Boletín mensual con noticias comentadas, análisis y perspectivas

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14 | 2016Elaborado por Víctor F. Marinescuvictor@edcontrol.comwww.edcontrol.comAuspiciantes:

El futuro de la Internet of Things 2El mundo conectado a la Internet y que depende de la Internet ya está entre noso-tros. ¿Qué puede hacer un chip profundamente embebido dentro de un dispositivo para la empresa en general? Leer más…

‘Digital Enterprise’: El camino hacia Industrie 4.0 para empresas de todos los tamaños 3

La clave para mejorar la productividad y lograr una mayor flexibilidad en la opera-ción de una planta pasa por servicios y analítica en la nube, la próxima generación de controles industriales, la digitalización a nivel de campo y una conectividad confiable. Leer más…

Wireless industrial basado en redes mesh: Una más que interesante solución para aplicaciones batch 5

La tecnología wireless en la industria se basa en redes mesh, que se adaptan muy bien a aplicaciones sujetas a reconfiguración. Leer más…

Controlador con Ethernet integrado en su núcleo: Base para IoT 6El nuevo Modicon M580 high-end ePAC es compatible hacia atrás con sistemas de hace 20 años y también nos lleva hacia adelante a la arquitectura abierta de Ethernet. Leer más…

Investigan el uso de bloques de alúmina en caudalímetros ultrasónicos 7 Leer más…

La verdad acerca de Industrial Internet of Things 7Se habla mucho en los últimos tiempos acerca de Industrial Internet of Things (IIoT). Pero si se examina el tema más de cerca, mucho de lo que se dice que es IIoT no es ni industrial ni Internet. Leer más…

Robots versus humanos en Manufactura Inteligente 9¿La cuarta revolución industrial nos llevará rápidamente a fábricas con cero mano de obra o los humanos seguirán teniendo un rol integral en la producción? Leer más…

Redes confiables de dispositivos para la Internet of Things 10La IoT depende de redes basadas en IP confiables e integradas, pero no todos en-tienden el concepto de redes, por lo que la red suele ser el eslabón más débil en estas implementaciones. Leer más…

En Esta Edición

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14 | 2016 ELEMENTOS 2

01 La nueva ola de transformación digital

Una red robusta de dispositivos conectados. El costo de los sensores conectados se ha desplomado, permitiendo a las empresas intensificar sus progra-mas de digitalización y aprovechar una fuerza de trabajo de gran movilidad. Tal es así que el 2/3 de las organizaciones tienen planes para implementar soluciones de IoT mediante aplicaciones móviles en 2016. Gracias a la IoT se consiguen: Redes de comunicación más rápidas y más ágiles; Una adopción más rápida de computación en nube

y de borde; Analítica avanzada de datos; Entrega rápida de información comprensible en el

momento justo.

02 Datos comprensibles

Llevar la experiencia del cliente a nuevos niveles. Lo que caracteriza a la IoT es el acceso a datos, inclu-yendo datos anteriormente no accesibles y altamente granulares, y la capacidad de convertirlos en conoci-miento utilizable. La encuesta detectó que el 63% de las organizaciones tienen planes para aprovechar la

El futuro de la Internet of Things

E l mundo conectado a la Internet y que depende de la Internet ya está entre no-sotros. Sensores conectados. Control desde el campo. Un asombroso nivel de granularidad a datos en tiempo real.

Los encargados de tomar decisiones de negocio ya están tomando debida nota de esta realidad. ¿Qué puede hacer un chip profundamente embebido dentro de un dispositivo para la empresa en general?

Una reciente encuesta acerca de IoT realizada por Schneider Electric entre más de 2.500 decisores de negocio descubrió que el 70% ven el valor econó-mico de la IoT teniendo en cuenta que: Crea nuevas oportunidades para sus empresas en

un futuro cercano; Mejora la eficiencia de sus negocios; Ofrece beneficios de negocio a largo plazo; Se convierte en la interface crítica entre empresas

y sus clientes. Todo esto permite definir claramente cinco pre-

dicciones en cuanto al futuro de IoT.

Mejor utilización de recursos

Vida conectada Menor contaminación20% 14% 10%

Cambiar la forma en que se trabaja y se vive

Ampliar las experienciasdel consumidor

Mayor tiempo para ocio

10%12% 16%Mayor seguridad18%Optimismo con la IoT

Principales beneficios de IoT según encuesta de Schneider Electric:

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IoT para analizar mejor el comportamiento del cliente y mejorar los niveles de servicio, apuntando a: Transformar el servicio al cliente; Brindar nuevas oportunidades para construir fide-

lidad a una marca/servicio; Aumentar la satisfacción del cliente.

03 Confianza del sitio en la nube

Cumplir con las necesidades de la computación de misión crítica. El 41% de los encuestados anticiparon que las amenazas de ciberseguridad serán un desafío crítico para sus actividades. La IoT promueve un en-foque computacional abierto, interoperable e híbrido, fomentando la colaboración basada en estándares de ciberseguridad. Como resultado, la IoT podrá: Prosperar a través de sistemas, incluso en el

borde, siendo parte de nubes tanto privadas como públicas;

Ayudar a los usuarios finales a adoptar soluciones de IoT de un modo que permita resolver de la mejor manera sus necesidades de seguridad y misión crítica;

Ofrecer un camino lógico y manejable para avan-zar con infraestructuras tecnológicas existentes, facilitando su transformación en el tiempo.

04 Innovaciones que optimizan la infraestructura

Impulsar una innovación transformadora. La IoT permite a empresas, ciudades y economías emergen-tes trabajar con sistemas del pasado de manera que no les impida integrar sistemas del futuro. Pensar en: Nuevos modelos de negocio y crecimiento acele-

rado; Servicios habilitados por IoT rentables y produc-

tivos; Libertad para operar con una infraestructura pesa-

da existente, particularmente en economías emer-gentes.

05 Un mejor planeta

Resolver problemas de la sociedad y ambientales. La IoT ayuda a países y sus economías a enfrentar y responder a los mayores desafíos con que se enfren-ta nuestro planeta. Calentamiento global. Escasez de agua. Contaminación.

‘Digital Enterprise’: El camino hacia Industrie 4.0 para empresas de todos los tamaños

T odo apunta a la digitalización industrial. "Para soportar a nuestros clientes en su camino hacia Industrie 4.0, sin impor-tar el tamaño de la empresa ni el sector industrial al que pertenece, Siemens ha

ampliado su portafolio ‘Digital Enterprise’ con me-jores soluciones”, explicó Klaus Helmrich, miembro de la Junta Directiva de Siemens AG, durante una conferencia de prensa en la reciente Feria de Hanno-ver. Siemens ofrece ahora nuevas herramientas, so-luciones y productos en relación a cuatro elementos centrales: software y automatización industrial, co-municación industrial, seguridad y servicios.

En el stand de mayor tamaño de la Feria de Han-nover, Siemens mostró cómo se combinan los mun-dos virtual y real para conformar un ecosistema alta-mente flexible, altamente disponible y conectado en red. Las industrias de procesos y discretas se verán beneficiadas con la integración de datos relaciona-dos con desarrollo, producción y proveedores, lo que permite a las empresas de manufactura responder de manera más selectiva a los requerimientos del merca-do y desarrollar más fácilmente modelos de negocio totalmente nuevos.

"Sin importar el tipo y el tamaño, la empresa pue-de disponer de un soporte óptimo en el camino hacia Industrie 4.0", comentó Helmrich. Con una gran can-tidad de ejemplos concretos, Siemens presentó distin-tas opciones a la hora de combinar los mundos real y virtual. El stand contó con una serie de ‘Highlight Cubes’ dedicados a distintos temas, tales como Ener-gía para la Industria, Manufactura Aditiva, e Industria Automotriz y de Fibras.

Bajo el lema "Ingenuity for life – Driving the Di-gital Enterprise", Siemens presentó un repaso de su extenso portafolio en un área de 3.500 metros cua-drados, incluyendo distintas innovaciones en distri-

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bución de energía, automatización y tecnología de accionamientos, además de software industrial. Se pudieron apreciar las nuevas características de pres-tación de TIA Portal V14 de Totally Integrated Auto-mation (TIA) y las nuevas versiones del software de ingeniería Comos, el sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 y el software de simulación SIMIT. En el campo de la gestión de energía, Siemens pre-sentó dos nuevas series de su interruptor SENTRON en carcasa moldeada de 3VA con aprobación UL y el sistema modular PAC1200 de medición de corriente multicanal tipo 7KT.

Siemens también anunció su plan de adquirir la compañía estadounidense CD-adapco, proveedor mundial de software de simulación con soluciones que cubren una amplia gama de disciplinas de inge-niería, incluyendo dinámica de fluidos (CFD), me-cánica de sólidos (CSM), transferencia de calor, di-námica de partículas, flujo reactivo, electroquímica, acústica y reología.

En los últimos 15 años, Siemens ha expandido su portafolio de herramientas de software para confor-mar ‘Digital Enterprise Software Suite’. Las redes de comunicación industrial, las soluciones de segu-ridad holísticas y la rápida evaluación inteligente de grandes volúmenes de datos en base a MindSphere, la nube de Siemens para la industria, permiten a sus clientes iniciar la transformación en pos de la empre-sa digital. La plataforma MindSphere, que usa la tec-nología SAP HANA de plataforma de nube, ofrece una infraestructura abierta y servicios digitales inno-vadores.

Con Closed Loop Manufacturing, Siemens aporta un modelo de datos consistente que vincula los pasos de trabajo individuales de la cadena de valor tecnológica y permite im-plementar un flujo de datos bidirec-cional entre desarrollo e ingeniería. En otras palabras, los datos de pro-ducción y servicios van al diseño de nuevos productos y a la ingeniería de procesos de producción. De este modo, los datos contribuyen a lograr una mejor calidad, junto a productos y procesos más eficientes. "Es esta consistencia de datos lo que brinda la oportunidad de responder a las

demandas de Industrie 4.0", comentó Helmrich. Por su parte, el uso de Integrated Mechatronics

Engineering for Automation permite utilizar los com-ponentes como unidades completas a la hora de desa-rrollar una máquina o una planta: por ejemplo, moto-res, accionamientos, válvulas o módulos completos conteniendo información detallada acerca de todas las disciplinas de ingeniería involucradas. Como el sistema de automatización también está integrado en TIA Portal, es posible generar y usar programas de PLC directamente para simulación de plantas y, en consecuencia, también para un comisionamiento virtual. Este grado de integración ahorra el laborioso ingreso repetitivo de datos, eliminando la necesidad de interfaces y su consecuente mantenimiento. Este concepto allana el camino hacia la automatización del proceso de ingeniería.

Cada solución debe responder con precisión a las distintas necesidades de diferentes sectores de la in-dustria. En la industria de procesos, en particular, este tipo de soluciones son vitales. "La digitalización de una industria depende de la comprensión y el conoci-miento precisos de los requerimientos de los distintos sectores y usuarios de la industria", indicó Helmrich. "En estas soluciones Siemens combina una profunda experticia en procesos e industria y un sólido cono-cimiento del campo de automatización y tecnología de accionamientos, además de software industrial y analítica de datos".

Todos los sectores de la industria de procesos se enfrentan a un desafío común: la integración de punta a punta de cada fase del ciclo de vida de una plan-

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ta gracias a digitalización y redes. En este proceso, las herramientas de ingeniería integradas, la simula-ción de la solución de automatización y un modelo de datos compartidos son de gran importancia para optimizar la ingeniería y la gestión del ciclo de vida. La clave para mejorar la productividad y lograr una mayor flexibilidad en la operación de una planta pasa por servicios y analítica en la nube, la próxima ge-neración de controles industriales, la digitalización a nivel de campo y una conectividad confiable.

"En la industria de procesos hay distintos modos de implementar la transformación digital", agregó Klaus Helmrich. "En todos los casos, para llevar las instalaciones existentes al mundo digital, se debe comenzar con operaciones integradas y convertir la documentación en datos digitales".

Wireless industrial basado en redes mesh: Una más que interesante solución para aplicaciones batch

L a tecnología wireless en la industria se basa en redes mesh, que se adaptan muy bien a aplicaciones batch sujetas a re-configuración ya que las redes wireless, además de proveer comunicaciones di-

gitales bidireccionales, también tienen la flexibilidad de continuar trabajando cuando el entorno alrededor de las mismas se modifica.

Otra ventaja de la tecnología wireless es que la red no requiere penetración a través de una barrera para comunicarse, siempre que la barrera no sea metálica, de modo que puede trabajar perfectamente bien en una sala limpia o en un biorreactor de vidrio.

Un sensor RFID activo o pasivo puede transmitir desde el interior de un tanque de reacción a un ga-

teway 802.15.4 o 802.11 ubicado fuera del proceso. En operaciones con grandes cantidades de datos,

nodos operados por batería pueden reunir y agregar datos, enviarlos y luego entrar en el modo de hiber-nación durante largos períodos de tiempo. La capa-cidad de hibernación y la posibilidad de estar ubi-cados prácticamente en cualquier lugar son ideales en el caso de sensores que necesitan ser reubicados con frecuencia, tal como ocurre en la mayoría de las instalaciones batch de la industria farmacéutica. Esta industria también tiene que cumplir con los requeri-mientos de una buena práctica automatizada de ma-nufactura (GAMP según sus siglas en inglés), donde un mayor y más fácil acceso a los datos facilita cum-plir con los requerimientos de documentación.

Un componente clave de GAMP es la tecnología analítica de procesos (PAT según sus siglas en inglés), que integra datos provenientes de análisis químicos, físicos, microbiológicos, estadísticos y de riesgos. Además, PAT es utilizada ampliamente en implemen-taciones de manufactura batch que se enfrentan a mu-chos desafíos y donde hasta ahora pocas instalaciones han documentado aplicaciones online.

Un componente clave para el éxito de PAT es que el sistema sea flexible y también lo suficientemente robusto como para aceptar los siguientes condicio-nantes operativos: Retrasos de proceso; Acceso a datos de laboratorio: integración de

LIMS con el proceso; Variaciones en los materiales; Condiciones de operación variables; Batches concurrentes – múltiples batches del

mismo producto que se encuentran en distintas etapas de finalización;

Ensamble y organización de los datos – requiere que se los pueda acceder, secuenciar correctamen-te y organizar de una manera comprensible;

Alineación de datos de distintos batches – las duraciones de los batches no son iguales, de modo que es importante formar datos con un número igual de muestras de datos para cada batch a fin de lograr un análisis consistente de datos entre los distintos batches.Una vez que los sensores wireless de campo y las

redes asociadas terminan de recolectar los datos iden-tificados anteriormente, hay que transmitirlo desde los equipos del batch al sistema de control central o

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bases de datos, lo que implica capturarlos, historizar-los y manipularlos adecuadamente para brindar a pe-dido la información listada más arriba.

Una manera de extender las distancias es crean-do redes mesh IEEE 802.15 o IEEE 802.11, donde los nodos envían datos a un módulo vecino que los remite a su destino final. Cuando son configuradas adecuadamente, las redes mesh son tolerantes a fa-llas, puesto que se pueden crear nuevas rutas cuando falla un nodo. Sin embargo, el inconveniente, si hay múltiples nodos o saltos, es la aparición de un retardo al pasar el mensaje.

El mejor método para enviar datos a grandes dis-tancias es convertir los datos recolectados a través de un gateway a IEEE 802.11s, y enviar el mensaje o los mensajes a un repositorio central de datos aprovechan-do las mayores distancias y ancho de banda de Wi-Fi.

La industria farmacéutica, que se caracteriza por sus aplicaciones batch, es bastante conservadora en la utilización de nuevas tecnologías, pero es muy posible que, si bien la tecnología wireless no se esté utilizando por ahora, no tardará mucho tiempo hasta que la mayoría de las empresas farmacéuticas se con-venzan de que la tecnología wireless les podrá servir para acercarse a sus objetivos de confiabilidad y ren-tabilidad.

Preparado por Ian Verhappen., ISA Fellow y especialista en instrumen-tación, controles y automatización.

Controlador con Ethernet integrado en su núcleo: Base para IoT

S i bien el nuevo mundo de la Internet of Things (IoT) tan sólo recién está asoman-do en la industria, algunas de sus caracte-rísticas clave ya se destacan claramente. Primero, los controladores y otros dispo-

sitivos del piso de planta van a incorporar procesado-res aún más potentes y manejar mucho más datos que

nunca antes. Segundo, cada vez más se usarán redes Ethernet estándar para reunir estos dispositivos, des-plazando las redes propietarias.

A fin de estar preparados para este futuro no tan distante, Schneider Electric presentó el año pasado el controlador Modicon M580 ePAC. Según Dafir Lamdaouar, director de Schneider Electric, “no se trata sólo de un nuevo controlador programable de automatización con Ethernet, sino del comienzo de un nuevo tipo de arquitectura, que lleva a Ethernet y otros estándares abierto al núcleo de la arquitectura.”

“Está claro que nos enfrentamos a una explosión de datos”, comentó Lamdaouar. “Los dispositivos son más inteligentes y generan más datos, lo que significa cuellos de botella para las anteriores arquitecturas de PLC.”

Hoy en día, el nuevo Modicon M580 high-end ePAC, que tiene un procesador cinco veces más po-tente, incluye ocho veces más memoria y ofrece co-municaciones Ethernet nativas con cinco veces más ancho de banda que en la primera generación. Tam-bién incluye redundancia para implementaciones de alta densidad y está diseñado para ampliar fácilmente la prestación del sistema. Según Lamdaouar, “M580 es compatible hacia atrás con sistemas de hace 20 años, pero también nos lleva hacia adelante a la ar-quitectura abierta de Ethernet.”

“Su avanzada funcionalidad significa importan-tes beneficios para el usuario por ser una solución a prueba del futuro que responde a los más apremian-tes desafíos de la industria”, comentó Jose Bono-mo, vicepresidente de Hybrid Systems de Schneider Electric. Otros avances inherentes en el nuevo ePAC incluyen la ciberseguridad reforzada gracias a las cer-tificaciones Achilles Nivel 2 e ISA. También ofrece la posibilidad de realizar modificaciones de configura-ción online sin interrumpir el proceso.

El nuevo M580 ePAC es un component clave en los planes de desarrollo de PlantStruxure PES (Pro-cess Expert System), la solución de Schneider Elec-tric para aplicaciones híbridas que demandan “la flexibilidad de un PLC con la capacidad de opera-ción de un DCS”, explicó Bonomo. Las aplicaciones típicas de PlantStruxure PES incluyen tratamiento de agua, minería, alimentos y bebidas, donde las apli-caciones son algo más sencillas, menos complejas e incluyen una relativamente alta relación de puntos de E/S digitales a analógicos.

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Los más recientes desarrollos de la plataforma PlantStruxure PES apuntan a facilitar la ingeniería del sistema mientras ofrecen una mayor prestación. Las mejoras de la versión 4.0, que ahora puede mane-jar hasta 20.000 tags, incluyen: Incorporación del Modicon M580 ePAC en la

arquitectura del sistema; Incorporación de capacidades de gestión de energía; Arquitecturas testeadas, validadas y documenta-

das (TVDAs) que brindan una referencia de con-figuración detallada para aplicaciones verticales específicas.

Investigan el uso de bloques de alúmina en caudalímetros ultrasónicos

M organ Advanced Materials, empre-sa de ingeniería en materiales, y la Universidad de Loughborough, Inglaterra, están investigando aho-ra el uso de bloques de alúmina en

caudalímetros ultrasónicos de nueva generación, ex-plorando el uso potencial de estos bloques de alúmina reflectivos en lugar de los bloques de acero inoxida-ble de amplio uso actualmente en estas aplicaciones.

Los caudalímetros ultrasónicos tienen muchas aplicaciones, pero en particular se destaca su uso en medidores inteligentes para la medición de caudal en industria y servicios públicos. Dado el desarro-llo de medidores inteligentes en todo el mundo, hay una creciente demanda de caudalímetros ultrasónicos exactos, confiables y duraderos.

En comparación con los caudalímetros mecánicos tradicionales, los medidores ultrasónicos ofrecen ma-yor sensibilidad, exactitud y longevidad, lo cual se debe en gran medida a que no tienen partes internas en movimiento y no sufren desgaste interno. Esto, a su vez, significa que los medidores ultrasónicos con-servan su exactitud a largo plazo.

El caudalímetro ultrasónico contiene un par de sensores montados en paralelo a un tubo de flujo, jun-to los demás dispositivos electrónicos necesarios para operar. El medidor calcula el caudal de un medio, por lo general líquido o gas, determinando el retardo de la respuesta entre los dos sensores, que son excitados eléctricamente para generar ondas ultrasónicas.

Es muy importante que la onda ultrasónica pro-ducida por uno de los sensores pueda ser transmitida al otro sensor con una pérdida mínima, a cuyo fin se usan bloques con una superficie reflexiva angular. Los bloques deben conservar su superficie reflexiva durante el servicio, ya que cualquier pérdida o degra-dación de la reflexión empeora la transmisión de la señal entre sensores.

Tradicionalmente se ha estado utilizando acero inoxidable para construir dichos bloques, pero es-tán apareciendo nuevas tecnologías y posibilidades. En sus sensores de caudal ultrasónicos, Morgan Ad-vanced Materials utiliza titanato zirconato de plomo (PZT), una calidad especial de cerámica piezoeléc-trica.

La verdad acerca de Industrial Internet of Things

L a Industrial Internet of Things (IIoT, también denominada I2oT) ha sido mo-tivo de muchas discusiones en los últi-mos tiempos, como si hubiese irrum-pido en escena ya totalmente formada

y lista para su uso inmediato. Pero si se examina el tema más de cerca, mucho de lo que se dice que es IIoT no es ni industrial ni Internet.

Las técnicas comunes de comunicación M2M (ma-chine-to-machine), que se han utilizado durante varios años, fueron rebautizadas ahora como IIoT, tengan involucrado o no el protocolo Interrnet. Esto último quizás provoque cierta confusión.

Los cuatro conceptos equivocados acerca de IIoT tienen que ver con:

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Todas las funciones de control de proceso irán a la nube;

Un dispositivo de campo, cualquiera que sea, se podrá comunicar con otro dispositivo de campo dondequiera que esté en el mundo;

Se generarán enormes cantidades de nuevos datos; Todo será wireless.

Estos conceptos equivocados tienden a ser conse-cuencia de muchas de las discusiones actuales, ya que éstas se fijan en los beneficios emergentes a partir de la adopción y no en entender la tecnología en sí mis-ma. Es mucho más atrayente hablar de los beneficios de ‘big data’ que analizar los stacks de comunicación. Pero una vez conocidos los conceptos subyacentes, los beneficios serán más fáciles de entender. En lugar de hablar acerca de lo que será capaz de hacer IIoT, es mucho más útil discutir acerca de qué es IIoT y cómo trabaja. De esta manera, será más fácil reconocer lo realmente importante y posiblemente reducir el nivel del ‘boom’ que ha generado.

Primero y primordial, la IIoT es una infraestructu-ra que permite y soporta la comunicación, y hasta allí llegan las capacidades de IIoT. Puede ser que no suene muy excitante, pero no hay que subestimar lo que IIoT implica. Las nuevas redes serán más rápidas y ofrece-rán una conectividad más avanzada.

¿Qué no es IIoT?La parte Internet de IIoT es el uso de IPv4 o IPv6

para su direccionamiento, de modo que una comuni-cación que no usa Internet Protocol (IP) en realidad no es IIoT. IIoT no crea datos ni tampoco modifica la manera de desplegar instrumentación en un entorno típico de proceso. (Gran parte de, si no todos, los da-tos prometidos ya están disponibles hoy en día usando tecnologías convencionales, pero los usuarios no los están recolectando por múltiples razones. Queda por ver si la nueva instrumentación hará algo para que los datos sean aún más atractivos.)

La implementación de IIoT tendrá un fuerte im-pacto en la forma de comunicación de los sistemas de control con los dispositivos de campo, que es, por su-puesto, la función básica de E/S. Si IIoT tendrá éxito en lograr que la comunicación a nivel de dispositivos sea más fácil y menos costosa, los usuarios posible-mente encontrarán oportunidades para desplegar un gran número de sensores (algunos de los cuales po-drán ser wireless), aun cuando los instrumentos de campo tuvieran que pasar por algunas evaluaciones relacionadas con seguridad y una construcción robus-ta. Todos lo demás que interviene a la hora de des-plegar un nuevo sensor se seguirá aplicando, tales como agregarlo a las bases de datos de planta, a las interfaces HMI de la sala de control, a los diagramas de cañerías e instrumentación (P&ID) de la unidad de proceso, etc.

Conceptos extraídos de una presentación de Herman Storey.

Stack de comunicaciones de IIoT

Múltiples aplicaciones

Tiempocomún

Más capas en el stackde comunicaciones

Gestión y seguridadde red comunes

Capa de red comúnIPv6 / 6LoWPAN

Múltiples capas de medio físico y enlace (MAC)

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de inteligencia artificial. Aquellos que adhieren a este punto de vista también sostienen que la así llamada ‘segunda economía’, en la cual algunas transacciones se llevarán a cabo exclusivamente entre máquinas, crecerá en tal medida que sobrepasará la ‘primera economía’ y llevará el mundo hacia una estructura social en la cual el trabajo dejará de ser necesario.

Opuestos a este punto de vista están quienes creen que, a pesar de la complejidad de los algoritmos im-plementados, siempre será necesario contar con las capacidades interpretativas y la característica de toma de decisiones del cerebro humano.

Frente a estas dos alternativas, la tendencia estará en el medio: los humanos tendrán un rol clave en ma-nufactura durante algún tiempo más.

A partir de la última recesión económica global, las empresas se concentraron en sus procesos clave, tratando de lograr competitividad mediante eficiencia y flexibilidad. Al proceder de esta forma, implemen-taron muchas iniciativas para minimizar pérdidas y reducir el efecto de cualquier proceso no estrictamen-te destinado a alcanzar los resultados deseados.

Los negocios invirtieron en sistemas compu-tacionales que brindaron a los operadores de todos los niveles información exacta y en tiempo para que pudieran tomar decisiones informadas. También re-organizaron sus modelos de negocio para reducir el tiempo de llegada al mercado de nuevos productos, como así también el tiempo que se necesita para res-ponder a las iniciativas de sus competidores. En la mayoría de estas actividades, los humanos seguirán teniendo un rol integral y cada vez con mayores al-cances gracias a la mayor cantidad de información y conocimientos de que disponen.

El impacto de esta transformación ya se puede ver en las plantas de hoy en día. Si bien quizás haya un menor número de trabajadores en el piso de planta que en el pasado, se ven ahora operadores técnica-mente más competentes que pueden tomar decisiones críticas de manera independiente y que son, por lo general, más conocedores de la gestión de procesos de negocio tanto en términos tecnológicos como or-ganizacionales.

La fábrica con cero mano de obra no parece estar próxima a ocurrir. Por supuesto, el número de máqui-nas automatizadas crecerá rápidamente y reemplaza-rán gente en algunas tareas, básicamente repetitivas, riesgosas o que requieren una consistencia absoluta

Robots versus humanos en Manufactura Inteligente¿La cuarta revolución industrial nos llevará rápidamente a fábricas con cero mano de obra o los humanos seguirán teniendo un rol integral en la producción?

¿ Las máquinas tomarán el lugar de la gente en fábricas? Esta es una de las preguntas que más veces se plantea acerca de Manu-factura Inteligente. ¿Por qué? Es muy fá-cil de explicar… Durante muchos años, la

creencia más extendida ha sido que la competitividad de un negocio se consigue básicamente reduciendo el costo de la mano de obra. Y los robots han sido consi-derados como una solución al problema de los costos de la mano de obra.

Pero si miramos ahora a las fábricas modernas, son muy diferentes a las de 20 años atrás. Sin em-bargo, desde el punto de vista del empleo, el número total de empleados hoy en día no difiere tanto del que había dos décadas atrás. El empleo en fábricas no dis-minuyó como muchos pronósticos futuristas lo suge-rían. Lo que sí cambió fue la distribución del personal entre los distintos roles del negocio.

Ahora, con el arribo de los robots, ¿podemos es-perar una transformación similar en la era de la Ma-nufactura Inteligente – una transformación que se vislumbra tan radical como para llamarse la cuarta revolución industrial? ¿O ciertos aspectos de esta transformación tecnológica y socio-económica lleva-rán a una evolución muy diferente a lo que vimos en el pasado?

Las opiniones en la industria están muy mezcla-das. Están aquellos que teorizan acerca de un mundo donde la Internet of Things llevará a máquinas tan inteligentes y capaces de coordinarse a sí mismas que reemplazarán por completo la labor humana. Para justificar esta teoría está la rápida evolución de la in-teligencia de máquina y la creciente disponibilidad

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de resultados en el tiempo. Sin embargo, junto a cada una de estas máquinas automatizadas habrá uno o más operadores para monitorear su operación y ga-rantizar que la máquina está actuando de acuerdo con los requerimientos del negocio.

Preparado en base a una presentación de Luigi De Bernardini, CEO de Autoware (Italia).

Redes confiables de dispositivos para la Internet of Things

U n tema de conversación común entre muchos especialistas en redes indus-triales en estos días gira alrededor de si se debe distinguir entre redes cableadas y wireless.

Los sistemas de control de hoy en día incluyen normalmente dispositivos de campo analógicos (sen-sores y elementos finales de control) que, en la ma-yoría de los casos, si no están habilitados completa-mente por fieldbus, al menos ofrecen comunicaciones digitales híbridas vía HART.

Tales conexiones se conocen comúnmente como red de sensores de campo. Una red de sensores de campo cableados o wireless se conecta normalmente a alguna forma de dispositivo de E/S que, tradicio-nalmente, ha sido parte del sistema de control como dispositivo de interface dedicado, pero que ahora está migrando a formas más genéricas, que incluyen ga-teways y E/Ss remotas o concentradores de datos.

Partiendo de este nivel, las comunicaciones tien-den a estar basadas en paquetes de Ethernet y comu-nicaciones IP (Internet Protocol). Una vez convertido el mensaje a un paquete IP, las opciones para moverlo de un dispositivo a otra son casi ilimitadas, lo que ex-plica las discusiones acerca de la Internet of Things.

La IoT depende de redes basadas en IP confiables e integradas, y la confiabilidad es exactamente lo que los ingenieros en automatización y control mejor co-nocen. Desafortunadamente, no todos entienden el concepto de redes y diseño de redes, por lo que la red suele ser el eslabón más débil. Muchas veces, la capa

física, incluyendo cosas tan simples como puesta a tierra, puede llevar a la pérdida de comunicaciones con un dispositivo o, como mínimo, una lectura in-correcta, ya que, al quedar muchas veces sin detectar, puede ser peor que no recibir señal alguna.

La capa física, que en los sistemas cableados nor-malmente provee alimentación y señal, es un aspecto crítico y un concepto básico a la hora de implementar sistemas de control.

La alimentación es uno de los mayores problemas que tienen los usuarios finales con las redes wireless, y lo seguirá siendo, por la misma razón que Ethernet para los dispositivos de campo y, por lo tanto, para toda la IoT.

Power over Ethernet (PoE) a nivel industrial se enfrenta a dos inconvenientes: IEEE 802.3af, que de-fine la tensón de salida entre 40 y 57 V CC mientras los dispositivos de campo esperan ver 24 V CC, y la limitación de 100 metros para el cable Ethernet de cobre entre nodos. Sin embargo, PoE tiene bastante potencia, suministrando entre 4 y 15 W, y con muchas posibilidades de que aumente en el futuro. Desafor-tunadamente para los sistemas de automatización, la ley de Ohm y los hilos delgados de un cable CAT 5E o CAT 6 significan pérdidas muy elevadas, lo cual reduce la distancia máxima desde el dispositivo de campo al siguiente nodo a menos de la limitación de 100 metros de Ethernet.

Por supuesto que la caja de empalmes de campo será ahora un switch PoE o un dispositivo similar, capaz de reunir todos los datos de múltiples disposi-tivos habilitados por IP. El switch PoE requerirá una fuente de alimentación estable, ambos con la clasifi-cación eléctrica adecuada para el lugar donde serán instalados.

A pesar de lo anterior, IoT parece ser el próximo gran acontecimiento en el mundo de la automatiza-ción. Pero no es seguro… Por lo menos para un futuro previsible, las redes de dispositivos seguirán siendo redes de E/Ss o controladores. Y seguirá creciendo el uso de señales digitales con redes cableadas y wire-less combinadas como mecanismo para transportar todos los bits entre controladores, haciendo posible un sistema de control más distribuido que el de hoy en día y, en consecuencia, probablemente con mayor confiabilidad.

Preparado por Ian Verhappen, ISA Fellow y especialista en instrumen-tación, controles y automatización.