Cómo realizar una buena integración de software industrial

Arquitecturas para la transformación digital

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El concepto de una arquitectura empresarial abierta, capaz de vincular todas las operaciones de planta con el resto de departamentos de la empresa, de tal forma que los datos fluyan libremente entre todos los departamentos convirtiéndose en información, ha existido por un tiempo en muchos sectores industriales. Pero hacer que este concepto sea una realidad sigue siendo un gran desafío. Esto es particularmente cierto para las empresas que carecen de departamento TI, lo cual es bastante habitual. Con la necesidad actual creciente de acceder, agregar y analizar datos de activos y sistemas para mejorar la toma de decisiones y, por lo tanto, el rendimiento general de la empresa, disponer de una arquitectura adecuada se hace más necesario que nunca.

Arquitectura abierta

Antes de que términos como “Industria 4.0” o “Transformación Digital” ingresaran a la jerga popular, la mayoría de las organizaciones industriales tenían diferentes datos, hardware y software en cada una de sus plantas, sin una forma adecuada de obtener datos de la planta a nivel corporativo.

A medida que la conciencia de Industria 4.0 se ha ido extendiendo, la demanda ha crecido a nivel corporativo para adquirir, ver y analizar más datos de las operaciones de la planta y convertirla en información procesable. Ésto podría ahorrar a las empresas enormes cantidades de dinero, mejorar la toma de decisiones, permitir una administración centralizada y allanar el camino para nuevas tecnologías como el aprendizaje automático y el análisis predictivo. Sin embargo, la transición exitosa a una arquitectura de sistema empresarial no es una tarea sencilla. Para cumplir con estas nuevas demandas, las organizaciones industriales necesitan un proceso automatizado para entregar información de la planta al nivel corporativo de manera precisa, estandarizada, eficiente y segura.

Visión Global de la empresa

Para la mayoría de las organizaciones, el primer paso hacia una arquitectura empresarial efectiva será dejar de pensar en las tecnologías operativas y las tecnologías de la información como mundos separados. En su lugar, deben alinear ambas para que los datos de planta se puedan compartir de manera efectiva con las aplicaciones de niveles superiores.

Además, los desafíos de construir una arquitectura empresarial no deben abordarse con un pensamiento descendente. Aunque parezca paradójico, la demanda de una arquitectura empresarial centralizada proviene de la parte superior, pero debe construirse de abajo hacia arriba, comenzando a nivel del sensor en la planta, y siempre con la vista puesta en los objetivos empresariales.

Las empresas deberían dejar de pensar en cada área o departamento como una isla y, en cambio, mirarla como parte del sistema corporativo más grande con estándares comunes y mecanismos de transporte de datos. Las empresas deben preguntarse a sí mismas: ¿qué tenemos que hacer a nivel de planta para apoyar a la empresa? Esto casi siempre requiere conectividad segura.

Uso de Estándares Abiertos

Para construir un sistema así, es esencial comenzar a desarrollar estándares en toda la empresa. Las empresas disponen de diferentes PLC, sensores, sistemas de monitorización, que deben ser organizados bajo un sistema estandarizado, para lo cual es útil emplear un protocolo de fuente abierta, compatible con muchas aplicaciones.

Algunos estándares abiertos comunes son, por ejemplo, OPC UA, utilizado principalmente para obtener datos de dispositivos; SQL para trabajar con bases de datos SQL; y API (ya sea OPC UA, SOAP o REST) ​​para integrarse con otros sistemas.

Una vez elegido el estándar, pueden estandarizarse también los modelos de datos para que los datos tengan el mismo aspecto. Este es a menudo un enfoque más práctico que la recopilación de diferentes datos de aspecto de diferentes sitios y su traducción en la parte superior.

¿Por qué utilizar arquitecturas abiertas?

En una arquitectura de sistema convencional, los dispositivos inteligentes como los PLC se acoplan a las aplicaciones a través de protocolos propietarios. Cualquier aplicación puede interactuar con cualquier dispositivo conectado. Típicamente, en estas arquitecturas, el software SCADA se comunica con los PLC y, aunque no es su propósito, el software se usa a menudo como middleware porque tiene los protocolos necesarios para hacerlo. En una arquitectura desacoplada, las aplicaciones no están conectadas a los dispositivos, sino que los dispositivos están conectados a la infraestructura para que las aplicaciones puedan suscribirse a los datos que requieren.

En lugar de usar SCADA como middleware, las arquitecturas desacopladas a menudo usan algún tipo de middleware orientado a mensajes. SCADA puede suscribirse a datos, y otras aplicaciones (ERP, MES, BI, etc.) también pueden acceder a los mismos datos. Sería como una especie de “buffet de datos” en el que varios sistemas y herramientas pueden aprovechar los datos que desean. En lugar de tener que integrar programas entre sí, los programas tienen acceso directo a los datos. Esto también ofrece interoperabilidad plug-and-play para nuevos dispositivos o sensores.

Al hacer que el dispositivo o PLC sea la única fuente de verdad para la información, las arquitecturas desacopladas ahorran miles de horas-hombre y permiten que todos en la empresa tengan los mismos datos en los que basar sus decisiones.

Migración e integración de tecnología

Pero la integración, en entornos tan dispares y con tantas tecnologías, requerirá algunas inversiones financieras para implementar herramientas en la planta que puedan convertir los datos a un formato conocido e interoperable. Es en este marco de actuación, donde soluciones como las propuestas por Mas Ingenieros, desde Optimas, se vuelven más efectivas, con equipos instalados junto a los PLC en las plantas para capturar los datos de cada PLC y colocarlos en una infraestructura de middleware desacoplada y orientada a mensajes. Esto se puede desarrollar en paralelo con los sistemas SCADA existentes que se comunican directamente con los PLC. Esto requiere invertir en hardware nuevo, pero es una inversión que ofrece un ROI potencial excelente.

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