El Internet industrial de las cosas
Cree soluciones inteligentes
para solucionar problemas reales
La evolución de la producción
Mecanización
La introducción de la energía hidráulica y la del vapor en los procesos productivos
Producción en masa
Líneas de producción permiten aumentar la eficiencia y la productividad
Automatización y robótica
Las computadoras permiten que los procesos sean más seguros y eficientes
Industria 4.0/IIoT
Las computadoras y las máquinas se comunican entre sí para aprender y controlar procesos
¿Qué es la Industria 4.0 y la IoT industrial?
Los términos Industria 4.0, Internet de las cosas (IoT) industrial e Internet industrial se utilizan indistintamente cuando se habla de la nueva era de la producción.
Un ecosistema digital de máquinas conectadas, equipos y dispositivos que se comunican entre sí. Mediante este cibersistema físico con comunicación máquina a máquina (M2M), se supervisan y evalúan los procesos físicos en una instalación de producción para, a fin de cuenta, tomar decisiones descentralizadas.
Como una evolución de la automatización y la robótica, la Industria 4.0 es la combinación de computadoras y algoritmos de aprendizaje automático que proporciona a los equipos la capacidad de ajustar y controlar los procesos según los datos recopilados. Todo esto se realiza con muy poca intervención humana.
Las ventajas evidentes del IoT
Soluciona problemas reales
Desde el uso de energía y el mantenimiento preventivo hasta la gestión de la cadena de suministro y la programación del personal, el Internet de las cosas lo ayuda a supervisar y analizar datos en tiempo real, además de tomar medidas según estos. Olvídese del derroche de energía o de preocuparse por tener la cantidad adecuada de personal durante los momentos de mayor producción.
Reduce costos
Se espera que el IoT ayude a las empresas a reducir los costos generales anuales en un 3.6 % (PWC).
Los equipos y dispositivos con los que se toman decisiones programadas y descentralizadas utilizando datos operacionales históricos ayudan a reducir el desperdicio de energía e inventario, además de los tiempos de inactividad del equipo.
Mejora la eficiencia
Las empresas que implementan una solución de IoT esperan aumentar la eficiencia en un 4.1 % (PWC).
Mediante el análisis de datos y el aprendizaje automático, es posible optimizar la producción en las fábricas y las instalaciones de producción, lo que conlleva un aumento de la productividad y la eficiencia.
Evita tiempos de inactividad
Los tiempos de inactividad les cuestan a los productores industriales $50 mil millones anualmente. (Deloitte)
El mantenimiento preventivo realizado según los datos recopilados ayudará a reducir el tiempo promedio de inactividad entre un 10 y un 20 % (Deloitte)
Implementación del Internet de las cosas
Conéctese y disfrute las ventajas
1. Conéctese
No es necesario que la conexión sea un enredadero… de cables
La conexión a lnternet por cable de los dispositivos o equipos de IoT tiene sus ventajas: conectividad confiable, largo alcance y, en ocasiones, una mayor velocidad.
Tiene un sinnúmero de opciones de conectividad cuando no es posible establecer una por cable, debido a esto se prefieren los dispositivos portátiles o las conexiones inalámbricas. En la tecnología inalámbrica, la comunicación de datos se realiza y se entrega por aire mediante ondas electromagnéticas (por ejemplo, frecuencias de radio, infrarrojo y satélite), en vez de hacerlo mediante cables y alambres.
Debe considerar el rango de potencia, el consumo de energía y las aplicaciones a la hora de elegir el tipo de solución de conectividad correcto.
Tecnologías inalámbricas
Coloque el cursor sobre cada tecnología para obtener una breve descripción.
Bluetooth
La tecnología Bluetooth es un estándar de comunicaciones inalámbricas. Sobre la base de un sistema de radio diseñado para una conectividad de corto alcance para dispositivos personales portátiles, Bluetooth define toda una pila de comunicaciones que permite que los dispositivos se detecten entre ellos y promuevan sus servicios.
Celular
El adelanto de las redes móviles se enumera por generación. Muchos usuarios se comunican a través de una sola banda de frecuencia mediante teléfonos móviles y las redes celulares.
LoRa
LoRa es una tecnología inalámbrica que se ha desarrollado para permitir las comunicaciones de baja velocidad de datos a través de largas distancias mediante el uso de sensores y actuadores para M2M y aplicaciones de Internet de las cosas.
NFC
La comunicación de campo cercano (NFC) es una nueva tecnología de conectividad inalámbrica de corto alcance que evolucionó a partir de una combinación de tecnologías existentes de identificación e interconexión sin contacto. Utiliza la inducción del campo magnético para permitir la comunicación entre dispositivos electrónicos cercanos.
RFID
La identificación por radiofrecuencia (RFID) se puede definir como la tecnología de identificación automática que utiliza campos electromagnéticos de radiofrecuencia para identificar objetos que tienen etiquetas cuando estos se acercan a un lector.
SigFox
SigFox proporciona un operador de red tipo celular que entrega una solución personalizada para aplicaciones de M2M e Internet de las cosas de bajo rendimiento. Permite establecer una conexión entre dispositivos remotos mediante la tecnología de banda ultraestrecha (UNB) y opera en las bandas no licenciadas (ISM).
Wi-Fi
Wi-Fi es el nombre de una popular tecnología de red inalámbrica para redes inalámbricas de área local que utiliza ondas de radio para proporcionar conexiones de red e Internet de alta velocidad basadas en los estándares IEEE 802.11.
ZigBee
ZigBee es un estándar de red inalámbrica destinado a aplicaciones de sensor y control remoto, el cual es apto para operaciones en entornos hostiles de radio y ubicaciones aisladas.
Soluciones de conectividad destacadas
2. Recopile datos
Los datos están en todas partes, pero ¿cómo los obtenemos?
Los dispositivos perimetrales nos permiten obtener datos con el fin de tomar decisiones más inteligentes. Estos son los dispositivos principales de cualquier sistema de IoT.
Funcionan principalmente como un dispositivo de detección para recopilar información del entorno físico, o bien como un actuador para controlar el mundo exterior con una salida. En algunos casos, los dispositivos perimetrales desempeñan una doble función, como dispositivos de control y de accionamiento, para recopilar y controlar el entorno físico.
Sensores: temperatura, humedad, presión, gas, luz, sonido, RFID, NFC, ultrasonidos, medidor de flujo, líquido, cámaras, etc.
Actuadores: interruptores, relés, PLC, motores, etc.
Soluciones de detección destacadas
3. Organice, transfiera y almacene sus datos
Todos los datos obtenidos desde el equipo y los dispositivos deben almacenarse en algún lugar.
Los datos se transfieren de forma segura a una puerta de enlace con PLC, el cual organiza los datos y los interruptores de red mediante los que se conecta el equipo en toda la instalación. Algunos de los pocos protocolos disponibles utilizados para este proceso de transferencia: enlace de E/S, Modbus, Ethernet, SmartBUS, CAN (UE).
Puertas de enlace
Un dispositivo de puerta de enlace de IoT cierra la brecha de comunicación entre sistemas perimetrales (como dispositivos de IoT, sensores, equipos y sistemas) y la nube. Mediante las puertas de enlace, se llevan a cabo diversas funciones, como traducción de protocolo, procesamiento/almacenamiento/filtrado de datos y seguridad de dispositivo, además de proporcionar la funcionalidad para controlar de forma autónoma los dispositivos de campo según la entrada de datos obtenida con los sensores.
Soluciones destacadas de red y puerta de enlace
4. La nube
La nube es una metáfora para la Internet. Es una combinación de servicios de middleware y software ofrecidos para ejecutar cálculos complejos, procesamientos y análisis, además de proporcionar almacenamiento, redes de bases de datos y mucho más a través de Internet.
Mediante los sensores y dispositivos, se recopilan datos y ejecutan acciones, pero el procesamiento ocurre normalmente en la nube. La nube para la IoT es un conjunto de servicios integrados y totalmente gestionados que le permiten conectarse, administrar y registrar datos de IoT de forma fácil y segura desde dispositivos dispersos globalmente mediante un proceso a gran escala, y analizar/visualizar dichos datos en tiempo real, implementar cambios operacionales y tomar las medidas necesarias.
Tipos de servicios de la nube:
- Infraestructura como servicio (IaaS)
- Plataforma como servicio (PaaS)
- Software como servicio (SaaS)
Entre las soluciones populares de plataforma de nube para la IoT, se incluyen Artik Cloud, Autodesk Fusion Connect, AWS IOT, GE Predix, Google Cloud IoT, Microsoft Azure IoT Suite, IBM Watson IoT, ThingWorx, Intel IoT Platform, Salesforce IoT Cloud, Telit DeviceWise, Zebra Zatar Cloud, macchina.io, ThingSpeak y Particle Cloud.
5. Desencadene una reacción
Ahora que recopiló, transfirió y almacenó todos sus datos en la nube podrá utilizar el software para manipularlos, analizarlos y tomar medidas según ellos.
Los desencadenadores pueden ser tan simples como el envío de alertas cuando se alcanzan umbrales, o bien tan complejos como la modificación de instrucciones, tareas o procesos del sistema principal o secundario según diversos puntos de datos. Las acciones pueden ser procesos manuales o automatizados que ayudan a mejorar la eficiencia y la productividad o a evitar los tiempos de inactividad o las fallas de equipos.
La ventaja de la IoT es la reacción y el análisis de datos en tiempo real, los que pueden desencadenarse con poca intervención humana o sin ella. Los sistemas automatizados que utilizan algoritmos de aprendizaje automático permiten que el equipo tome decisiones descentralizadas que lo ayudan a ahorrar dinero, tiempo y recursos.
Gracias a la nube, puede incluso acceder a sus equipos y dispositivos, y controlarlos de forma remota a medida que se presenten los problemas. Esto es especialmente útil en situaciones en las que el equipo se encuentra en una ubicación distinta o en las que el personal no puede acceder al equipo de forma segura.
Reducción del tiempo de inactividad con un mantenimiento predictivo
Los tiempos de inactividad les cuestan a los productores industriales USD 50,000 millones al año.
Una solución de IoT puede ayudar a reducir los tiempos de inactividad en hasta un 20 %, lo que le ahorra a las empresas millones de dólares y mantiene la producción dentro de los plazos previstos.
El monitoreo de los componentes de los equipos nunca había sido tan sencillo. Mediante los sensores y otros dispositivos perimetrales, se monitorean componentes independientes y los de difícil acceso de los equipos para recopilar y enviar datos a un sistema central en la nube. Este monitoreo continuo elimina la necesidad de apagar el equipo de forma periódica para llevar a cabo el mantenimiento planificado.
En vez de eso, el mantenimiento predictivo es el método más efectivo y eficaz de diagnóstico de problemas en el equipo. Se pueden analizar los datos recopilados y determinar las tendencias de rendimiento a través de un programa de software personalizado con algoritmos de aprendizaje automático. A continuación, se utilizan estas tendencias para predecir próximas fallas del sistema o de componentes en tiempo real.
Los técnicos e ingenieros pueden recibir alertas sobre los problemas en dispositivos portátiles o móviles, junto con la información de solución de problemas y reparación de los equipos. Esta estrategia de mantenimiento portátil permite identificar y solucionar los problemas de forma más rápida y fácil para evitar fallas costosas y mantenimientos no planificados
Proporcionar datos correctos en el momento adecuado con información y soporte precisos es la clave para predecir y prevenir las fallas del equipo. Una solución de IoT industrial es la respuesta para reducir los tiempos de inactividad.
Desarrollo de un sistema de IoT industrial completo
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