Convergencia de las tecnologías digitales

No debemos olvidar los términos más tradicionales relacionados con la instrumentación y control de procesos cuando abordemos la transformación digital en entornos industriales. A veces tendemos a definir la digitalización industrial utilizando únicamente los nuevos términos acuñados durante los últimos años tales como inteligencia artificial, IoT, Big Data, Machine Learning, Smart Data Analysis, computación en la nube o híper-automatización como una de las últimas incorporaciones. 

Es cierto que el uso de las tecnologías definidas por estos términos está impactando directa y positivamente la forma de diseñar, operar y mantener las plantas industriales. Y también es cierto que su uso no sólo mejora la eficiencia de los procesos, sino que también puede reforzar la imagen y el posicionamiento de la empresa que los utiliza. Sin embargo, desde un punto de vista técnico, la implementación de las nuevas tecnologías no debe ser el principal objetivo. El objetivo debe ser mejorar, adaptar, transformar la forma en la que hacemos las cosas mediante el uso de todas las tecnologías disponibles, nuevas o no, para ser cada vez más eficaces. 

El control y la operación de la mayor parte de plantas y procesos industriales está basado en la instrumentación de campo y en los sistemas de control y monitorización tales como DCS, PLC o SCADA. Estos sistemas permiten controlar los procesos, unas veces utilizando estrategias básicas de control y otras utilizando estrategias más avanzadas tales como control avanzado multivariable, redes neuronales, optimización en tiempo real, control estadístico o monitorización de la producción y del rendimiento de sistemas y procesos. Se trata de un conjunto de términos, quizás no tan innovadores como los primeros, que, con sus tecnologías, juegan un papel fundamental en la consecución de los objetivos que nos demanda el entorno industrial orientados al uso optimizado de recursos, aumento de la eficiencia y de la productividad. 
 

En realidad, ambos tipos de tecnologías y soluciones convergen y son absolutamente necesarias para la consecución óptima de los objetivos anteriores. La integración de tecnologías ayuda a mejorar la eficiencia y la seguridad en la industria y también abre nuevas oportunidades presentes y futuras para la automatización inteligente y toma de decisiones basada en datos. 
 

Se hace imprescindible diseñar una visión y estrategia integral en la que intervengan y converjan todos los términos mencionados anteriormente. El proceso de diseño de esta estrategia nos ayudara a identificar los diferentes elementos que la componen, así como sus interacciones, de forma que podamos ofrecer una solución completa e integrada optimizando el funcionamiento del conjunto y no sólo el de cada una de sus partes. 
 

Dado que todas estas tecnologías están disponibles para su utilización, se trata ahora de que nosotros, las personas, hagamos el mejor uso posible de todas ellas. Quizás se trata del reto más importante al que nos enfrentamos en el proceso de transformación digital. Esto nos obliga a evaluar y adaptar las diferentes organizaciones y funciones de forma que todas ellas estén alineadas entorno a una estrategia de digitalización común. 

Por tanto, es necesario ofrecer una estrategia y solución integrada tanto a nivel tecnológico como a nivel organizativo, lo que nos lleva a definir las siguientes dos líneas de trabajo:

• Definir un modelo de gobernanza de la plataforma digital.
• Definir el plan de digitalización en el que los procesos de trabajo y todos los aspectos tecnológicos queden definidos y consensuados por los diferentes departamentos dentro de la organización.
   

El reto último será construir un ecosistema digital en el que toda la organización tenga la oportunidad de aprender, colaborar y desarrollar una cultura digital que inspire a las personas a crear nuevas soluciones mediante el uso de herramientas y tecnologías digitales.

Modelo de Gobernanza

Es el marco que maneja los procedimientos, procesos y organizaciones necesarias para facilitar la transformación digital y la consecución de los objetivos marcados. La transformación digital no es sólo una cuestión tecnológica, sino que requiere liderazgo, colaboración y alineación con la estrategia del negocio.

El modelo de gobernanza ha de definir las responsabilidades de cada componente de la organización, así como las relaciones entre ellos. Gestión del cambio, gestión de riesgos introducidos por los cambios, crear una cultura digital y asegurar la adopción de las nuevas soluciones implantadas son objetivos clave del modelo de gobernanza. 

El trabajo conjunto entre la gerencia, los usuarios expertos en cada una de las funciones y los técnicos expertos en cada una de las disciplinas permite identificar las mejores oportunidades de mejora y sus soluciones técnicas adecuadas a cada entorno concreto de trabajo. Entramos de lleno en el campo del trabajo colaborativo que debe ser facilitado por un modelo de gobernanza. 

Así, todas las aportaciones del equipo, incluyendo aspectos organizativos, tecnológicos y de procesos de trabajo, quedarán plasmadas en una estrategia y plan de digitalización cuya implementación transformará la forma en la que hacemos las cosas. 
 

Estrategia y plan de digitalización integrado

La estrategia digital determina los objetivos a alcanzar y el conjunto de procedimientos, procesos, acciones, tecnologías y soluciones que mejor se adapten y ayuden a la consecución de dichos objetivos. Durante el desarrollo de la estrategia se debe responder a preguntas tales como porqué desarrollamos la estrategia, qué vamos a hacer como parte de la estrategia y cómo pretendemos hacerlo. 

El porqué queda definido por las necesidades actuales, las oportunidades de mejora identificadas y por aquellas que serán identificadas en el futuro según mejoremos nuestro conocimiento y experiencia en el uso de las nuevas tecnologías y soluciones. No sólo se trata de adoptar nuevas tecnologías, sino de integrarlas de forma planificada y dentro de un contexto determinado para poder conseguir los objetivos definidos.

El qué necesitará un esfuerzo de análisis de los procesos de trabajo y de la infraestructura y soluciones implementadas actualmente, así como de evaluación de las nuevas tecnologías e ideas de mejora en diferentes áreas, tales como: 

Soluciones actuales basadas en sistemas tradicionales:

• Sistemas de Instrumentación y Control de procesos (e.g. DCS, PLC, …)
• Sistemas de monitorización (e.g. SCADA, …)
• Sistemas de Manejo de Operaciones (e.g. MES, …)
• Sistemas de gestión (e.g. ERP…)
• Manejo de datos
• …

Soluciones basadas en nuevas tecnologías:

• IoT y sensores para monitorización en tiempo real,
• Inteligencia Artificial y Machine Learning para análisis predictivo y optimización,
• Robots colaborativos (cobots),
• Digitalización de procesos mediante funcionalidad avanzada en ERP,
• Analítica avanzada de datos, 
• Realidad aumentada,
• …

Soluciones futuras para dar respuesta a nuevas ideas creadas por medio del esfuerzo colaborativo entre las diferentes funciones internas o externas a la organización y que deberán ser probadas y validadas como paso previo a su implementación. 

El cómo quedará definido por un plan integrado de implementación de actividades y proyectos a corto, medio y largo plazo alineado con los objetivos del negocio. 

La selección inicial de tecnologías y soluciones deben quedar perfectamente definidas en el plan, así como el proceso de pilotaje, evaluación, implementación, escalabilidad y adopción de éstas. Es importante resaltar que no todos los proyectos han de quedar definidos en el plan inicial. A medida que la organización conozca mejor y tenga oportunidad de experimentar con el uso de nuevas tecnologías aumentará la generación de nuevas ideas inspiradas en las ya existentes. Se hace necesario implantar un sistema que permita la generación, evaluación e implementación de ideas. 

El uso de cualquier nueva solución supone un cambio en la organización que debe ser abordado de forma estructurada para asegurar su adopción y uso adecuado. La gestión del cambio es uno de los elementos fundamentales en el plan de digitalización y debe considerar aspectos tales como la capacitación de las personas y cambio cultural en todos los niveles de la organización, así como la evaluación de riesgos introducidos por el cambio. 

Los planes de formación a usuarios y el cambio cultural contribuirán a la aceptación del cambio y también a fomentar la innovación continua en el entorno de trabajo. La evaluación de riesgos ayudará a identificar, analizar y reducir los riesgos introducidos por el cambio y también a conseguir una transición segura y efectiva. 

Recordemos que la implementación de proyectos es sólo un paso del proceso de transformación digital y que sólo la adopción completa y la buena utilización de las nuevas soluciones permitirá mejorar los procesos. Por tanto, asegurar el buen uso y mantenimiento de las soluciones implantadas debe formar parte de la estrategia y del plan de digitalización mediante la elaboración de estándares o procedimientos que queden perfectamente integrados en los sistemas de gestión del negocio.

En definitiva, se trata de crear conocimiento sobre cada una de las piezas del puzle que conforman las diferentes tecnologías digitales y aplicarlo de forma que el resultado encaje con las necesidades y expectativas generadas y que permita alcanzar los objetivos marcados por la estrategia digital.

Agustín Reinaldos

Miembro del Grupo Industria Conectada de ISA Sección Española

Profesor Asociado Dpto. de Sistemas y Automática de la Universidad Politécnica de Cartagena

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Este artículo aparece publicado en el nº 563 de Automática e Instrumentación págs 74 a 76.