IIoT permite el monitoreo remoto de activos al siguiente nivel
Los avances en conectividad y las ofertas inteligentes hacen que sea más fácil para los fabricantes monitorear los sitios remotos de la planta al tiempo que abren el potencial para nuevas ofertas de productos como servicio.
feb 6, 2020
Por Beth Stackpole
Los sistemas de ósmosis inversa a gran escala de FCI Watermakers, que convierten el agua de mar en agua dulce, generalmente se encuentran en los lugares más apartados, desde plataformas petrolíferas en alta mar hasta complejos insulares lejanos. Hasta hace poco, sin embargo, el fabricante no tenía una forma confiable de monitorear o solucionar problemas de activos remotos. Cuando un sistema fallaba, un técnico experimentado tendría que hacer el oneroso viaje al sitio del cliente para que los activos volvieran a funcionar.
Esas aventuras de alto riesgo tuvieron un alto precio, tanto desde el punto de vista financiero como potencial para el servicio al cliente. "No teníamos idea de cómo funcionaba un sistema, y si existía un problema, recibíamos una llamada telefónica de alguien en el campo que no tenía idea de lo que estaban viendo", dice Mark Ajemian, mecánico senior ingeniero en FCI Watermakers. “Eso dificultó la solución remota del problema. Por lo general, teníamos que llevar a alguien para resolver la situación, y los clientes incurrirían en un alto costo".
Los desafíos del servicio remoto de FCI Watermaker se están resolviendo a medida que el Internet de las cosas (IIoT) industrial se enfoca más y allana el camino para nueva conectividad y ofertas inteligentes que impulsan la administración remota de activos al siguiente nivel. FCI ha incorporado el Groov EPIC (controlador industrial programable de borde) Opto 22, un paquete de hardware, software, interfaz hombre-máquina (HMI) de grado industrial y capacidades de comunicación, en sus sistemas de ósmosis inversa. Como resultado, el OEM ahora puede monitorear los sistemas de los clientes en el campo de forma remota, obteniendo una visión directa de los atributos críticos como el flujo, la presión y la calidad del agua para que pueda estar al tanto de cualquier cambio alarmante y solucionar problemas de las unidades desde lejos en conjunto con gerentes de instalaciones locales.
Groov EPIC de Opto 22 ayuda a facilitar la gestión remota de activos utilizando hardware, software, HMI y capacidades de comunicaciones de grado industrial.Cortesía de Opto 22"Esto cambió el juego sobre lo fácil que es incorporar funciones de acceso remoto en un PLC [controlador lógico programable]", dice Ajemian, y agrega que la disponibilidad de groov View HMI en un dispositivo móvil estándar facilitó a FCI Watermaker crear una aplicación que les permite a los clientes remotos seguirla. "No solo es fácil desde el punto de vista de la programación, también es fácil desde el punto de vista del usuario, ya que simplemente pueden descargar una aplicación en su teléfono", dice.
Al igual que FCI Watermakers, un número creciente de fabricantes de equipos originales están aprovechando el IIoT y otras tecnologías de control para avanzar en la gestión remota de activos industriales para permitir un mejor servicio al cliente. También están comenzando a experimentar cómo aprovechar las tecnologías para ofrecer nuevos servicios de mantenimiento para crear flujos de ingresos adicionales.
Simultáneamente, los fabricantes con múltiples plantas están aprovechando la misma facilidad de conectividad, nuevas plataformas en la nube y capacidades analíticas para monitorear, administrar y mantener de forma remota el equipo de la planta desde una ubicación centralizada, a través de múltiples sitios. Los fabricantes de sitios múltiples también están consolidando datos de una cartera de activos remotos y combinándolos con otras fuentes de información, por ejemplo, las condiciones climáticas y los datos de la plataforma empresarial, utilizando el mashup Big Data para contextualizar las percepciones y habilitar nuevos casos de uso en áreas como el predictivo y mantenimiento preventivo.
Si bien, en general, la conectividad remota a los activos de la planta y sus reservas de datos correspondientes han existido durante algún tiempo, la visibilidad se ha limitado al equipo contenido en gran medida dentro del dominio de una planta específica con una visibilidad mínima para el panorama más grande o en varias plantas. Además, la administración de dispositivos ha sido solo eso, contextualizada a un dispositivo específico. Sin embargo, a medida que el IIoT introduce más inteligencia y una mayor conectividad, fomenta una visión más amplia que puede brindarles a los fabricantes mejores conocimientos para mejorar los procesos, minimizar el tiempo de inactividad y reducir los puntos de estrangulamiento y los problemas de rendimiento en la planta.
"Las empresas pueden identificar mejor los puntos débiles y ser más eficaces", dice Ante Tomicic, gerente de producto, servicios de soporte de aplicaciones para Rockwell Automation. "Obtienen información valiosa de más activos en lugar de solucionar de forma remota un solo dispositivo que falló en función de los comentarios".
Al mismo tiempo, la conectividad ubicua del IIoT significa que los fabricantes pueden consolidar un equipo de expertos que pueden resolver problemas y optimizar el rendimiento de los activos para sitios remotos desde una ubicación centralizada. "Anteriormente, tendrían que tener un experto en la materia (SME) en cada planta, lo que requeriría que su presencia en el dominio fuera mucho mayor", dice Phil Bush, gerente de producto, servicios administrados en Rockwell. “Ahora, no solo una PYME podría saber qué medidas se deben tomar para optimizar su máquina de llenado para el entorno de producción, por ejemplo. Potencialmente podrían conectarse a esa máquina y realizar esa actividad de optimización ellos mismos".
Agregue tecnologías emergentes, como la realidad aumentada (AR), a la mezcla, y el caso de uso se vuelve aún más valioso para los fabricantes con múltiples sitios y OEM que buscan elevar el nivel de los servicios de mantenimiento, dice Bush. AR permite que lo que Bush llama instrucciones de trabajo de estilo de anotación de video “sobre el hombro” se entregue a un operador de planta remoto, lo que les permite realizar la operación de mantenimiento con más éxito. Esta es una gran área de enfoque como parte de la asociación de Rockwell con PTC. “La AR reduciría aún más el tiempo que lleva resolver problemas porque tanto [el operador de la planta como el experto] están viendo lo mismo al mismo tiempo y pueden articular lo que se debe hacer de una manera que no esté capturada en un teléfono llamada ", explica Bush.
Conectividad a la antigua usanza
IIoT no solo permite una mayor visibilidad para la gestión remota de activos, sino que también ayuda a mitigar muchas de las complejidades de larga data que rodean la conectividad de activos remotos y sus silos de datos discretos. La mayoría de las plantas ya están sujetas a mantener en funcionamiento los sistemas operativos internos, y mucho menos desarrollar sus propias capacidades de red para aprovechar los activos remotos. Además, muchos fabricantes pequeños y medianos simplemente no tienen los recursos o la experiencia en tecnología de la información (TI) para manejar el duro trabajo de integración de lograr que las series de tiempo y los datos del sensor entren y salgan de los sistemas de control patentados para que puedan consolidarse, administrado y aprovechado para obtener información relacionada con el rendimiento operativo y el tiempo de actividad del sistema.
La larga división entre la tecnología operativa (OT) y la TI no ha facilitado las cosas. Si bien los fabricantes tienen en mente la administración remota de activos, la disponibilidad de personal de TI dedicado o un personal técnico para facilitar y comprender lo que está sucediendo ha frenado a las compañías, según Benson Hougland, vicepresidente de marketing y estrategia de productos de Opto 22. "Ellos tendrían que instalar PCs, enrutadores y puertas de enlace, y ha sido demasiado difícil con la falta de personal de TI disponible o conjuntos de habilidades para mantener la capacidad de comunicaciones remotas solo para aprovechar lo que está sucediendo en la planta", dice. "Es una telaraña de varias tecnologías: una planta de un tamaño bastante significativo podría tener los recursos de TI adecuados, pero si usted es una instalación de materias primas, no tiene mucha experiencia, por lo que el costo de obtener los datos supera el valor de eso."
Los sistemas de ósmosis inversa de FCI Watermaker utilizan groov EPIC para ofrecer servicios de gestión remota de activos a los clientes.Imagen cortesía de Opto 22La plataforma EPIC groov de Opto 22 aplana la arquitectura, cambiando el modelo de retorno de la inversión (ROI) para la gestión de acceso remoto, uniendo la convergencia OT / IT y facilitando las comunicaciones de equipos remotos, afirma Hougland. La plataforma garantiza la seguridad a través de un cliente de red privada virtual (VPN) incorporada, mientras que el soporte para Node-RED y el protocolo de comunicaciones de publicación / suscripción MQTT facilita el intercambio de datos entre PLC y sistemas de control, plataformas en la nube y servicios web sin necesidad de un servicio directo de conexión a la red corporativa.
Cambiar la antigua forma de monitoreo remoto del sitio a través de teléfonos celulares y VPN por capacidades construidas en la infraestructura IIoT y los corredores de mensajes como MQTT es más aceptable para las empresas que pueden haberse resistido a dar acceso a los OEM y los fabricantes de máquinas a sus redes corporativas, señala Daymon Thompson, gerente de producto de software en Beckhoff. "Ahora puede tomar múltiples instalaciones o máquinas OEM que no viven en una instalación y agregar datos de nuevo utilizando la nube", explica. “Permite una ubicación centralizada –una zona desmilitarizada, si lo desea—, donde se pueden conectar equipos dispares en la nube y los fabricantes de equipos originales ya no tienen que usar VPN o hacer un túnel en las redes de los usuarios. Algunos usuarios tienen grandes preocupaciones cuando se agrupan máquinas de 20 a 40 OEM; no se sienten cómodos dándoles a los OEMs acceso directo o administrando tantas conexiones o entradas VPN ".
Además de las mejoras de conectividad, los avances en sensores inalámbricos y análisis en la nube están permitiendo nuevas formas de monitoreo continuo de activos remotos para el mantenimiento predictivo y la gestión del rendimiento en comparación con lo que solía estar limitado a las revisiones manuales. La capacidad de monitorear y analizar continuamente los datos de vibración o presión provenientes de un intercambiador de calor o de un equipo giratorio en el campo proporciona una mejor visión de la salud y el estado del equipo, permitiendo a los usuarios u OEMs detectar problemas antes, dice Mike Boudreaux, director de gestión de productos, servicios en la nube y soluciones en Emerson Automation Solutions.
"Se trata de medir cosas nuevas, así como reemplazar la recopilación manual de datos con una recopilación continua de datos, lo que proporciona una mejor visibilidad de los datos con mayor certeza de lo que está viendo", explica Boudreaux. "Si está recolectando manualmente datos de series de tiempo una vez al mes, no hay visibilidad de lo que sucede entre esos puntos de recolección y está sujeto a errores humanos".
Llamando a nuevos modelos de negocio
Si bien los fabricantes generalmente han entendido cómo podrían beneficiarse de los servicios de administración remota de activos, muchos se han mostrado reacios a permitir que los proveedores se conecten a sus redes debido a problemas de seguridad. Además, algunos aún no están convencidos de que haya una razón clara para hacerlo, afirma Vishal Prakash, gerente de producto de ProSoft Technologies, una división de Belden. Por lo general, el gerente de la planta controlaba cuándo y durante cuánto tiempo un OEM podía conectarse de forma remota a una máquina industrial, abriendo el acceso a través de la red cuando había un problema específico que necesitaba solución de problemas, un escenario que obstaculiza cualquier capacidad de entregar servicios de mantenimiento predictivo.
"Las condiciones en una planta podrían cambiar muy rápidamente y, si estuvieran en medio de una actualización o procesos cambiantes, en particular no quieren que un integrador de sistemas o un fabricante de máquinas se conecte a sus dispositivos de automatización y efectúe el proceso", explica Prakash. Para abordar esas inquietudes, la compañía ofrece ProSoft Connect, una plataforma de conectividad remota nativa de la nube construida con un enfoque de seguridad de múltiples capas, soporte para API REST y una función de bloqueo y etiquetado virtual que permite autorizaciones dinámicas de acceso remoto para un período de tiempo especificado, que les brinda a los usuarios un mayor control para determinar el acceso. "Esto hace que los datos operativos estén fácilmente disponibles y puedan ser recuperados por un sistema empresarial" para poblar paneles que los hagan fácilmente consumibles por personal no técnico, dice.
Si bien las ofertas de administración remota de activos habilitadas para IIoT prometen un nivel completamente nuevo de eficiencia operativa, existe una oportunidad a más largo plazo para que los OEM cambien a modelos comerciales como servicio para un amplio conjunto de equipos industriales. Tome los rodamientos, por ejemplo. SKF vio la oportunidad de proporcionarles a los clientes una rotación más confiable en lugar de venderles más hardware para rodamientos. Utilizando la plataforma de Internet de las Cosas (IoT) de Siemens para recopilar y analizar datos de equipos remotos instrumentados, como cintas transportadoras, motores eléctricos y otra maquinaria, SKF ha desarrollado un programa piloto para ofrecer a los clientes contratos a largo plazo para rodamientos "como un servicio", y se paga como una tarifa mensual y se basa en métricas de rendimiento acordadas, como las horas de rotación.
“MindSphere proporciona un entorno común para que los clientes y un proveedor como SKF vean los mismos datos y rendimiento. Por lo tanto, no hay sospechas acerca de intentar actualizar una planta y restaurar máquinas antes de que sea necesario ", dice Bill Boswell, vicepresidente de marketing, soluciones de aplicaciones en la nube: MindSphere en Siemens Digital Industries Software. "IoT proporciona una visión común que antes era difícil de tener para las personas".
Si bien FCI Watermaker está interesado en el concepto de servicio como para liberar nuevas fuentes de ingresos, por ahora la compañía cree que la capacidad de ofrecer capacidades de administración remota de activos a los clientes es un diferenciador suficiente y una ventaja competitiva clave. "El monitoreo remoto hace que nuestro producto sea uno mejor", dice Ajemian. “Siempre que pueda ver datos en tiempo real, la mentalidad es que cuide mejor el producto. Ves las cosas antes de que sucedan para poder evitar problemas y mantener a todos felices ".
Groov EPIC de Opto 22 ayuda a facilitar la gestión remota de activos utilizando hardware, software, HMI y capacidades de comunicaciones de grado industrial.Cortesía de Opto 22
