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Desafíos de la digitalización, la convergencia y el monitoreo industrial de TI

Redacción CIO México

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La convergencia es algo que enfrentan casi todas las áreas tecnológicas, y la TI industrial no es la excepción. Y aunque las plantas y líneas de producción están luchando para cumplir con los nuevos desafíos provocados por la convergencia, también hay otro aspecto que deben considerar: cómo monitorearlo todo. Pero antes de llegar al aspecto de monitoreo, primero debemos considerar qué significa esta convergencia para TI industrial.

Digitalización y convergencia

En muchas industrias, la digitalización ha estado transformando el panorama tecnológico durante las últimas décadas. Y a medida que la digitalización agrega nuevos elementos a la infraestructura de TI, tiene dos consecuencias: la primera es que también obliga a una modernización de partes de la infraestructura que históricamente han sido aisladas, y dos, requiere que éstas partes más antiguas puedan conectarse y comunicarse con las partes más nuevas. Esto da como resultado una convergencia de múltiples tecnologías dispares.

Para la TI industrial, hay varios aspectos de esta convergencia: Tecnología Operativa (OT), Tecnología de la Información (IT) e Internet Industrial de las Cosas (IIoT).

Tecnología Operacional

La OT consiste en hardware y software que detecta o causa un cambio, a través del monitoreo directo y/o control de equipos industriales, activos, procesos y eventos. Incluye Sistemas de Control Industrial (ICS), Sistemas de Control de Supervisión y Adquisición de Datos (SCADA), Controladores Lógicos Programables (PLC), Unidades Terminales Remotas (RTU), PC Industriales (IPC) y Sistemas de Control Distribuido (DCS), etc.

Históricamente, muchos de estos sistemas han estado cerrados y aislados, sin necesidad de comunicarse mucho con el “mundo exterior”, y ha resultado en que los sistemas y plataformas utilizan sus propios estándares y protocolos.

Tecnología de la Información

Esta es la infraestructura “tradicional” que encontraría en cualquier entorno de TI y consta de routers, servidores, almacenamiento, switches, controladores de dominio, y otro hardware y software necesarios para comunicar datos.

Internet Industrial de las Cosas

Desde que comenzó la transformación digital en las industrias, cada vez aparecen más dispositivos conectados e inteligentes en la configuración de fábrica. Esto incluye sensores para monitorear factores ambientales como la temperatura y la humedad, así como dispositivos necesarios para la automatización inteligente.

La digitalización también es un motor para la adaptación de soluciones existentes, con el fin de hacer que las máquinas sean más inteligentes utilizando dispositivos IIoT.

El auge de la ventaja industrial

Anteriormente, las áreas de TI y OT estaban muy aisladas en la infraestructura de la fábrica, con ingenieros que administraban los aspectos de OT y los administradores de sistemas a cargo de los aspectos de TI. Estos sistemas estaban, hasta hace poco, muy rara vez interconectados. Pero ahora, la digitalización está provocando convergencia.

Los datos, clave para gestionar los procesos de producción de manera efectiva, deben recopilarse, analizarse y utilizarse en todos los niveles, desde el piso de producción hasta la instalación misma. Esto significa que los dispositivos que antes estaban aislados (por ejemplo, los controladores lógicos programables) ahora necesitan conectarse a los sistemas de recopilación de datos.

Ejemplos de esto son fáciles de encontrar. Las nuevas PC, RTU o PLC industriales utilizan protocolos para conectarse a la Nube u otros sistemas de recolección de datos. El hardware en sí también se está consolidando a medida que las computadoras individuales (como las PC industriales) pueden realizar las mismas funciones que anteriormente requerían múltiples piezas de hardware.

Todo esto ha dado como resultado que los dispositivos de edge industrial se conviertan en puntos de agregación de datos que están conectados a varios sistemas y, por lo tanto, una parte clave de una solución para monitorear la infraestructura.

Gartner los describe como “puertas de enlace de IoT” y esta es su definición: “Una puerta de enlace industrial de IoT es un puente entre una red de campo y la plataforma de IoT o, a veces, una aplicación comercial. Las puertas de enlace de IoT industriales se pueden ver como puntos de agregación de datos para dispositivos de campo o redes inalámbricas”.

Proporcionan capacidades locales de almacenamiento y cálculo, así como una interfaz de usuario para el procesamiento de datos y la gestión del sistema. El papel de estos dispositivos de edge y puertas de enlace los convierte en una parte vital de una estrategia de monitoreo.

Fusionar la vista de monitoreo

La convergencia también tiene un efecto en el monitoreo. Anteriormente, el área de OT estaba monitoreada ya sea por medios provistos por las máquinas o dispositivos, o desde el sistema de control industrial. Por su parte, la TI podía ser monitoreada con herramientas de monitoreo tradicionales. Los dispositivos IIoT pueden proporcionar sus propios paneles de control para el monitoreo.

El desafío con el monitoreo de esta infraestructura convergente es traer varias métricas diferentes en una sola vista. Esencialmente, alguien que administra una infraestructura industrial fusionada necesita una visión general de los elementos de TI tradicionales, los elementos OT como los dispositivos de puerta de enlace y otras métricas de los dispositivos IIoT.

Necesitan ver instantáneamente si hay un problema con un sistema de control industrial, como un IPC: las estadísticas de estado como RAID, almacenamiento, uso de CPU y rotación del ventilador son métricas que pueden ayudar a evitar paros en la producción.

Al mismo tiempo, ¿qué pasa con las condiciones ambientales? El responsable de estas áreas debe recibir una alerta si el nivel de humedad es demasiado alto, o si una temperatura alta puede estar indicando que los procesos de enfriamiento no son suficientes. El consumo de energía es otra métrica importante.

Esta visión general de extremo a extremo es sólo uno de los desafíos de la convergencia. Entonces, ¿dónde se encuentra la posible solución?

Una parte de la respuesta radica en los protocolos y estándares que se están desarrollando y aumentando en prevalencia en la infraestructura industrial. Muchos sistemas de control industrial permitieron el acceso SNMP históricamente, pero muchos también sólo proporcionan acceso mediante protocolos de campo como Modbus TCP. MQTT a menudo se usa para comunicarse en sentido ascendente desde el dispositivo de edge industrial a un centro de datos o la Nube.

La infraestructura de la fábrica también está experimentando un aumento en la adopción de OPC-UA, una arquitectura abierta, multiplataforma y orientada a servicios para la automatización industrial.

Requisitos para monitorear infraestructura industrial

Si la clave es incorporar tantas métricas como sea posible en una sola descripción general, entonces hay varios requisitos para una solución de monitoreo:

  • Debe ser agnóstica (no relacionada a una marca en particular)
  • Debe comprender los protocolos y estándares de comunicación comunes utilizados en un entorno industrial
  • Necesita entregar notificaciones al equipo correcto cuando se producen fallas en la infraestructura
  • Debe proporcionar tableros o dashboards con métricas de TI, OT e IIoT entregadas en el mismo lugar, así como tableros especializados para cada grupo de usuarios.

-David Montoya, Director Regional de Paessler América.

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