Cumplimiento del compromiso de la fabricación inteligente

Cumplimiento del compromiso de la fabricación inteligente

Por Dan Deyoung, director de Desarollo de Mercado de Arquitectura Integrada de Rockwell Automation.

Demandas por mayor capacidad, suministro eficiente de datos y mejor seguridad de la red exigen sistemas de automatización que puedan admitir la fabricación inteligente.

Empresas ávidas por aprovechar los beneficios prometidos por la Fabricación inteligente están migrando hacia Connected Enterprise (Empresa Conectada). Sin embargo, la llegada de dispositivos conectados a la zona industrial hace más compleja la programación, la conectividad y los requisitos de seguridad.

Esta complejidad adicional, si no se maneja correctamente, puede limitar el potencial de la Fabricación inteligente e introducir riesgos. Por ejemplo, se requiere mayor capacidad o ancho de banda para aprovechar plenamente los dispositivos inteligentes o las nuevas tecnologías. Los trabajadores también deben recibir datos de máquinas y procesos, de manera que les sirva para tomar mejores decisiones. Además, se requiere mejor seguridad industrial para ayudar a proteger la propiedad intelectual, los activos físicos y a los trabajadores.

Implementar un enfoque de Fabricación inteligente exige un sistema de automatización que pueda cumplir con esas demandas, un sistema que integre todos los dispositivos inteligentes en una única red, con esas demandas una plataforma de control. Cuando se diseñan y configuran en un entorno de software, las últimas tecnologías de automatización y control pueden ayudar a los fabricantes a diseñar, operar y mantener un sistema de alto rendimiento con más eficiencia.

 

Principales recursos y beneficios que un sistema de automatización inteligente e integrado aporta a la fabricación:

1) Mayor capacidad y ancho de banda

Una operación inteligente introduce más dispositivos, más puntos de conexión y un mayor intercambio de información. Su sistema de automatización debe tener la capacidad de aplicación necesaria y el ancho de banda de comunicaciones para manejar esos requisitos.

Los controladores más recientes, por ejemplo, admiten el rendimiento de un sistema más rápido y la mayor adopción de dispositivos inteligentes. Ofrecen hasta un 45% más de capacidad para la aplicación y un ancho de banda Ethernet de 1 gigabit para admitir comunicación de alta velocidad, E/S y aplicaciones con muchos ejes de movimiento. Además, los nuevos sistemas de E/S distribuidas con puertas dobles Ethernet de 1 gigabit pueden hacer escaneos hasta 10 veces más rápidos que los sistemas de E/S existentes.

Esta capacidad y ancho de banda más elevados pueden ayudar a limitar la necesidad de agregar más hardware, incluso cuando aumentan los requisitos de dispositivos y datos.

2) Mejor toma de decisiones

Una gran cantidad de datos puede perjudicar, en lugar de ayudar, si esos datos no se manejan correctamente. El software de interfaz operador-máquina (HMI) más reciente se diseñó teniendo en cuenta eso. Puede presentarles a los operadores gráficos fáciles de entender y suministrar un rápido acceso a las alarmas. El software también puede informar, enrutar y almacenar datos de eventos, proporcionar amplios diagnósticos sistémicos para la resolución de problemas y la determinación de la causa raíz.

La HMI está evolucionando físicamente para admitir el mayor uso de datos. Las pantallas de terminales gráficos están disponibles en tamaños cada vez más grandes, con mejor resolución y formatos de pantalla más anchos, para ayudar a los operadores a ver y reaccionar a paneles de instrumentos más complejos y ricos en información. Gerentes industriales y ejecutivos también pueden utilizar el software de HMI por el celular, para monitorear y gestionar las operaciones, ya sea en la oficina, residencia o en el tránsito.

3) Mayor productividad

El enfoque tradicional para diseñar máquinas y sistemas requiere el uso de varias herramientas de diseño, lo que obliga a los diseñadores a aprender distintos lenguajes de programación, menús y comandos para cada herramienta. La falta de interoperabilidad entre las herramientas también puede generar una programación redundante, lo que es improductivo y puede aumentar las posibilidades de errores de codificación e introducción de datos.

Estos problemas solo empeoran al diseñar sistemas inteligentes, más complejos y que requieren la asistencia de varios equipos. Los proyectos de mayor envergadura, en particular, requieren la asistencia de varios ingenieros de diseño e integradores de sistemas, que pueden ubicarse en países y husos horarios distintos.

Un software de desarrollo integrado puede eliminar la necesidad de herramientas separadas para unir distintas funcionalidades de diseño en un único entorno. Esto crea una experiencia de desarrollo más simple y uniforme, que puede ayudar a mejorar la productividad del proyecto.

El entorno integrado también ayuda a aumentar la productividad después de poner en marcha un sistema inteligente, porque crea un lugar central desde el cual operadores y técnicos de mantenimiento pueden reconfigurar dispositivos, investigar problemas y acceder a información del sistema.

4) Menor complejidad

Más dispositivos y más datos generarán, naturalmente, mayor complejidad. Los componentes que admiten esas demandas pueden ayudar a contener o reducir la complejidad.

Los controladores ofrecen un 45% más de capacidad para las aplicaciones y pueden, por ejemplo, reducir la cantidad necesaria de hardware de control y de comunicación en un sistema. A su vez, esto puede reducir la complejidad del sistema general y los requisitos de espacio en panel.

Nuevos servoaccionamientos también combinan servocontrol y control vectorial para motores en una única plataforma, lo que ayuda a reducir en hasta un 70% la complejidad y los requisitos de espacio en el gabinete. También permiten que cables de alimentación del motor, freno y de señales de realimentación se adapten a un único cable, lo que ayuda a reducir los requisitos de cables del sistema en hasta un 60%.

5) Agilidad en la resolución de problemas y mantenimiento

Dispositivos con recursos de autodetección y conocimiento del sistema ofrecen importantes beneficios para el mantenimiento. Los servoaccionamientos con recursos de autoconocimiento utilizan autodiagnósticos para detectar frecuencias resonantes y, luego, pueden hacer ajustes de sintonía por su cuenta y de manera automática. Esto puede ayudar a optimizar el rendimiento de la máquina con el tiempo y reducir la necesidad de mantenimiento en el ajuste de sintonía.

El Software de HMI para celulares también puede ayudar a simplificar el mantenimiento. El software puede darles a los técnicos acceso a información histórica en tiempo real, en sus teléfonos inteligentes, si ocurre un problema.

6) Seguridad sólida

Una operación de Fabricación inteligente no está exenta de riesgos. Más puntos de conexión crean más vulnerabilidades y amenazas a la seguridad, intencionales o no.

La infraestructura de red ejerce una función importante en cualquier programa de seguridad industrial. Por ejemplo: una infraestructura que usa firewalls industriales y switches administrados puede ayudar a cerrar la brecha entre TI y TO con más seguridad.

Sin embargo, el sistema de control también tiene una función vital. Controladores, variadores y otros dispositivos utilizados en una operación inteligente deben contar con seguridad incorporada en su diseño. Los controladores más recientes, por ejemplo, incorporan tecnologías de seguridad avanzadas y recursos de software, como firmware firmado digitalmente y cifrado, detección de modificaciones y registro de datos de auditoría. Ahora, el software de desarrollo también incorpora más recursos de seguridad, como autenticación del usuario y control de acceso.

7) Preparado para el futuro

Un sistema de automatización moderno e inteligente puede ayudarlo a cumplir las actuales metas de la Fabricación inteligente y también lo prepara para aprovechar la mayor conectividad en los próximos años.

Dispositivos más conectados seguirán creando más oportunidades, pero también introducirán nuevas demandas en sus operaciones. Además, las amenazas a la seguridad dirigidas a los sistemas de control industrial aumentarán de manera paralela a los puntos de conexión.

El sistema de automatización correcto puede ayudarlo a preparar sus operaciones para el futuro y para esos cambios, al permitirle que aumente con más facilidad y aproveche los nuevos controles, información y tecnología de seguridad a medida que llegan al mercado.

Implementar la Fabricación inteligente exige un sistema de automatización que integre todos los dispositivos inteligentes en una única red, con una plataforma de control.

 

 

Una operación inteligente introduce más dispositivos, más puntos de conexión y un mayor intercambio de información.

 

Más información sobre la Fabricación Inteligente y la Empresa Conectada

Automation Today

La revista Automation Today es una publicación semestral de Rockwell Automation que tiene como finalidad comunicar las tendencias y soluciones en el área de la automatización industrial.