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Principales beneficios e impedimentos que limitan su uso en el sector industrial

AEI 524-Computación en la nube, ¿qué impide ir más allá?

Dassault ap 37648
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El Cloud Computing o computación en la nube se anticipaba como una de las tecnologías habilitadoras del concepto Industria 4.0. Su uso ha facilitado la introducción de nuevas aplicaciones y formas de trabajo dentro de las grandes empresas del sector industrial; sin embargo, las dudas en cuanto a la protección del dato y la garantía en el servicio están limitando los usos previstos. La utilización del edge o la creación de ‘nubes’ privadas abren nuevas posibilidades. Los grandes tecnólogos del sector responden en este reportaje a las principales cuestiones que surgen alrededor de esta tecnología.


Empezamos preguntándoles a los expertos que han querido colaborar con nosotros en esta ocasión sobre qué beneficios aporta el Cloud Computing a la industria frente a soluciones tradicionales en servicios locales o ante a las nuevas soluciones de tipo Edge. Y Vincent Frerebeau, 3DS Cloud Worldwide Director de Dassault Systèmes, responde en este sentido que “los principales beneficios de la solución de computación en la nube de Dassault Systèmes son reducir los costes totales de propietario de una infraestructura, así como su mantenimiento. El coste de una solución local a día de hoy incluye multiambiente, backup, recuperación de desastres, administración de base de datos, conocimiento de ciberataques… Con sus centros de alta seguridad, Dassault Systèmes ofrece una solución “Todo en Uno” que ya tiene en cuenta todas estas tareas y servicios”. En sus palabras, los usuarios que emplean 3DEXPERIENCE de esta compañía en su vertiente en la nube disfrutan de todas las opciones que proporciona 3DEXPERIENCE y su continuidad digital, desde la concepción de los proyectos, ingeniería de sistemas, diseño, simulación y preparación de la fabricación, la preparación de asociatividad continua en el cambio y la trazabilidad de los datos. Otras ventajas son la capacidad de operar de forma cruzada con otros sistemas TI, ya se trate de una solución SaaS o una solución local, a través de un marco de control de eventos y de APIS que permitan comunicar y definir reglas de negocio específicas; capacidad de conectar su cadena de suministros en el mismo modelo de datos, la seguridad de tener las últimas versiones de las diferentes soluciones, usar una solución lo más cercana posible a las experiencias de procesos industriales y la capacidad de tener licencias permanentes en combinación con licencias de suscripción.


Por su parte, Miguel Chavero Escamilla, director de Ventas del Sur Europa en OSISoft, opina que el Cloud Computing aporta fundamentalmente tres beneficios principales a la industria: un mayor poder de computación con una estructura de costes competitiva, la posibilidad de despliegues transversales (tanto a nivel corporativo como a través de todos los agentes de la cadena de suministro) y, “por supuesto”, habilita la capacidad de colaboración e intercambio de información a escala global. “Desde la aparición del Cloud Computing –continúa–, la industria ha reconocido el beneficio de poder acceder a una gran capacidad de computación de una manera flexible y escalable: disponer de recursos de una manera dinámica, sin la necesidad de provisionar equipamiento hardware o incrementar los costes de su mantenimiento”.


Desde OSISoft también consideran que la nube “es el espacio natural para la agregación de información tanto de sistemas on-premise como de los dispositivos edge. La gran mayoría de dispositivos IIoT están diseñados para despliegues de bajo coste y ofrecen capacidades de almacenamiento o analítica avanzada limitadas. La industria está avanzando hacia un modelo un poco más sofisticado. Los dispositivos edge envían cierta información a la nube, donde algoritmos avanzados de inteligencia artificial permiten detectar, por ejemplo, patrones de comportamiento que generan una serie de indicadores que ayudan a diagnosticar el estado de los activos. En este entorno industrial, la nube se convierte en el principal mecanismo para tener visibilidad no sólo del proceso, sino también del estado de toda la cadena suministro, actuando, por tanto, como el ‘cerebro’ que provee información para una mejor toma de decisiones.


Por último, Miguel Chavero explica que la accesibilidad global a los datos (democratización) y las capacidades de intercambio de información permiten obtener más valor de la misma. “La eliminación de las barreras tecnológicas, (accesos VPN , gestión de permisos locales etc), simplifica el acceso a la información crítica del negocio tanto dentro de la propia corporación, como para aquellas organizaciones externas que necesiten hacer uso de la misma para aportar soluciones de valor añadido. Por ejemplo, los vendedores de equipos pueden fácilmente monitorizar los activos que han suministrado a sus clientes por todo el mundo y los proveedores de servicios pueden desarrollar nuevos modelos de asistencia a unos costes muy competitivos sin la necesidad de provisionar, configurar y mantener ningún hardware adicional”.


“Encontramos aún mucha reticencia en la industria a implementar sistemas basados en la nube. Seguramente el mayor obstáculo para tal adopción es la ciberseguridad de las plantas”
Giulia Angarano, Technology Consultant de Rockwell Automation


“La creciente digitalización de la capa OT está comportando la generación de grandes volúmenes de datos, haciendo imprescindible la convergencia de la tecnología operativa (OT) y de la tecnología de la información (IT). Tal convergencia lleva consigo la adopción en el mundo industrial de conceptos tradicionalmente pertenecientes a la capa IT, entre ellos Cloud Computing y Big Data”, considera respecto a la pregunta lanzada Giulia Angarano, Technology Consultant de Rockwell Automation. Y añade: “El resultado de esta tendencia es la aparición cada día de nuevas oportunidades y aplicaciones para las empresas industriales. De hecho, mediante tecnologías Cloud, pueden contar con entornos seguros en los que agregar datos de producción y datos empresariales, superando el tradicional modelo de silos de información, que constituye la principal barrera a la implementación de soluciones holísticas de IIoT (IoT Industrial)”. En su opinión, al permitir tal intercambio de datos dentro de las organizaciones, “se produce un gran potencial productivo a aprovechar en términos de reducción de costes, minimización de tiempos de producción, mejora energética, gestión de los activos, optimización de procesos, aumento de la eficacia de los operadores, etc”.


Inconvenientes que limitan su uso


Ya conocemos los beneficios del Cloud Computing. Ahora bien, ¿cuáles son los inconvenientes que están limitando su uso en el sector industrial? Chavero desde OSISoft responde que las soluciones de nube “no han sido diseñadas teniendo en mente las necesidades específicas del sector industrial, principalmente, en lo relacionado con temas de seguridad y con la naturaleza de los datos relativos al proceso industrial (datos de sensores en la dimensión temporal)”. El director también considera que para el sector industrial es fundamental proteger la red de control. Las redes de control y supervisión están diseñadas para activos físicos (plantas industriales), y por tanto, cualquier riesgo asociado a la ciberseguridad tiene consecuencias críticas en estos entornos productivos. Para el sector industrial es fundamental tener la certeza de que la información que fluye a la nube es unidireccional y no conlleva riesgos de intrusión en las redes de control y supervisión.


“Las soluciones en la nube han sido tradicionalmente lideradas por los departamentos de IT (Information Technology)”, continúa Chavero, “el personal de estos departamentos posee las capacidades técnicas requeridas para la gestión de bases de datos, programación y definición de las arquitecturas relacionadas con la nube. Los departamentos de OT (Operational Technology), responsables de los proyectos de automatización, control y supervisión no poseen el mismo dominio de las tecnologías de información, sin embargo, tienen un conocimiento profundo de los requerimientos específicos asociados a la gestión de los datos relativos al proceso industrial (datos operacionales)”. Y pone un ejemplo: las interrupciones de la comunicación, como las que se producen cuando en una instalación minera un camión circula en localizaciones remotas sin cobertura o cuando debido a las condiciones climatológicas un satélite deja de enviar datos de medidores. Los usuarios operacionales, tienen necesidad de acceso a la información sin necesidad de tener conocimientos de programación y además que éste sea rápido, para la resolución de problemas en tiempo real. Por tanto, es importante que los datos lleven asociado un contexto que agilice su interpretación (como por ejemplo de qué instrumento proceden, quién es el fabricante, parámetros de ajuste…).


También desde OSISoft explican que “es importante que exista una buena coordinación entre los departamentos de OT e IT para garantizar que los datos operacionales se transformen en bloques de información útil para ser consumidos por las aplicaciones en la nube de una manera óptima, evitando largos periodos de desarrollo y esfuerzos adicionales de mantenimiento. Además, no debemos olvidar que los datos operacionales están generándose de forma continua y, por tanto, tienen que ser procesados en cuanto son generados y no en un proceso por lotes, lo que obliga a ajustes manuales continuos en la integración de estos en la nube”.


“El Cloud Computing aporta tres beneficios principales a la industria: un mayor poder de computación con una estructura de costes competitiva, la posibilidad de despliegues transversales y habilitar la capacidad de colaboración e intercambio de información a escala global”
Miguel Chavero Escamilla, director de Ventas del Sur Europa en OSISoft


“Como hemos comentado, es innegable que la tendencia actual es la adopción de tecnologías del mundo de la información por parte del sector industrial”, afirma rotunda tomando el relevo Giulia Angarano, “no obstante, encontramos aún mucha reticencia en la industria a implementar sistemas basados en la nube. Seguramente el mayor obstáculo para tal adopción es la ciberseguridad de las plantas, tanto frente a ataques externos, como a errores y accidentes internos. La protección de los datos y su integridad, así como la garantía del servicio y la disponibilidad de las informaciones son los argumentos más recurrentes de los escépticos de aplicar la nube en las industrias. Además, no es inusual ver en plantas industriales dispositivos obsoletos, instalados hace 20 o 30 años, que para lograr una completa interoperabilidad de los sistemas se convierte en un proceso muy complejo”. Asimismo, desde Rockwell Automation apuntan hacia otro factor importante a considerar, la presencia de tareas críticas en los procesos industriales, para las cuales los tiempos de respuesta son fundamentales, y que encuentran en el Edge Computing una respuesta perfecta. “Por todo ello, creo que el futuro será híbrido y la clave del éxito estará en la escalabilidad”, puntualiza Angarano.


Y desde Dassault Systèmes Frerebeau opina que los principales impedimentos que existen para el uso del Cloud Computing son “las dudas que puedan tener los consumidores acerca de las soluciones en la nube. A día de hoy, la solución es extremadamente segura, los datos se pueden proteger y encriptar mediante IP con trazabilidad y clasificación de confidencialidad de datos, pero todavía existen algunas reticencias por parte de los ejecutivos”. Asimismo, algunos consumidores también desean conectar sus otras soluciones de sistemas TI locales “y esto les mantiene en un estado de incertidumbre y con miedo a dar el salto a la nube”.


Servicios específicos


Preguntada por los servicios específicos que ofrece Rockwell Automation desde el Cloud para aplicaciones industriales, Angarano apunta que el uso de tecnologías Cloud les permite renovar cada día sus modelos de negocio, proporcionando a las empresas del mundo industrial soluciones a medida basadas en conceptos innovadores, como SaaS, PaaS… Con este enfoque, el pasado mes de octubre Rockwell Automation anunció la renovación y expansión de su alianza estratégica con Microsoft, finalizada a llevar al mercado soluciones integradas que aceleren la transformación digital de las industrias, a través de tecnologías Cloud. En este mismo marco se incluye también otra alianza estratégica de la compañía, la alianza con la empresa PTC, cuyo resultado ha sido el lanzamiento de FactoryTalk InnovationSuite, que permite crear, implementar y mantener con rapidez aplicaciones de IoT, analítica y realidad aumentada para la industria. “Mediante estas colaboraciones podemos llevar a la nube de Microsoft, Azure, muchos de los componentes clave de FactoryTalk InnovationSuite, implementando aplicaciones que cubran todos los casos de uso de transformación digital de alto valor más comunes en las industrias, entre ellos, monitorización y utilización de activos, monitorización de la producción en tiempo real, instrucciones de trabajo en formato digital y en realidad aumentada, soporte remoto, etc”, concluye la Technology Consultant.


“En OSISoft ofrecemos el servicio en la nube, OSIsoft Cloud Services (OCS), que permite a los clientes del sector industrial agregar, almacenar, contextualizar, preparar y compartir sus datos operacionales de una manera flexible y sencilla”, continúa el director de Ventas del Sur de Europa de esta compañía, “garantiza la integración nativa con la infraestructura de datos on premise PI System™ y con dispositivos IIoT equipados con la tecnología Edge Data Sore (EDS). Según explica, los clientes de OCS pueden publicar sus datos operacionales en la nube en cuestión de horas (no meses o años) y tenerlos disponibles para el desarrollo de aplicaciones (propias o por terceros) obteniendo valor de los datos de una manera inmediata. Además, OCS ofrece tres capacidades fundamentales: almacenamiento, contextualización y preparación y compartición. Asimismo, “en el sector industrial es muy importante el concepto de bases de datos específicas para la gestión de datos provenientes de sensores (bases de datos de series temporales), por eso, OCS dispone de un mecanismo de almacenamiento optimizado para la gestión de estos datos, pero además permite añadir otro tipo de datos, como por ejemplo, los datos de perforación que se calculan en base a la profundidad. El almacenamiento ha sido optimizado para gestionar las características únicas de los datos operacionales (alineamiento de los datos, fallos de comunicación, fallos en los sensores o problemas de conectividad en ubicaciones sin cobertura)”.


Por último, la propuesta de Vincent Frerebeau: “A través de un marco de integración empresarial, Dassault Systèmes propone algunos servicios específicos que permiten operar junto a otros sistemas IT, usando soluciones de mercado basadas en la integración de la nube. También se tiene en consideración un entorno específico llamado ‘Nube Privada’, dando más flexibilización en la parametrización y especialización de los modelos de datos, además de extensiones directas de VPN para las redes de los consumidores”.


“Los principales beneficios de la solución de computación en la nube de Dassault Systèmes son reducir los costes totales de propietario de una infraestructura, así como su mantenimiento”
Vincent Frerebeau, 3DS Cloud Worldwide Director de Dassault Systèmes


Ventajas específicas


“Las ventajas de estos servicios específicos en la nube permiten a los consumidores satisfacer sus necesidades concretas de conexión LDAP y tener un modelo de datos específico para sus necesidades particulares”, concluye Frerebeau, contestando a la última cuestión planteada por nuestra parte: ¿Cuáles son las ventajas específicas de estos servicios sobre los tradicionales focalizando también en aplicaciones para la industria? “Las compañías que han trabajado con nuestra solución en la nube (OCS)”, añade en este sentido Miguel Chavero, “destacan la rapidez y facilidad con la que desde el principio pueden publicar sus datos operacionales en la nube, en comparación con experiencias anteriores con proveedores tradicionales. Uno de nuestros clientes es una empresa multinacional líder en el sector químico especializada en la fabricación de gases industriales. Llevaban desarrollando durante algún tiempo un nuevo porfolio de servicios para sus clientes, muchos de los cuales ya estaban usando el sistema on-premise PI System”. Según explican desde OSISoft, gracias a las capacidades únicas de OCS (optimizada para gestión de datos de series temporales), esta empresa ha sido capaz de provisionar los datos de sus clientes en la nube en un solo día, comparado con las semanas o meses que habían invertido anteriormente al tener que lidiar con las implementaciones de VPN y conectividad en las instalaciones de sus clientes. Asimismo, “con OCS fueron capaces de satisfacer los exigentes requerimientos de ciberseguridad que conlleva la obtención de los datos de los sistemas de control. El hecho de poder recoger los datos de forma nativa de los sistemas on-premise PI System así como de dispositivos IIoT equipados con la tecnología Edge Data Store (EDS), les ha permitido un despliegue seguro, rápido y flexible sin la necesidad de costosas inversiones, incluso en entornos con sistemas de control propietarios, muy presentes en el sector industrial”, concluye el director.


Finalmente, Giulia Angarano responde que el objetivo principal de la cooperación entre Rockwell Automation, Microsoft y PTC es proporcionar soluciones de IIoT en la nube mediante nuevos modelos de negocio, destinados a minimizar el riesgo empresarial relacionado con la implementación de tales soluciones, y con el objetivo de reducir el coste total de la propiedad. “De hecho, utilizando la versión SaaS de productos como FactoryTalk InnovationSuite, las empresas industriales pueden centrar sus esfuerzos en el desarrollo de las aplicaciones relacionadas con sus procesos, y despreocuparse de todos los retos relacionados con la gestión, el mantenimiento y la actualización de los servidores, sistemas operativos y software, ya que de todo esto se encarga Rockwell Automation como proveedor”, destaca la tecnóloga y concluye: “Además, pueden contar con un entorno seguro en el cual unificar todos los datos empresariales, para permitir un adecuado flujo de las informaciones dentro de la organización, logrando mayor productividad, mejor uso de los activos, reduciendo el tiempo de acceso al mercado de los productos, y pudiendo implementar ellos mismo nuevos procesos y modelos de negocio, como el MaaS (Machine as a Service)”.


Este artículo aparece publicado en el nº 524 de Automática e Instrumentación, págs. 44 a 49.

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