Datos óptimos para Big Data
El rendimiento de la fábrica inteligente en tiempos de Industria 4.0 comienza y acaba con la calidad de los datos a analizar. Simultáneamente las instalaciones de fabricación cada vez más complejas requieren unas estructuras cada vez más sencillas, a fin de que el usuario pueda seguir controlándolas. Precisamente por eso es necesario modernizar y actualizar eficientemente los dispositivos ya en la base de la automatización. En la conversación en ASi MASTER NEWS, Jochen Bihl y Bernhard Wiedemann hacen un esbozo de su estrategia.
ASi MASTER NEWS: Señor Bihl, hace casi dos años dijo usted en una entrevista acerca del tema de Industria 4.0 lo siguiente: “Aun cuando nadie puede definir todavía de forma concreta cómo será la optimización, una cosa sí está clara: está por venir algo muy grande.” ¿Cuál es su valoración a día de hoy?
Jochen Bihl: A día de hoy, ha quedado más que confirmado que está por venir algo muy grande. Todavía seguimos sin saber en detalle qué forma tendrá concretamente, pero eso tampoco es necesario: los análisis de los Big Data, es decir, de los macrodatos, que formarán una base para la fábrica inteligente del mañana, se realizan a un nivel muy su- AS-INTERFACE ENTREVISTA perior que al de los actuadores y sensores. En definitiva, nosotros "sólo" somos responsables de que los datos lleguen de la forma más optima posible y de la manera más eficiente posible al lugar en el que puedan y vayan a ser analizados. Pero que la palabra "sólo" no nos engañe, nos encontramos ante un desafío enorme. Si los datos que vienen del nivel inferior no sirven para nada, entonces tampoco el mejor de los análisis servirán para nada.
Bernhard Wiedemann: Nuestras pasarelas ASi a menudo son el primer componente en la pirámide de la automatización, el componente que pone a disposición el rendimiento suficiente para entregar todos los datos de los actuadores y sensores a las diferentes interfaces. Y ésta es la tarea principal que actualmente consideramos nuestra: preparar los dispositivos para todos los requisitos en crecimiento de nuestros clientes durante los próximos años en el marco de Industria 4.0.
ASi MASTER NEWS: ¿Cuánto tiempo le queda para hacerlo?
Bernhard Wiedemann: No mucho. Todo esto se ha convertido en una realidad concreta mucho antes de lo que esperábamos. Ya hace tiempo que venimos hablando de ello. Pero hay usuarios que dicen: "En cuanto sus dispositivos tengan la potencia suficiente y las interfaces suficientes, los montaremos en nuestras instalaciones. Ya ahora vemos en ello un auténtico valor añadido." Por eso ya estamos trabajando a marchas forzadas para llevarlo a la realidad. En la Hispack en Barcelona ya presentaremos los primeros resultados.
Jochen Bihl: Creo que no nos podría haber pasado nada mejor que esta dinámica repentina por parte de nuestros clientes. Como ya es sabido, la relación directa con la práctica ofrece una motivación especial a nuestros ingenieros para sacar el máximo rendimiento a sus capacidades y habilidades. Lo que más nos gusta es buscar y encontrar conjuntamente con nuestros clientes soluciones concretas para problemas concretos. Si de estas soluciones concretas y específicas se pueden derivar conceptos de uso universal, pues entonces mucho mejor, claro está. Y este caso es un caso ideal de este tipo.
ASi MASTER NEWS: ¿Qué será más eficiente, más sencillo y más rápido que hoy en la fábrica digital del mañana?
Bernhard Wiedemann: Básicamente, lo primero de lo que se trata es de que la tecnología de automatización debe dar una respuesta apropiada a la complejidad creciente de las instalaciones de fabricación. Si todo se queda como ahora en el plano tecnológico, inevitablemente llegará un punto en el que el usuario ya no lo podrá controlar todo. Por eso debemos estructurar los sistemas de forma más simple, deben ser más lógicos.
Jochen Bihl: La necesidad de simplificar el manejo de las instalaciones y los equipos, significa que la complejidad para los fabricantes de los componentes aumenta de forma exponencial. Pongamos por ejemplo un niño de 7 años con su nuevo smartphone. Él puede hablar sin problemas por teléfono con su abuela, ver películas y quedar con sus amigos por WhatsApp. Pero todo eso solamente lo puede hacer, porque el dispositivo realiza en segundo plano todos los complicados procesos técnicos necesarios que el niño no podría realizar.
ASi MASTER NEWS: ¿Es ésta su visión pues, que algún día las instalaciones de fabricación se podrán manejar con tanta facilidad como un Smartphone?
Jochen Bihl: Exacto, usted lo ha dicho. El usuario debe poder ir con una tablet en la mano por su fábrica y poder tener un panorama general de todo aquello que es importante para él con un simple clic. Así por ejemplo, el sistema podría comunicarle por voz: "Ve ahí atrás a la izquierda, que hay un borne que está suelto en el módulo 4711, mejor apriétalo, antes de que haya problemas." Mucho de los imprevistos ya no se producirían, porque las fuentes potenciales de errores y fallos ya se podrían identificar con mucha antelación gracias a los análisis de los Big Data.
Bernhard Wiedemann: Y una vez al mes el programa de seguimiento podría hacer una propuesta para la optimización específica de los procesos de fabricación individuales, por ejemplo así: "Si realizas las siguientes modificaciones, podrás producir dos coches más al día en el futuro. Lo sabemos porque hemos realizado una simulación con los datos reales que recopilamos cada día y cada segundo en la máquina concreta."
ASi MASTER NEWS: ¿Y los datos óptimos para Big Data provienen, entre otros, de AS-Interface?
Bernhard Wiedemann: Así es. Los datos son en cierto modo la materia prima. Siempre han estado ahí, pero hasta ahora no se han podido recopilar. Con nuestra nueva plataforma de hardware somos capaces de añadirlos y entregarlos en una forma que les permita a los analistas de datos en las empresas hacer algo inteligente con ellos. Lo que luego estos analistas hagan con estos datos realmente no tiene tanta importancia para nosotros. Nuestro desafío y objetivo es el de preparar y poner a disposición los datos de la mejor forma posible para todos los tipos de usos que se puedan imaginar.
Jochen Bihl con un CIP Safety ASi-3 vía pasarela EtherNet/IP+Modbus TCP.
Jochen Bihl: Sobre este tema, un punto decisivo es integrar una interfaz adicional en nuestros dispositivos para que los especialistas de la tecnología de la información puedan acceder directamente a nuestros datos. Y eso es especialmente importante, precisamente porque el control de la fábrica naturalmente sigue funcionando de forma paralela. Sin esta interfaz adicional, los datos se tendrían que transferir hacia los niveles superiores pasando a través de muchos controles de diferentes niveles jerárquicos. Esto no sólo ocasionaría un enorme trabajo adicional para los programadores de los PLCs, sino que además grandes riesgos, porque si algo fallara en este proceso, en el peor de los casos la máquina se quedaría parada o el almacén ya no se podría utilizar. ASi MASTER NEWS: ¿Esta interfaz adicional probablemente también requiera que la capacidad de cálculo de sus dispositivos aumente considerablemente, correcto?
Bernhard Wiedemann: Correcto. Las primeras pasarelas ASi, con las que un día comenzamos, tenían exactamente una interfaz hacia abajo y una hacia arriba, y en medio se realizaban algunos cálculos. Entonces solamente había un destinatario al que le interesaban los datos de los sensores: el PLC. Hoy en día hay muchos destinatarios interesados: desde el software de diagnóstico, el servidor de mantenimiento remoto hasta la herramienta de visualización. Además cada módulo comunica a través de Safe Link con muchos otros módulos en otros circuitos de seguridad ASi. Y todo esto ocurre simul- AS-INTERFACE ENTREVISTA Jochen Bihl con un CIP Safety ASi-3 vía pasarela EtherNet/IP+Modbus TCP 05 táneamente. Y ahora, con el análisis de la tecnología de la información, se añade otro punto más que debe ser alimentado con datos.
Jochen Bihl: Unos cuantos datos numéricos al respecto: Nuestras generaciones antiguas de dispositivos tenían un procesador de 16 MHz. Nuestra futura plataforma de hardware trabaja con dos procesadores Dual-Core de 800 MHz cada uno. La capacidad de cálculo, por tanto, de nuestros dispositivos ha aumentado en un factor 100 durante los últimos 10 años. Evidentemente en esa época nos favoreció una buena coyuntural general en el mercado de los procesadores. Nosotros sacamos claro provecho del hecho de que los precios de los chips pequeños y potentes hayan caído considerablemente gracias al desarrollo en el sector de los teléfonos móviles. Por eso también hemos decidido ir directamente a los límites de lo que se puede pagar, para desarrollar desde el principio soluciones con un futuro asegurado y para estar preparados para cualquier eventualidad durante los próximos cinco años. ASi MASTER NEWS: ¿Los requisitos que han aumentado de forma tan drástica, solamente se aplican al sector estándar o también a sistemas de seguridad? Bernhard Wiedemann: Pues apenas hay diferencias. Lo único que cambia son los controladores. En las aplicaciones estándar, la tendencia es hacia la Industria 4.0, hecho que hace que sea imprescindible reequiparse. Por eso, nuestros conceptos de seguridad necesitan más potencia y rendimiento, porque nos movemos en unos entornos cada vez más complejos. Esto significa que es necesario controlar aún más accionamientos y desconectarlos de forma más diferenciada. A principios de 2016, por ejemplo, podíamos supervisar con seguridad 8 accionamientos a través de CIP Safety y a través de Sercos, sin embargo mañana ya deberían ser 30. En este caso el factor no es 100, pero si considerable, y además se debe realizar en un tiempo incluso más breve.. ASi MASTER NEWS: Para la interfaz adicional en sus dispositivos, se han decidido ustedes por el protocolo OPC UA. ¿Por qué? Jochen Bihl: Pues por varios motivos. Por una parte se trata de un estándar abierto que permite la comunicación con los componentes más diversos. Podemos enviar los datos que hemos agregado a una Cloud o bien a un servidor local o bien a una herramienta de visualización. Precisamente esta flexibilidad juega un papel de importancia central si tenemos en cuenta el desarrollo en el sector de Industria 4.0. Por otra parte, actualmente OPC UA es el protocolo más extendido a nivel mundial en este contexto. Por eso, a día de hoy, consideramos que es la mejor solución, con una clara diferencia respecto a las restantes. Además había un motivo muy singular que hablaba a favor de esta decisión. Alguno de nuestros clientes ya están esperando nuestra pasarela con OPC UA, para conectarla con su dispositivo de manejo pasando de largo al PLC. Si el día de mañana se estableciese otro estándar diferente, pues tampoco no sería ningún problema para nosotros. La comunicación multilingüe entre máquinas en base a muchos protocolos diferentes es, en cierto modo, una de nuestras especialidades. Eso lo avala nuestra extensa gama de pasarelas de AS-Interface para casi todos los sistemas de automatización convencionales.
Bernhard Wiedemann con la nueva pasarela EtherNet/IP+Modbus TCP BWU3543
ASi MASTER NEWS: En tiempos de la Industria 4.0, la seguridad en la tecnología de la información inevitablemente adquiere cada vez más importancia. ¿Cuán segura es la seguridad en el estado actual de la tecnología? Bernhard Wiedemann: Por lo pronto, OPC UA ofrece un concepto criptográfico limpio. Tiene todos los mecanismos modernos, como RSA o AES, que naturalmente son soportados por nuestros dispositivos. Esto ya es una condición ideal para crear una infraestructura de criptografía eficaz en cada una de las fábricas en cuestión. Y el hecho de que las diferentes interfaces de red estén separadas físicamente en nuestros dispositivos ofrece una seguridad adicional. Eso facilita considerablemente la segmentación de los sistemas y dificulta claramente penetrar de una red a otra. Jochen Bihl: Y todos aquellos usuarios que de momento todavía no quieren utilizar OPC UA tampoco hace falta que se preocupen por ello. Porque las interfaces OPC UA naturalmente están desconectadas por defecto en nuestros dispositivos.
ASi MASTER NEWS: Antes ha dicho usted explícitamente que la comunicación universal entre máquinas es uno de los puntos fuertes de Bihl+Wiedemann. En ese sentido, el desarrollo actual hacia cada vez más interconexión en red seguramente les favorece... Jochen Bihl: Si, exacto, nosotros también lo vemos así. Tomar el desafío concreto que se nos plantea ahora es parte de nuestro ADN. Y afrontamos este desafío con seguridad en nosotros mismos, pero no con arrogancia. Como especialistas en ASi nosotros no somos pioneros en cuestiones de Industria 4.0. Pero suministraremos de la mejor forma posible con datos a todos aquellos que quieran sacar provecho de los Big Data.
Bernhard Wiedemann: Y lo que no debe olvidarse, la competencia principal de nuestros sistemas basados en ASi sigue siendo el cableado convencional, complicado y costoso, y en las fábricas inteligentes del mañana este cableado con toda seguridad lo tendrá aún más difícil que hoy.
ASi MASTER NEWS: Señor Bihl, Señor Wiedemann, gracias por la entrevista.