De un vistazo:
- Los fabricantes de equipos deben tener en cuenta no sólo la potencia de un PC industrial, sino también el entorno en el que funcionará.
- La escalabilidad y la flexibilidad son importantes a medida que se necesita nuevo software o se añaden nuevos sistemas.
- Los PC industriales pueden realizar el trabajo de procesamiento fuera de la red, lo que ayuda a ofrecer una mejor información al usuario final.
Encontrar el equilibrio adecuado entre muy pocas opciones y demasiadas puede ser un problema espinoso incluso en las situaciones más sencillas. En el caso de empresas más complicadas, como las implementaciones de la Internet Industrial de las Cosas (IIoT), los usuarios finales aprecian cierta libertad de decisión, pero la mayoría quiere combinaciones probadas de soluciones de hardware y software.
Las empresas de fabricación y los fabricantes de equipos originales (OEM) de todo el mundo necesitan que sus máquinas y sistemas existentes y nuevos ofrezcan beneficios de IIoT, pero hay tantas fuentes de datos y tecnologías implicadas que pueden perder rápidamente el rumbo en su viaje de transformación digital.
Las implementaciones requieren aprovechar y procesar todo tipo de datos industriales, no solo de máquinas automatizadas, sino también de instrumentos inteligentes y sistemas de monitorización. Una plataforma flexible y capaz de hacerlo se basa en los PC industriales (IPC) que ejecutan el software adecuado, pero los usuarios finales deben elegir la combinación correcta.
Corregir el caos
Los usuarios finales de la industria ya están convencidos de la necesidad de los datos de la IIoT para apoyar sus esfuerzos en la optimización de las operaciones, la obtención de conocimientos del sistema y la realización de un mantenimiento proactivo. Sin embargo, los activos operativos son de todos los tamaños, tipos y épocas. Por lo tanto, cualquier solución IIoT debe ser lo suficientemente flexible y adaptable como para acceder a todo tipo de fuentes de datos.
La mayoría de las fuentes de datos se encuentran en el borde industrial relativamente inhóspito, donde el calor, el frío, los golpes y las vibraciones extremas pueden combinarse para destruir cualquier tipo de dispositivo digital. Los activos de tecnología de la información (TI) típicos de consumo o comerciales, como los PC, no funcionan durante mucho tiempo en estos entornos, y estos sitios suelen tener un apoyo limitado del personal de TI. La vida útil típica de los dispositivos de TI es de unos tres años, lo que no se corresponde con los sistemas de tecnología operativa (OT) que deben funcionar durante mucho más tiempo, a veces durante décadas.
Los IPC de clase mundial, como los de la cartera RXi2 de Emerson, están diseñados y probados rigurosamente para ofrecer un rendimiento real del 100% en todos los rangos de funcionamiento especificados, sin depender del estrangulamiento u otras concesiones.Emerson
Los PCs industrializados están ampliamente disponibles, pero la realidad es que algunos usuarios están descubriendo en la práctica que muchos IPCs simplemente no ofrecen el rendimiento, la fiabilidad o la longevidad prometidos. Parte de la culpa la tienen los regímenes de pruebas que pueden ser demasiado optimistas, o al menos no lo suficientemente agresivos. Otro aspecto es que muchos usuarios industriales necesitan opciones de escalabilidad de hardware que simplemente no están disponibles en los PC típicos, o incluso en los IPC.
Las instalaciones de IIoT también requieren muchos tipos de software centrado en OT. Aunque este software se puede adquirir por separado, la selección de tantos productos, su adecuación a las configuraciones de hardware correctas y la gestión de múltiples proveedores tiene sus inconvenientes. La posibilidad de combinar las compras de hardware y software de IPC de un solo proveedor simplifica el proceso de pedido, reduce el esfuerzo de instalación y desarrollo de aplicaciones y el mantenimiento necesario, y proporciona un único punto de responsabilidad.
Construido para OT
Los IPC de clase mundial se crean con una atención detallada al diseño, las pruebas y las necesidades de la industria de OT. Una de las principales preocupaciones es el diseño de los IPCs para que no tengan ventilador, con una cuidadosa disposición de los disipadores de calor para evitar los puntos calientes y promover rutas óptimas de conducción térmica hacia el entorno externo. Esto incluye no sólo los componentes primarios, como las CPU, sino también los componentes secundarios, a menudo olvidados, como las unidades de estado sólido (SSD).
Entran en juego otras consideraciones sutiles de diseño y pruebas. Un IPC de calidad también debe diseñarse utilizando un principio de aceleración cero, lo que significa que la calificación térmica se designa a una calificación de rendimiento del 100%. Algunos IPCs afirman tener un rango de temperatura de funcionamiento ampliado, pero pueden estrangular la CPU para conseguirlo. Los IPC deben probarse en condiciones de flujo de aire nulo para imitar las instalaciones de armarios del mundo real, pero algunos IPC pueden probarse con normas menos rigurosas, a menudo con flujo de aire simulado.
Las empresas con gran experiencia en OT saben cómo diseñar productos y soluciones que satisfagan las necesidades únicas de OT mucho mejor que las empresas de TI. Los IPCs centrados en OT se construyen y soportan para un ciclo de vida/vida útil extendido y seguirán siendo soportados durante cinco años, incluso después de la madurez del producto. Las actualizaciones y renovaciones de los IPC están diseñadas para ser compatibles con los modelos más antiguos en la mayor medida posible, especialmente en lo que respecta a los factores de forma y las interfaces. A la mayoría de los usuarios de OT les conviene seleccionar entre unas pocas alternativas de configuraciones conocidas para simplificar los pedidos y el almacenamiento, y este concepto se extiende a la adquisición de software.
Loaded for Big Game
Los IPC son adecuados para una amplia variedad de aplicaciones, pero hay muchas funciones típicas y conjuntos de software asociados para las aplicaciones IIoT que podrían alojarse o agruparse en los IPC para aumentar el valor para los usuarios finales, como por ejemplo:
IIoT. Un grupo seleccionado de herramientas de software de código abierto para proporcionar un entorno seguro y controlado que no requiera conocimientos informáticos para su implementación. Estas herramientas permiten a los usuarios de OT recopilar datos mediante diversos protocolos y desarrollar algoritmos para poder identificar el estado de las máquinas y generar ideas para mejorar sus operaciones.
Visualización. Los desarrollos recientes en este ámbito incluyen el uso de plantillas, asistentes y otras funciones para que los usuarios puedan desarrollar visualizaciones intuitivas e interactivas que puedan verse localmente o como vistas web utilizando cualquier dispositivo capaz de albergar un navegador web.
Gateway. Equipado con el software de servidor de datos adecuado y protocolos como OPC UA, MQTT y otros protocolos necesarios para conectarse a las fuentes de datos, un IPC puede funcionar como motor de conectividad para las tareas de adquisición de datos, servidor y registrador. Este papel es esencial para soportar aplicaciones SCADA, MES y ERP de nivel superior, o para establecer conectividad en la nube.
Analítica. Mientras que un IPC puede ser programado esencialmente para hacer cualquier cosa, hay paquetes de software analítico específicos de OT con características de estándares y asistentes para adquirir datos de producción en tiempo real y determinar los indicadores clave de rendimiento (KPI), la eficacia general del equipo, el cálculo del tiempo de inactividad de la máquina, el seguimiento de la producción, la programación y más.
Supervisión remota. Muchas de las funciones de software anteriores incluyen un aspecto de supervisión remota. Los IPC pueden ejecutar la tecnología de cliente web para proporcionar un acceso remoto seguro a las aplicaciones utilizando la tecnología HTML5 basada en el navegador en cualquier dispositivo remoto, o aplicaciones móviles nativas. Estas vistas remotas pueden incluir visualización, informes web y cuadros de mando analíticos.
Hay muchos tipos de usuarios finales. Algunos pueden optar por comprar IPCs «bare metal» sin siquiera un sistema operativo instalado para que puedan construir sus configuraciones con la mezcla exacta requerida de software comercial y/o propietario. Pero incluso algunos usuarios finales sofisticados pueden preferir un enfoque más racionalizado en el que el IPC llega precargado con el sistema operativo y quizás con otras aplicaciones, una opción que ofrecen algunos expertos en IPC centrados en OT.
OEM Edge
Construidos para instalaciones industriales pero con capacidades de PC, los IPC pueden recoger pocos datos de todo tipo de fuentes dispares en las ubicaciones de borde más difíciles. La potencia de cálculo de los IPC les permite crear big data mediante el preprocesamiento. Esto también sirve para minimizar la carga de datos de las implementaciones de IIoT, mejorando la eficiencia de almacenamiento/reenvío de información, que se requiere para las conexiones de bajo ancho de banda.
Los usuarios finales industriales y los OEM pueden encontrar eficiencias al estandarizar en un proveedor de soluciones IPC basado en OT. Un IPC que ejecute las suites de software adecuadas es igualmente adecuado cuando se utiliza para crear capacidades de IIoT en nuevos sistemas de todo tipo, o para las adaptaciones. Sin embargo, el IPC debe estar construido de forma robusta con el rendimiento, la durabilidad y la longevidad requeridas para el servicio OT.
Silvia González es una líder de desarrollo de soluciones para el negocio de soluciones de automatización de máquinas de Emerson. Es responsable de crear, desarrollar e impulsar enfoques orientados a las soluciones para traducir los retos de los usuarios finales en un mejor rendimiento operativo.
Nishita Palkar es directora de producto senior de la cartera de PCs industriales para el negocio de Soluciones de Automatización de Máquinas de Emerson. En este puesto, lidera la cartera global de productos y la estrategia de productos para los PC industriales de Emerson.