Gestión de procesos y máquinas

¿Cómo podemos adaptar las arquitecturas de automatización a la industria?

Desde el inicio de la revolución de la tecnología digital, las arquitecturas de sistemas de automatización se han definido en base a las restricciones impuestas por el hardware, el software, las redes, la potencia y el coste impuestos por las tecnologías disponibles. Por ejemplo, los primeros sistemas de control de procesos estaban compuestos de ordenadores individuales debido al elevado coste de las computadoras en ese momento. Esos sistemas se transformaron en sistemas de control distribuidos (distributed control systems, DCS) con arquitecturas definidas por el coste y la tecnología de redes disponible en ese momento. Inicialmente las arquitecturas DCS se basaban en redes de bus o de anillo. A medida que la tecnología de redes se expandió, la flexibilidad de las arquitecturas de automatización también aumentó, para incluir buses, anillos y mallas multinivel.

El resultado es que las arquitecturas actuales de los sistemas de automatización no coinciden con las topologías naturales de las plantas industriales y las empresas. Esta situación ha sido recibida con cierta sorpresa… Las empresas de automatización a menudo no tienen en cuenta que existe una topología natural para las empresas industriales, pero en realidad así es. Si se le pide al ingeniero responsable de una fábrica que describa cómo funciona la planta, se acabará hablando sobre los activos que se encargan de convertir las materias primas y la energía en productos útiles. Estos activos del equipamiento se agrupan en conjuntos de activos unitarios de nivel superior, que a su vez se agrupan en conjuntos de activos, a su vez agrupados por área, planta, empresa y cadena de valor. La topología natural de las empresas industriales se basa en sus jerarquías de activos, mientras que las arquitecturas de sistemas de automatización tienen poca o ninguna relación con las topologías industriales.

A primera vista, este desajuste puede no parecer problemático. Sin embargo, la adaptación de los sistemas de automatización tradicionales a las operaciones industriales puede suponer una importante cantidad de trabajo y tiempo extra en la ejecución de proyectos de automatización y de las operaciones en curso de los sistemas de automatización. También puede conducir a un aumento en los errores, debido a la confusión creada por el desajuste. Los profesionales de la industria aprenden las especificaciones de las operaciones en las que están trabajando, incluyendo la jerarquía de los activos. Cuando se utiliza un sistema de automatización, se ven obligados a aprender la arquitectura específica del sistema de automatización, que es diferente de la topología de la planta, y a implementar el sistema de control. Cuando nacieron los sistemas de automatización digital, no había otra opción que trabajar para conciliar la arquitectura de la planta con la arquitectura del sistema de automatización, porque las limitaciones tecnológicas antes mencionadas dejaban poca opción a los proveedores de automatización. Pero gracias al desarrollo de tecnología como el IoT, el IIoT, el Fog, el Cloud, el Edge y similares, las arquitecturas de sistemas disponen de más agilidad, lo que permite la creación de arquitecturas de sistemas de automatización más flexibles. Estas arquitecturas por fin podrán combinar bien con las topologías industriales naturales, permitiendo que su implementación, funcionamiento y mantenimiento sean más sencillos y económicos.

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