Ha existido discusión y expectativa notables respecto con el Internet Industrial de las Cosas (IIoT). Para entender su valor potencial, se requiere de un entendimiento básico de las tecnologías en las que se basa. Después de un paso breve sobre estas áreas tecnológicas, nuestro enfoque pasará al valor creciente que puede ser desatado por empresas del sector industrial.
Actualmente, casi cada congreso y revista se llena de artículos y referencias relacionadas al Internet Industrial de las Cosas, enfocadas en áreas técnicas como conectividad, movilidad, computación en la nube, análisis de Big Data, y redes abiertas. Hay tanto enfoque en la tecnología de base del Internet Industrial de las Cosas que algunos profesionales de la industria están comenzando a preguntarse si puede existir algún valor de negocio.
La verdad es que hay una cantidad considerable de opiniones sobre dichas tecnologías sin tener aún la perspectiva de qué valor pueden aportar éstas. Sin embargo, sería un gran error no indagar en el verdadero potencial de las tecnologías que apuntalan al Internet Industrial de las Cosas, las cuales pueden encontrarse en operaciones industriales. De hecho, el valor potencial proporcionado por estas tecnologías tiene tal impacto que algunos consideran la época actual en la evolución de la industria como la cuarta revolución industrial. Si las compañías industriales se aproximan a esta nueva era desde la perspectiva de desatar el valor incremental de sus operaciones industriales y negocios, los resultados pueden ser revolucionarios.
Para entender el valor potencial del Internet Industrial de las Cosas, se requiere un entendimiento básico de las tecnologías en las que se basa. Existen cinco áreas tecnológicas comunes discutidas como parte del Internet Industrial de las Cosas: conectividad, movilidad, computación basada en la nube, analítica, y ciberseguridad. Después de un paso breve por cada uno de éstas, nuestro enfoque pasará al valor incremental que puede ser desatado por las empresas del sector industrial.
Para entender el valor potencial del Internet Industrial de las Cosas, se requiere un entendimiento básico de las tecnologías en las que se basa
Probablemente la característica discutida con más frecuencia sobre Internet Industrial de las Cosas es la conectividad. La tecnología ha evolucionado hasta el punto en el que casi cualquier objeto inteligente se puede conectar con cualquier otro. Es importante señalar que, para que 2 objetos se conecten entre sí, debe existir al menos un nivel mínimo de inteligencia en ambos pues la conectividad se basa en la inteligencia. Por lo tanto, el prerrequisito para lograr la conectividad es la inteligencia. En el caso de las operaciones industriales, los objetos que se necesitan interconectar, y para así ser inteligentes, son los activos industriales, tales como bombas, mezcladoras, y evaporadores. La clave para entender el valor del Internet Industrial de las Cosas, es ver como los activos no inteligentes de hoy en día pueden convertirse en activos inteligentes, y lo que la inteligencia en ellos puede lograr que no es logrado actualmente. Convertir un activo industrial no inteligente, en inteligente, requiere de agregar elementos inteligentes basados en computación al activo que tiene la capacidad de medir y controlar su propia operación a través de sensores y actuadores. Estos elementos inteligentes son referidos comúnmente como sistemas ciber-físicos (CPS).
La inteligencia básica en un CPS relacionada con un activo industrial proporciona la habilidad de que éste establezca una conexión con otros activos industriales. Es importante señalar que crear un activo inteligente, y conectar dos de ellos entre sí, no agrega valor a menos que la inteligencia y conectividad conduzcan a una función de valor agregado creciente. Crear activos inteligentes no sólo permite conectividad, sino también da la oportunidad de habilitar nuevas y diferentes funciones en el activo. Esto se discutirá más a detalle en una sección adelante.
Los sistemas inteligentes y los avances en las tecnologías digitales que han incrementado la comunicación y la interacción entre los humanos han crecido más rápido que cualquier área de la tecnología digital en la última década. En la actualidad, la humanidad está más conectada que nunca. Además, el hombre ya puede interactuar con las operaciones industriales a través de tecnologías de automatización en formas increíblemente flexibles. Los operadores ya no necesitan estar en los cuartos de control, en la planta o incluso en el mismo país para conectarse eficazmente con los sistemas de automatización. Con la llegada de la tecnología de los CPS, los operadores, profesionales de mantenimiento, e ingenieros podrán acceder a cualquier activo industrial de cualquier parte del mundo. Esto aporta un grado de movilidad del personal que anteriormente nunca estuvo disponible.
Existe otro aspecto de movilidad que está adquiriendo importancia. Un número de activos industriales, tales como camiones, removedores de tierra, y trenes, son naturalmente móviles pues así desempeñan su trabajo. El crecimiento de la tecnología que permite una movilidad de personal efectiva puede ser utilizada también para apoyar la movilidad de activos industriales.
Una vez más, como sucede con la conectividad, la movilidad por si misma no puede impulsar un valor creciente para las operaciones industriales, pero puede proporcionar una capacidad de permisión importante en un plan general de producción centrado en generar valor.
La computación basada en la nube supone usar servidores remotos alojados en internet para almacenar, administrar, y procesar datos. La atracción de la computación en la nube se centra en que los datos y aplicaciones pueden reducir el número de expertos requeridos en la materia. Los servidores de la nube pueden estar alojados en un sitio industrial, remotamente dentro de la compañía, o en instalaciones de terceras partes dependiendo del grado de seguridad y servicios requeridos. Algunos proveedores ofrecen servicios y aplicaciones en la nube como complemento de lo que se hace localmente. Esto puede ayudar a ampliar la funcionalidad permitida por un sistema de una manera económica. Hay un gran potencial en la computación en la nube, pero también se necesitan consideraciones serias para determinar lo que se debería hacer localmente y lo que se puede hacer en la nube para empresas del campo industrial, así como también determinar qué función adicional podría ser implementada para impulsar el valor de negocio.
La analítica involucra el análisis sistemático de datos y es usada a veces para hacer referencia al resultado de dicho análisis. Con el Internet Industrial de las Cosas, la cantidad de datos que se ponen a disposición está aumentando masivamente. Como resultado, el tema relacionado con el análisis de datos del Internet Industrial de las Cosas, a menudo es referido como análisis de Big Data. Sin embargo, es importante darse cuenta del valor que existe en la analítica independientemente de la cantidad de datos involucrados. De hecho, algunas estrategias analíticas de cantidades pequeñas de datos con gran valor pueden ser llevadas a cabo localmente mientras el análisis de Big Data se hace en la nube.
Desde que la cantidad de datos disponibles comenzó a incrementar, la gran interrogante ha sido si el análisis de todos estos datos puede proporcionar un entendimiento nuevo en la manufactura y las operaciones de producción. El debate sobre el análisis de Big Data está ampliamente relacionado con las cantidades masivas de datos disponibles a través de la computación en la nube.
Aunque se ha hablado de las cuatro categorías tecnológicas más comunes relacionadas con el Internet Industrial de las Cosas, existe un número de tecnologías adicionales emergentes basadas en la computación que aportan oportunidades tecnológicas adicionales. Los requerimientos de tamaño y energía para las computadoras continúan disminuyendo a un ritmo notable, mientras que el procesamiento de energía, velocidad, y capacidad de memoria requeridos continúa incrementando. El resultado neto es que la tecnología que sirve de base al Internet Industrial de las Cosas está dando la posibilidad de repensar las formas en las que se ha abordado la automatización industrial.
La analítica involucra el análisis sistemático de datos y es usada a veces para hacer referencia al resultado de dicho análisis
Las tecnologías de los Sistemas de Control Distribuido (DCS) y los Controladores Lógicos Programables (PLC) han existido en el mercado por más de 40 años con un cambio sustancial muy limitado. La mayoría de las restricciones tecnológicas que limitaban las opciones de diseño de los sistemas de automatización tradicionales han desaparecido. En la actualidad, los diseñadores de sistemas de automatización suelen imaginarse lo que debería ser el sistema ideal en un mundo ideal. La tecnología basada en el Internet Industrial de las Cosas les permite aproximarse al diseño ideal. El reto real está en imaginar qué valor de negocio adicional pueden aportar estos sistemas y diseñarlos de tal manera que lograr ese valor sea posible e incluso prometedor.
La ciberseguridad consiste en la protección de los sistemas de cómputo y datos de robo, daño, y alteración. La ciberseguridad de sistemas industriales ha estado en discusión desde antes del surgimiento del Internet Industrial de las Cosas. Pero la expansión de las redes, la inteligencia, y la conectividad que resultan del Internet Industrial de las Cosas se han combinado para hacer que la ciberseguridad sea aún más crucial de lo que ha sido. De hecho, es imprudente considerar trasladarse hacia soluciones basadas en el Internet Industrial de las Cosas sin tener una estrategia de ciberseguridad completa. Cualquiera de los beneficios derivados de un acercamiento al Internet Industrial de las Cosas puede ser completamente revocado sin una estrategia de ciberseguridad bien pensada y ejecutada. Es difícil resaltar este requisito en las operaciones industriales. Es mejor pensar en la ciberseguridad como un prerrequisito para dirigirse hacia el Internet Industrial de las Cosas.
Los cambios tecnológicos relacionados con el Internet Industrial de las Cosas están proporcionando oportunidades sin precedentes para que se tome en cuenta el cómo las soluciones de automatización pueden ser rediseñadas para aportar niveles crecientes en el valor de negocio a las empresas del sector industrial. Este valor creciente se basa en las características que proporcionan los sistemas que toman por base al Internet Industrial de las Cosas ya que ese valor suele provenir de la funcionalidad del sistema. Las características de incremento relacionadas con los sistemas de automatización basados en el Internet Industrial de las Cosas pueden ser divididas en dos categorías generales: Control en tiempo real y funciones analíticas en niveles de gestión transaccionales. Las funciones en tiempo real son aquellas que deben ser ejecutadas dentro de las constantes de tiempo del proceso bajo control, ya sea un proceso de producción o un proceso de negocio. Por el otro lado, las funciones transaccionales son aquellas que pueden ser ejecutadas bajo horarios específicos (diariamente, semanalmente, mensualmente, etc.) y aun así ser efectivas.
Debido a que la velocidad de los negocios en la industria ha incrementado continuamente durante la última década, ha surgido el entendimiento de que algunas funciones que solían ser operadas de manera efectiva dentro de un horario de gestión transaccional, tal vez mensualmente, necesitan cambiar a una operación de control en tiempo real para alcanzar resultados eficaces. Por ejemplo, el control del costo de la energía solía ser una actividad mensual pues el precio de las fuentes de mayor consumo de energía cambiaba sólo una vez en un tiempo de entre 6 y 12 meses. Con la liberación de las redes eléctricas y otro tipo de energías, el precio que una empresa del sector industrial paga por unidad de energía consumida puede cambiar en pocos minutos. En estas instancias, tratar de gestionar el costo de la energía con datos mensuales es imposible. Lo que se requiere es un control en tiempo real de estas variables comunes de negocio. Esto está presentando un nuevo reto a solucionar para los negocios del sector industrial y para quienes la tecnología del Internet Industrial de las Cosas puede ser ideal.
A nivel de control, el control lógico y de procesos tradicional ha sido utilizado principalmente para mejorar la eficiencia de las operaciones industriales
A nivel de control, el control lógico y de procesos tradicional ha sido utilizado principalmente para mejorar la eficiencia de las operaciones industriales. Mejorar la eficiencia es necesario, pero no suficiente en el ambiente actual de negocio industrial que se mueve a alta velocidad. Lo que se requiere es ampliar la visión sobre el control en tiempo real más allá del mejoramiento de la eficiencia para estudiar el riesgo de fiabilidad, de seguridad, ambiental, de protección y control de rentabilidad. Los sistemas basados en el Internet Industrial de las Cosas tienen la habilidad de entregar esta funcionalidad de control de manera rentable para cada activo en una operación industrial, el control de cada activo puede ser ampliado a todos estos cinco dominios del control. Esencialmente, esto transformará los activos no inteligentes de las plantas industriales en activos autónomos y auto-optimizables. Debido a que los activos pueden combinarse en unidades de proceso, áreas de proceso, y en plantas, se puede pensar en cada una de estas combinaciones como un conjunto de activos complejo creado para que opere de una forma autónoma y óptima. Esto es parecido a lo que se está haciendo con los automóviles auto-operados actualmente. Si un automóvil que circula en un circuito de autopistas puede ser creado para funcionar de forma autónoma; los activos industriales, tales como compresoras, motores, bombas y evaporadores también deberían de funcionar de la misma manera. Todo lo que se requiere es la aplicación efectiva del control en tiempo real. El control en tiempo real puede ser una combinación de control predictivo y por retroalimentación. La llegada de estrategias basadas en el Internet Industrial de las Cosas, como las réplicas digitales, permiten un control predictivo y efectivo para funciones tales como su rentabilidad. Se puede pensar en esta estrategia que resulta del control en tiempo real como una estrategia para controlar el rendimiento de activos, ya que el rendimiento de cada uno necesita ser controlado para volverse un activo autónomo.
La segunda opción para mejorar el valor significativo en los sistemas de automatización basados en el Internet Industrial de las Cosas se encuentra en la funcionalidad analítica. Esta posibilidad está alojada en los conjuntos grandes de datos emergentes que están disponibles a través de estrategias de computación en la nube, cantidades vastas de datos sobre las operaciones industriales se están poniendo a disposición en la nube proporcionando una visión de este tipo de datos que nunca había estado disponible anteriormente. La cantidad de datos es tan inmensa y variada que se requieren de nuevas técnicas analíticas para estudiar estos datos de manera efectiva en el tiempo, identificar patrones, relaciones y hacer recomendaciones sobre como operar mejor las plantas y empresas. Estas nuevas máquinas de análisis de Big Data están surgiendo con base en nuevos acercamientos a la ciencia de datos y dispositivos analíticos. Las aplicaciones tales como las predicciones están tomando auge, lo que permitirá adquirir distintas percepciones en las operaciones de activos industriales proporcionando nuevas estrategias de gestión para tales activos. Las estrategias para este nivel de análisis pueden ser referidas como estrategias de gestión para el rendimiento de activos.
El Internet Industrial de las Cosas ha estado tan enfocado en el avance de tecnología hasta este punto en el tiempo, que puede llevar a profesionales y ejecutivos a dar un paso atrás y esperar hasta que las aguas se asienten y algunas de las aplicaciones de valor agregado evolucionen
Una estrategia para el uso de las tecnologías basadas en el Internet Industrial de las Cosas permitirá alcanzar un valor máximo impulsado por los activos industriales. Desarrollar estrategias de control efectivas para el rendimiento de activos junto con estrategias de gestión para el rendimiento de los mismos es la combinación correcta para optimizar el valor generado por todos los conjuntos de activos industriales. Utilizar esta estrategia dual de gestión y control es la esencia del Internet Industrial de las Cosas centrado en el valor.
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