Integración de datos en la industria: Qué es y cómo funciona
Uno de los principales motores de la Industria 4.0 es la integración de datos. Al ampliar el alcance de la recopilación de datos y hacer que la información sea fácilmente recuperable, los ordenadores de la planta de producción han evolucionado para facilitar un mayor nivel de colaboración e innovación.
En la actualidad, los ordenadores de planta están ampliando el alcance de la captación de datos para incluir información detallada sobre todos los elementos de cada paso específico del proceso de producción, incluidas la fabricación y la supervisión para poner esa información a disposición de los usuarios finales.
En este artículo descubriremos que utilidad se le da a la integración de datos en la industria y cómo de beneficiosa es para los procesos productivos de las empresas manufactureras.
¿Qué es la integración de datos en la industria?
La integración de datos puede definirse como la capacidad de engranar la tecnología de la información (TI) con la tecnología de las operaciones (TO) para que los fabricantes puedan aprovechar plenamente el valor de los datos generados por sus fábricas.
En otras palabras, consiste en permitir el libre flujo de información a través de cada etapa del ciclo de fabricación interconectando los sistemas digitales y físicos en todas las operaciones de fabricación.
Esto se consigue conectando los sistemas principales a través de una plataforma integrada de gestión de recursos empresariales ERP, un sistema de control de la producción MES y un sistema de supervisión, control y adquisición de datos SCADA, con el fin de obtener una mejor visión de los datos recuperados.
Cómo funciona la integración de datos en la industria
Los sistemas ERP, MES y SCADA contienen datos muy valiosos que son indispensables para maximizar la eficiencia y la calidad de la fabricación.
El proceso de integración de datos en la planta de producción se realiza dentro de los niveles de la pirámide de la automatización industrial con la interconexión de los sistemas ERP y MES al sistema SCADA que capta la información a través de sensores controlados por PLCs.
En resumen, los sistemas ERP informan a los fabricantes sobre los niveles de inventario y los plazos de entrega; los MES rastrean y gestionan la información de fabricación en tiempo real, proporcionando información de oro sobre la trazabilidad y el rendimiento; y los sistemas SCADA se utilizan en la supervisión y el control de los equipos industriales en diversas etapas como el desarrollo, la fabricación y la producción.
Para llevar a cabo las operaciones que se realizan en la planta de producción es necesario realizar una estructura de las comunicaciones industriales de forma horizontal y vertical.
Por un lado, la configuración horizontal garantiza la comunicación entre los dispositivos de planta: entradas, salidas, paneles de operador, etc.
Y por otro lado, la arquitectura vertical conduce el flujo de información desde los dispositivos de planta hacia los sistemas de nivel superior: HMI, SCADA, APS, MES, ERP, etc.
En la realización de la transferencia del flujo de información entre los distintos dispositivos de campo es necesario un protocolo estándar que asegure un correcto control de la producción.
El sistema OPC es un estándar de interfaz de software que permite la comunicación con dispositivos de hardware industrial. Es el estándar de conectividad de datos más popular que se utiliza para comunicarse entre controladores, dispositivos, aplicaciones y otros sistemas basados en servidores para la transferencia de datos.
En definitiva, la fusión de todos los sistemas en una plataforma única, garantiza un mayor control de los procesos de fabricación, lo que permite obtener mejores productos y un ciclo de producción más rápido.
A la postre, la integración de datos requiere que las empresas resuelvan cuestiones técnicas y promuevan cambios estructurales internos que pongan de relieve la importancia de la toma de decisiones basada en datos.
En cuanto a las cuestiones técnicas, el mercado ya ofrece muchos programas informáticos rentables desarrollados específicamente para integrar los datos con facilidad.
Estas soluciones informáticas son muy beneficiosas, ya que proporcionan datos precisos y actualizados, mejoran la comunicación en toda la organización y permiten a las empresas ahorrar tiempo y dinero y, en última instancia, tomar decisiones más inteligentes.
Después de todo, pueden tener un impacto positivo en un gran número de cuestiones vitales como, por ejemplo, la reparación de máquinas, las estimaciones de ventas y la gestión de inventarios.
No obstante, cada empresa tiene necesidades únicas. Por lo que, cada empresa debe elegir una solución coherente a sus circunstancias adyacentes.
Por tanto, es necesario comprender qué asunto es el más crítico para elegir la solución de integración de datos más apropiada.
Las plantas de producción llevan mucho tiempo recopilando y almacenando alertas, códigos de avería, recuentos de productos y algunos parámetros de series temporales en su historiador.
Pero aunque estos datos son suficientes para calcular los KPI (indicadores clave de negocio), pueden no ser suficientes para implementar muchos de los casos de uso predictivo básicos que son fundamentales para la Industria 4.0.
Sin casos de uso predictivos, el personal de la planta se pierde gran parte del valor básico. Por lo que, no pueden ser proactivos a la hora de prever problemas para optimizar el rendimiento, la ejecución y la disponibilidad de los equipos.
La buena noticia es que la mayoría de los datos necesarios para la optimización de los activos y la producción están ocultos en los registros de los controladores lógicos programables (PLC) y los controladores de las máquinas.
Sin embargo, sólo entre el 10 y el 20% de estos datos se capturan realmente en los SCADA y en los historiales; el resto simplemente desaparece de los registros de los PLC después de cada ciclo.
El tiempo del ciclo de la tarea es un buen ejemplo de datos que se desvanecen y que podrían añadir valor si se capturan adecuadamente.
Esta métrica es un importante predictor del rendimiento de las máquinas y las tareas en las plantas de fabricación, pero muy pocos la registran.
Y es aquí donde la integración de datos adquiere toda su importancia.
¿Por qué es importante la integración de datos en la industria?
A la postre, la integración de datos es primordial para implementar las tecnologías digitales.
A pesar de su complejidad, cada vez son más las empresas que integran sus datos porque simplifica y abarata sus operaciones internas. Hace que el conocimiento interno de la empresa sea más fiable y proporciona un flujo de información sin afectar a la producción y las operaciones.
En esencia, la integración de datos cambia la relación de una empresa con sus datos de forma importante. Los datos se clasifican y manipulan fácilmente, por lo que los patrones son más fáciles de descubrir y se recogen rápidamente para obtener información oportuna. Y lo que es más importante, los datos pueden compartirse dentro de los equipos y entre ellos.
Este intercambio de datos equipa de forma esencial a un grupo más amplio de profesionales en más niveles de una industria con herramientas para identificar y solucionar las ineficiencias.
Todos los empleados pueden ahora predecir y supervisar la calidad y el proceso, además de colaborar sin problemas con otros para realizar cambios.
Los datos accesibles y compartidos permiten a los ingenieros que trabajan en proyectos similares colaborar en tiempo real para desarrollar nuevas capacidades.
La Industria 4.0 no puede existir sin la integración de datos y los empresarios que no lo entiendan pondrán en riesgo la supervivencia de su empresa.
A veces existe una desconexión entre la gestión de los datos y la aplicación práctica de lo que esos datos pueden hacer por una empresa.
El papel de la integración de datos es salvar esa brecha, permitiendo que los datos sean mucho más útiles que antes.
Por ejemplo, es habitual que los datos existan se agrupen en silos, es decir, en bases de datos separadas que se centran cada una en un tipo específico de cliente, producto, ubicación, etc.
Por separado, estos silos de datos pueden no ser especialmente útiles, pero pueden ser muy potentes cuando se integran. Por supuesto, esa integración debe producirse de manera eficiente y lógica para que sea beneficiosa.
