Como fabricante original de equipo (OEM), no necesita que un científico de datos le diga que la demanda de máquinas más inteligentes habilitadas para IoT está creciendo cada vez más. Usted está en contacto con el mercado y debe encarar los requisitos del cliente relativos al equipo que no solo recoge una mayor cantidad de datos, sino que también los comparte con sistemas de información de forma útil.
La integración rápida y económica de máquinas inteligentes en la instalación del usuario final plantea un reto clave para muchos OEM. Asimismo, el abordaje de los desafíos de conectividad de información ha sido objeto continuo de la evolución tecnológica durante décadas.
Esta es una pregunta clave que se debe contestar en el mercado: ¿Cómo mejoramos aún más la habilitación para la información, la fácil integración de los sistemas de control y las soluciones que las máquinas inteligentes nos proporcionan?
Los datos desorganizados y no detectables representan la esencia del problema
Las máquinas inteligentes actuales generan más datos que nunca. Pero los datos producidos por los sistemas de control de máquinas tradicionales son desorganizados y no están definidos. Por tanto, los sistemas de información no pueden detectarlos.
Históricamente, la transformación de la información de la máquina para que pueda ser detectable se lleva a cabo durante la integración de la plataforma del sistema de información. Para recolectar información útil, primero hay que crear y definir el conjunto de datos, buscando cada punto de datos uno por uno. Posteriormente, es necesario definir cómo las aplicaciones encuestan y recolectan los datos.
Si bien este proceso no es eficiente, era simple en la época en que los puntos de datos no sobrepasaban unas cuantas docenas. Pero la demanda actual de analítica sofisticada y de máquinas robustas capaces de alcanzar miles de puntos de datos por sistema ha complicado el proceso y ha aumentado el costo del mismo.
La creación de un conjunto de datos detectable es solo una pieza del rompecabezas. Por otro lado, los puntos de datos adoptan distintos significados según la manera en la que se agrupan. Como resultado, otra tarea larga y crítica del proceso es la definición de un modelo de relación para los datos.
Modificación de la ecuación a nivel del control
Las innovadoras herramientas de diseño de sistemas de control actualmente en desarrollo se concentran en modificar la ecuación de integración de la máquina.
¿Cómo? Permiten que los OEM definan los puntos de datos detectables y el modelo de relación de datos mucho antes de la integración del sistema a nivel de control como parte del proceso de programación de la máquina.
En el corazón de esa nueva funcionalidad se encuentran instrucciones de diseño de sistemas que permiten configurar “objetos inteligentes” los cuales forman parte de la estructura de tags. En consonancia con los requisitos de la aplicación del sistema de información, los objetos inteligentes identifican los datos que se deben recolectar, y cómo y cuándo se recolectan.
Un segundo conjunto de instrucciones organiza los datos y determina cómo se agrupan. Por ejemplo: si seis puntos de datos tienen un significado común, la instrucción define un solo elemento primario que recolecta los puntos de datos de manera síncrona.
El software de gateway de información, añadido a la plataforma de control de la máquina, busca tanto los datos recolectados como el modelo organizacional y los asigna a una base de datos de manera automática. Para extraer los datos necesarios, las aplicaciones del sistema de información se comunican con el gateway en el que son accesibles los datos recolectados y el modelo de datos en forma de una base de datos.
Una máquina más inteligente desde el principio
Este nuevo enfoque relativo al diseño de sistemas de control de máquinas inteligentes facilita uno de los aspectos más complejos del proceso de integración antes de que su máquina se instale en la panta. Para ello, se aprovecha el conjunto de destrezas actual de su personal familiarizado con el uso de instrucciones de PLC para configurar la funcionalidad en la plataforma de control.
Si bien la agilización de la integración es una meta crucial, concebimos que una estrategia basada en los objetos inteligentes traerá ventajas adicionales durante todo el ciclo de vida de una máquina:
- Mejores datos síncronos.
- En las plantas de hoy día, las aplicaciones de información encuestan los sistemas de control en busca de puntos de datos individuales con base en intervalos de tiempo. Los modelos de relación creados con estos datos asíncronos son a menudo parciales según la secuencia de las variables recolectadas y el momento en que se descubre una condición que requiere análisis.
- Los objetos inteligentes activan automáticamente la recolección de datos conforme a condiciones detectadas en el sistema de control. Todos los datos asociados con la condición se recolectan de manera síncrona cuando se produce el evento, y se envían a su vez al gateway de información.
- A corto plazo, los datos síncronos son óptimos para identificar exactamente qué es lo que causa que el estado de la máquina cambie de “marcha” a “fallo”, como ejemplo. A más largo plazo, los datos síncronos ofrecen una perspectiva más clara respecto a la manera de mejorar la eficacia total del equipo (OEE).
- Los conjuntos de datos más pequeños requieren una menor capacidad de procesamiento.
- Diferentes aplicaciones de información a menudo buscan los mismos datos de máquinas. Actualmente, cada aplicación encuesta normalmente el sistema de control de máquina, crea un conjunto de datos y amplía la cantidad de datos de la planta.
- Los objetos inteligentes minimizan las encuestas provenientes de múltiples aplicaciones que buscan frecuentemente la misma cosa. El resultado es una cantidad sumamente más baja de conjuntos de datos, lo cual se traduce en una reducción de los costos relativos a la gestión, el análisis y el almacenamiento de datos. Además, la recolección síncrona de datos significa menos entradas de datos falsas, es decir, “ruido”, en los conjuntos de datos y, por tanto, menos capacidad de procesamiento dedicada a la identificación de este ruido y a la eliminación del mismo antes de que se empleen los datos en las aplicaciones del sistema de información.
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Pero estas son solo algunas de las ventajas que esperamos producto de la implementación de un enfoque en objetos inteligentes con respecto al diseño de máquinas. Los objetos inteligentes representan en realidad una faceta fundamental de una estrategia mucho más amplia concentrada en permitir que los OEM saquen el máximo provecho de las soluciones de IoT.
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Evan Kaiser, gerente del segmento OEM, es coautor de este artículo.
