de Nexiona, esta de acuerdo con el potencial de la tecnología, sin embargo, alerta que el desafío no es tecnológico. "Estamos hablando de diferentes retos: quien vive en el mundo OT vive en el mundo real, con la urgencia que el sistema no se puede caer nunca, vive donde la calidad prima por encima de casi todo y donde la seguridad, no digital sino real, prima por encima de todo. Los equipos de IT se enfrentan a retos diferentes: la búsqueda máxima de la eficiencia, coste mínimo garantizando conocimientos de campo diversos –ciberseguridad, cloud, arquitecturas de campo de informática...–, etc. El desafío, además de en la tecnología, está en el conciliar dos visiones donde ninguno tiene razón y la tienen los dos al mismo tiempo", comenta el ejecutivo de la compañía con siete años de vida.

Para Rey, el paso previo a la implementación tecnológica es acercar culturalmente al mundo OT al paradigma de la eficiencia, "encontrar esos puntos donde se pueden aceptar niveles de eficiencia más bajos a un coste adecuado, pero que seguramente no hará lo mismo que un sistema OT a medida". En el caso de IT, es hacer entender a nivel de planta que el mundo ha evolucionado, que ya se pueden sacar datos de forma segura, y sobre todo, que no todo en industria 4.0 es llevar los procesos al cloud: "El 70% de nuestras instalaciones, al final, son en local”. Para Rey, hay que dejar de asociar el IoT al cloud. La nube, es una solución, pero si la industria no está preparada para asumirlo porque aún no ha resuelto el dilema de la seguridad, no tiene porque hacerlo, ni tampoco, dejar de avanzar. Se puede comenzar con IoT en local. “La clave de los proveedores es acompañar a los clientes a su velocidad tecnológica", explica el CEO de Nexiona.

Para los expertos, la brecha IT/OT es más obvia de lo que nos pensamos, aunque también hoy es más obvia su solución. "Para los equipos IT, el dato existe en la medida que está en una base de datos ¡Ni hablar de ir a buscarlo a la máquina! En cambio, para el profesional OT, experto en extraer el dato con seguridad y criticidad, no tiene la necesidad de llevar la información más allá de su planta. OPC-UA llega para simplificar esta capacidad de trasiego de datos entre el mundo IT y e OT", concluye Rey.

Y es que la definición de cloud sin duda asusta en la industria, añade David Badia. "Hablar de redes corporativas ubicuas con servidores seguros y certificados que están manejando datos para la producción a miles de kilómetros de distancia es algo que hoy por hoy se ha aceptado en buena medida. Diferente es cuando hablamos de cloud como entorno virtualizado. Ahí la percepción cambia". Para muchas compañías industriales, los procesos son el ‘know-how’ y es crítico. No puede salir de casa. Según los expertos, en 2018, no veremos cambios importantes en este sentido. Industria 4.0 no es cloud. En opinión de los expertos de la mesa, puede haber digitalización en la industria sin pasar por el "trance" de la nube. Opciones como mantenimiento inteligente o Edge Computing demuestran que se puede avanzar sin correr ningún riesgo.

Futuros desarrollos

Por su parte, Pere Tuset confirma que a nivel académico y de investigación el debate también está candente. De hecho, los desarrollos que se realizan desde diferentes grupos de investigación apuestan por la utilización de tecnologías inalámbricas de bajo consumo. Estas tecnologías están orientadas a entornos donde no es posible desplegar cables, por lo que tampoco es posible aportar una fuente de alimentación, y se espera que estas constituirán una de las demandas principales desde el mundo industrial en los próximos años.

De izq. a dcha. Xavier Pi, miembro de la Comisión Industria 4.0 Col·legi d’Enginyers de Catalunya, Jaume Rey, CEO de Nexiona y Pere Tuset, director académico del Máster Industry 4.0 de la UOC

"El tema es que estos protocolos [OPC/UA] son iniciativas que nacen desde el mundo empresarial, a diferencia del espíritu de la Industria 4.0 que busca la convergencia en base a protocolos basados en Internet, como es IP a nivel de red y TCP/UDP en la capa de transporte", explica Pere Tuset. El desafío está en cómo hacer la integración desde una tecnología inalámbrica de bajo consumo al mundo de Internet. Iniciativas como 6TiSCH buscan la integración de estas tecnologías inalámbricas de bajo consumo (IEEE 802.15.4) con el protocolo IPv6 (IP versión 6) y protocolos de la capa de aplicación, como CoAP (Constrained Application Protocol), para facilitar la integración de estos dispositivos al mundo de Internet.

Tuset explica que gracias a la estandarización de estas tecnologías y a los avances en la electrónica veremos un despliegue masivo de este tipo de arquitecturas en el ámbito industrial para poder acceder a los datos de las máquinas de manera distribuida. Ahora mismo ya existen instalaciones piloto en el ámbito académico, y está pendiente resolver como realizar la integración de estos tecnologías y protocolos en el ámbito industrial, por lo que se espera se extiendan ampliamente en el futuro en la industria por sus capacidades de muy bajo consumo.

Pero a pesar de los avances, Pere Tuset se pregunta: ¿dónde es el sitio más pequeño en el que se puede embeber un servidor OPC-UA para controladores? Fernando Álvarez comenta que Matrikon ya trabaja sobre esta premisa consiente de hacia dónde avanza la industria: "SDK de Matrikon te permite desarrollar un servidor OPC-UA en un ARM bastante sencillo, en un Arduino... Su estructura dividida en dos capas, la que habla con los dispositivos y la capa OPC que habla con el estándar, está dotada de librerías OPC-UA que te permiten integrar con cualquier cliente OPC. Hoy en día ya hay microcontroladores Arduino, muy básicos, con OPC”, explica. "La idea es que con la mayor convergencia IT/OT cada dispositivo se convierta en una fuente potencial de datos. Vamos a tener muchísimas más fuentes de datos y puntos de conexión. Conceptos como Fog Computing o Edge Computing serán cada vez más comunes".

La realidad muestra que hay camino para avanzar. "Ya contamos con soluciones OPC-UA, sin embargo, a la hora de concretar el proyecto, se decide por OPC clásico ya que es una tecnología que lleva muchos años testeada. Es una muestra clara que la capa IT va a una velocidad muchísimo mayor que la capa OT. Estamos justo en el momento de sincronizar ambas capas”, añaden desde Vester Business.

Certificación versus apertura

Es un hecho que existen cada vez más implementaciones abiertas en OPC-UA en diferentes tecnologías JAVA, .NET incluso JAVA Script. Así lo comentó Xavier Pi. Por lo mismo, conviven dos mundos simultáneos: aquellos más cercanos a un paradigma 4.0, abierto, y otro más clásico que se basa en entornos certificados. ¿Seguirá teniendo importancia la corriente de la certificación en una planta digital? En el caso de OPC-UA, tal y como detalla Fernando Álvarez de Matrikon, sobre todo a la hora de la puesta en marcha y la configuración, "es indispensable que el servidor o el cliente OPC esté certificado, lo que garantiza a los integradores que la implementación dará las prestaciones de interoperabilidad esperadas. En la clase de proyectos en las que trabajamos, es mandatorio, tiene que existir una certificación". En este sentido, la misma Fundación OPC exige que así sea para garantizar la solvencia del protocolo.

En relación a las certificaciones, David Badia plantea un avance en relación a los sistemas embedded, donde considera que se está hablando "en la frontera" entre los sistemas abiertos y los totalmente regulados. OPC propone testear frente a unos profile de producto, que irían desde una versión nano que sería una implementación válida para un embedded con una mínima funcionalidad –prescindiendo incluso de las especificaciones de seguridad– de este modo el profile tiene relacionados unos testeos estándares que se pueden descargar gratuitamente desde la web y permiten certificar productos comerciales. "La ventaja que exista una organización detrás es que, además de los ‘vendors’, los productos sean fácilmente certificables y asumibles por todos los actores industriales como estándar", explica, añadiendo, eso sí, que en algunos ámbitos concretos hay que implementar algunas mejoras a los protocolos, sobre todo a los sistemas de publicación y suscriptor no a nivel de cliente/servidor sino directas. "MQTT, por ejemplo, tiene la ventaja que implementa un mecanismo de publicación/suscripción que es muy ligero con una codificación de la información binaria, lo que permite que con un sistema embedded se pueda comunicar de manera rápida y robusta”, detalla Badia. “A nivel de OPC ya se ven trabajos para implementar sistemas de publicación/suscripción sobre redes rápidas en tiempo real (Time Sensitive Networking) que son especificaciones que se están ampliando desde estándares Ethernet para dar otras prestaciones". Esta visión permite que desde un cliente se pueda conectar con muchos dispositivos de manera segura.

¿Pero será 2018 un año en el que se agilicen los mecanismos de publicación/suscripción de OPC-UA? Para el experto de Matrikon Vester Busines no será cuestión de un año, "será un proceso gradual, cada vez serán más los clientes que se atrevan a utilizar este tipo de soluciones con garantía de seguridad y rentabilidad". Para este año, Matrikon ya ofrece la posibilidad de publicar con protocolo ‘up-sub’, un driver en fase de desarrollo para integrarse con la industria IoT e integrar datos a través de MQTT. Y... ¿Hablaremos de tiempo real en OPC-UA? Para los expertos, la tecnología existe, ahora el debate está en la interoperabilidad. Todavía no está implementada en proyecto, pero lo que es importante es que las capacidades están.

Jaume Rey de Nexiona recuerda que la experiencia le ha mostrado que al plantear el despliegue de una nueva tecnología al cliente, los ‘tecnólogos’ y los decisores no tienen problema en implementarla si ésta tiene ventajas claras para la operativa y para el negocio. "La tecnología no deja de ser una herramienta para conseguir un objetivo", enfatiza, aclarando que si el objetivo está claro, las barreras se derriban por si solas. "Cómo habéis dicho, la tecnología existe desde hace tiempo, lo que tenemos que hacer los proveedores es hablar con el cliente en clave de beneficio de negocio". Gracias a esta visión, la digitalización puede entrar por la puerta grande de la industria.

La disyuntiva del talento

La falta de perfiles capaces de asumir la totalidad de las habilidades demandadas por la industria 4.0 seguirá presente en 2018, según los expertos. Pere Tuset lo ha vivido en primera persona a la hora de diseñar el programa académico del Máster de Industria 4.0 de la UOC "Corríamos el riesgo de crear una propuesta que al estar demasiado enfocada a entornos industriales generara desinterés en los informáticos, o al revés, que al contener una parte importante de contenidos IT fuese desestimado por los profesionales de planta. Con casi un 50% exacto de perfiles de uno y otro mundo matriculados podemos decir que existe una necesidad real de encontrarse". Tal y como explica Tuset, el desafío está ahora en el aula y la necesidad de gestionar dos culturas notablemente diversas.

Desde Vester Buisiness y Matrikon OPC confirman esta complejidad. "Con OPC-UA estamos precisamente en la posición intermedia y jugamos un papel de mediación entre las dos mentalidades para que poco a poco, puedan converger". El hecho que tecnológicamente el entorno OT se parezca cada vez más al del IT ayuda a este punto de encuentro: "ya no se sienten tan desconocidos".

"Actualmente hay mucha más demanda de profesionales que disponibilidad de perfiles. Las empresas quieren evolucionar hacia el IoT pero encuentran un freno en el talento”, comenta Jaume Rey. Lo cierto es que, tal y como recuerda el CEO de Nexiona, para hacer “Internet de las Cosas profesional", en cualquier sector vertical, hay que saber de hardware, de firmware, de comunicaciones, de informática, de arquitecturas cloud, de ciberseguridad... Perfiles tan integrales prácticamente no hay. Hay una brecha de conocimientos que es necesario resolver. "Es lógico que las empresas y los empresarios industriales no se animen a hacer proyectos por que se percibe la falta de talento para liderar y ejecutar estos proyectos . Hay desconfianza y es necesario resolverla".

Para Rey, uno de los ejemplos claros de esta falta de talento se confirma en los proyectos piloto, que se abren y no se cierran no porque no sean válidos, sino porque no hay capacidad ni conocimientos para impulsarlos. "Fracasan no porque no sirven, sino porque no se han realizado correctamente".

Es en este punto donde se encuentra la industria apenas comenzado 2018: con la tecnología a su disposición, con propuestas como OPC-UA llamadas a resolver el gap entre IT y OT y con la necesidad de avanzar hacia entornos como el IoT, en un principio en local, para luego avanzar hacia la nube (o no). Ya que no se trata de una elección, sino que es el único camino posible. Las empresas industriales se abren paso en medio de la incertidumbre con una tecnología robusta como la mejor aliada. Bienvenidos a un emocionante 2018.

Esta mesa redonda ha sido patrocinada por Vester Business, grupo empresarial experto en soluciones de automatización, visualización y control de datos, distribuidor exclusivo de todas las soluciones de MatrikonOPC en España. Más información en vesterbusiness.com