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¿Qué es la IIoT?

Los dispositivos de hardware son una parte vital de la inteligencia industrial basada en datos

El Internet Industrial de las Cosas (IIoT) se define como los sensores, máquinas, instrumentos y dispositivos autónomos que se conectan en red para recopilar datos en tiempo real para aplicaciones industriales. Para la fabricación automatizada y semiautomatizada en fábricas, IIoT proporciona información clave para aumentar la productividad, mejorar la eficiencia y reducir los costes. Estos datos recogidos de los dispositivos pueden analizarse en la nube o en plataformas de computación de borde, lo que permite a los usuarios tomar medidas con un valor directamente medible:

  • optimizar la producción
  • aumentar la eficacia operativa
  • reasignar recursos
  • ejecutar el mantenimiento predictivo
  • reducir el consumo de energía
  • mejorar la detección de errores
  • minimizar el tiempo de inactividad
  • gestionar los costes

IIoT forma parte de un ecosistema tecnológico completo, que beneficia a la automatización de fábricas, líneas de montaje, logística, envío y distribución, y otros elementos clave de la fabricación actual. En esencia, se trata de un subconjunto de la Internet de las Cosas (IoT) -en referencia a los dispositivos físicos y las herramientas digitales creados para comunicarse entre sí en línea-, pero centrado específicamente en la industria y en las ventajas empresariales que pueden lograrse.

Las redes IIoT se basan en conexiones en línea, servidores en la nube y software, pero no hay que pasar por alto los componentes de hardware de estos sistemas. Afortunadamente, Banner Engineering hace posible no solo diseñar sistemas de automatización personalizados con capacidad IIoT, sino también actualizar la infraestructura de fabricación existente para una implementación integral de IIoT.

¿Por qué es importante la IIoT?

La IIoT es un componente clave de la Industria 4.0, o Cuarta Revolución Industrial. Se trata de un concepto para la fabricación moderna que aprovecha la potencia de los sistemas en red y el análisis de datos, lo que permite a las empresas tomar decisiones empresariales estratégicas y basadas en la información. En esencia, la IIoT es lo que convierte las fábricas en fábricas "inteligentes". Los datos capturados pueden utilizarse para acelerar y ampliar las operaciones existentes, o incluso redefinir los modelos de negocio para servir mejor a los clientes y superar a los competidores. El término también implica cierta urgencia: si las empresas tardan demasiado en adoptar la tecnología IIoT, podrían quedarse rezagadas en el competitivo mercado global.

Mientras tanto, una empresa que recopila e interpreta constantemente los datos de sus equipos puede obtener una clara ventaja competitiva. Puede supervisar la velocidad de los procesos automatizados para detectar problemas como cuellos de botella en la producción, realizar los ajustes correspondientes y ajustar el rendimiento de las máquinas para eliminar ineficiencias y mejorar el rendimiento. Los datos facilitan la gestión de las cantidades de materias primas -una necesidad especialmente en tiempos de interrupción de las cadenas de suministro- y pueden utilizarse para determinar una logística más rentable para el envasado y la distribución de productos acabados.

Los beneficios de la integración de la IIoT abarcan desde mejoras en la tecnología avanzada hasta ahorros de tiempo por sentido común. Por ejemplo, los robots equipados con sensores pueden recoger información sobre sí mismos y su entorno, y luego transmitir esos datos. Pero además, las herramientas o piezas de las listas de inventario pueden rastrearse en línea para disminuir el tiempo que los operarios dedicarían normalmente a buscarlas.1

 

"Según datos de Oxford Economics, el Internet Industrial de las Cosas (IIoT) puede impactar en industrias que suponen el 62% del PIB de los países del G20", apunta la multinacional española de servicios eléctricos Iberdrola. "La aplicación de la IIoT en la industria promete convertirse en el mayor impulsor de la productividad y la innovación en la próxima década".2 Y, efectivamente, empresas de todo el mundo se están tomando en serio la tecnología IIoT e invirtiendo fuertemente en su implantación. Las aplicaciones de fabricación, transporte y energía registraron una inversión global de más de 300.000 millones de dólares en 2019, que se espera que se duplique para 2025.3

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Descargue el PDF 3 Ways IIoT Will Impact Your Operations para conocer las tres formas clave en que las herramientas IIoT impactarán en las operaciones de fabricación mediante el aprovechamiento de los datos.

  • Haga que los datos de los equipos sean visibles para todos los que los necesiten
  • Localice los problemas de fiabilidad y elimine los tiempos de inactividad con el mantenimiento predictivo
  • Seguimiento de las métricas de rendimiento para optimizar la productividad y aumentar la rentabilidad
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15 Sep 2022
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Utilizar la IIoT para un mantenimiento más inteligente de las máquinas

Otro argumento de peso para incorporar la tecnología IIoT es que permite a las empresas ir más allá del mantenimiento preventivo programado tradicional y, en su lugar, practicar un mantenimiento predictivo informado . Mediante la instalación de sensores en la máquina para controlar factores como la vibración y la temperatura, los operarios de la fábrica pueden captar indicios de que un mecanismo crucial, como un motor, podría estar mostrando signos de desgaste o avería inminentes. Si se produjera una avería en el momento equivocado, podría causar una pérdida catastrófica de tiempo de producción y de ingresos previstos. Los datos de los sensores que identifican las piezas que requieren un mantenimiento inminente son una información muy valiosa, porque dan a la empresa la oportunidad de programar la reparación o sustitución de esas piezas antes de que fallen.

El impacto financiero del mantenimiento predictivo es cuantificable. El McKinsey Global Institute informa de lo siguiente:

 

Calculamos que el mantenimiento predictivo podría reducir los costes de mantenimiento de los equipos de las fábricas entre un 10 y un 40 por ciento. ... Además, un mejor mantenimiento predictivo mediante IoT puede reducir el tiempo de inactividad de los equipos hasta en un 50 por ciento y reducir la inversión de capital en equipos entre un 3 y un 5 por ciento al ampliar la vida útil de la maquinaria. En el sector manufacturero, este ahorro tiene un impacto económico potencial de casi 630.000 millones de dólares al año en 2025.4

¿Qué tipo de datos de fábrica se pueden capturar?

Los sensores son ahora tan omnipresentes en la automatización de la fabricación que resulta difícil imaginar una fábrica que no los incorpore. La mayoría de las fábricas utilizan muchos tipos diferentes de sensores para contar las cantidades de producto, cronometrar los pasos de un proceso automatizado o garantizar unas condiciones de fabricación óptimas, pero por su propia naturaleza, las señales electrónicas que ya transmiten los sensores pueden recopilarse para realizar análisis de datos reveladores. Incluso un pulso binario básico de un sensor es una fuente potencial de datos que puede supervisarse para agilizar las operaciones. La frecuencia con la que se interrumpe un haz fotoeléctrico (por ejemplo, por productos en una cinta transportadora) puede capturarse y registrarse para calcular las velocidades de funcionamiento, que luego pueden ajustarse para maximizar la productividad como parte de un mayor proceso de producción.

Los tipos de datos que pueden captar los sensores son prácticamente ilimitados. Pueden registrar cantidades, volúmenes, distancias, pesos, tamaños, formas, colores, posiciones, temperaturas, actividad térmica, vibraciones, reflectividad, curvatura, variaciones de la superficie, composición del material, respuesta a las ondas sonoras, proximidad a obstáculos físicos, información visual o auditiva, patrones de textura, pasos de una secuencia programada y casi cualquier otra cosa. Cualquier valor que pueda observar un sensor puede ser un punto de datos, y cualquier punto de datos puede medirse a lo largo del tiempo.

De este modo, toda la filosofía de la IIoT forma parte de la tendencia del análisis de "Big Data" para tomar decisiones empresariales basadas en el conocimiento. En pocas palabras, cuantos más datos recojan los fabricantes de sus sensores instalados, más sabrán de las capacidades de sus propios sistemas. Pueden aprovechar estos datos "procesables" para perfeccionar los procesos en cualquier nivel de producción. Y esas mejoras pueden conducir a resultados más eficientes y productivos, lo que permite una clara ventaja de cumplimiento frente a los competidores.

Hechos y mitos sobre el coste de la implantación de la IIoT

Aunque optimizar la producción para adoptar la IIoT es una tarea importante que requiere una dirección clara y la implicación de toda la organización, no es tan prohibitivo desde el punto de vista de los costes como se podría suponer en un principio.

McKinsey identifica algunos de los malentendidos más comunes de los líderes empresariales sobre la IIoT.5 Entre ellos está la idea de que la IIoT es solo un tablero de mandos en línea y la idea de que requiere emplazamientos "greenfield". En primer lugar, aunque las aplicaciones IIoT requieren algún tipo de capacidad en línea para capturar y presentar datos industriales, también requieren hardware, incluidos sensores y conexiones de controladores. En segundo lugar, aunque no cabe duda de que es una buena idea planificar la inclusión de capacidades de IIoT en fábricas totalmente nuevas, no solo es posible, sino también asequible, implantar la IIoT en instalaciones existentes ("brownfield").

De hecho, la línea de productos Snap Signal de Banner permite añadir la recopilación de datos IIoT a los equipos existentes de una fábrica establecida , de cualquier marca. En esencia, la IIoT puede implementarse como una red superpuesta que utiliza uniones en T, cables divisores y convertidores para captar señales de la infraestructura de sensores ya existente.

La IIoT depende del hardware

Los debates sobre el impresionante potencial de la IIoT y la Industria 4.0 suelen centrarse en el software, la computación en la nube y la inteligencia artificial, pero a menudo se descuidan los detalles sobre el hardware de la IIoT. Es una lástima, porque la tecnología de hardware es un elemento crucial de los sistemas IIoT, y los avances en el hardware de automatización industrial son revolucionarios por derecho propio.  

Aprovechar las ventajas de la IIoT requiere dispositivos de hardware instalados directamente donde se realiza el trabajo, como sensores para supervisar las máquinas de las fábricas. Estos sensores deben conectarse a un controlador central que consolide todas las señales de la máquina que deben supervisarse. Por último, los fabricantes necesitan una interfaz o plataforma en línea para ver e interpretar los datos recopilados.

Banner Engineering ha sido un proveedor líder de tecnología industrial durante más de cincuenta años, proporcionando sensores innovadores, iluminación, equipos de seguridad y dispositivos de red para fabricantes de todo el mundo. Estamos igualmente comprometidos con equipar a las empresas con las soluciones de fábrica inteligente IIoT más avanzadas.

Introducción a la IIoT

¿Cómo implanta un fabricante la IIoT para la automatización industrial? Este proceso sencillo y directo requiere una planificación cuidadosa, pero los expertos de Banner están preparados para ayudar a los clientes a determinar dónde y cómo instalar sensores, concentradores y controladores en sus instalaciones de producción actuales o futuras.

La familia de productos Snap Signal permite a los usuarios separarse de la salida de un sensor instalado, copiar la señal y transmitirla a través del cableado M12 estándar del sector. Se trata de una red "superpuesta" independiente de la marca que puede integrarse con los sensores y equipos existentes de los fabricantes, convirtiendo fácilmente los formatos de señal, y su diseño modular permite empezar a pequeña escala y ampliarla a medida que las operaciones de la fábrica se expanden y desarrollan. La instalación de un controlador, como un Banner DXMR90, permite combinar señales ramificadas que se ejecutan simultáneamente desde múltiples sensores, potencialmente para todas las máquinas supervisadas en toda una fábrica, y convertir esas señales en datos Ethernet.

Toda esta información de fábrica puede supervisarse en pantalla en una HMI o un PC industrial, pero los usuarios pueden explorarla con mayor detalle en software informático en línea, incluidas plataformas en la nube como los servicios de datos en la nube altamente personalizables de Banner o Amazon AWS. Incluso es posible enviar datos a la nube de forma inalámbrica y segura a largas distancias mediante conexiones celulares o un dispositivo periférico como el controlador inalámbrico DXM1200.

Productos IIoT disponibles ahora mismo

Banner ya está facilitando soluciones IIoT de vanguardia para fabricantes de todo el mundo. Nuestro inventario de productos, en constante crecimiento, incluye varios dispositivos que pueden combinarse e incorporarse fácilmente a cualquier entorno industrial. 

En conclusión

IIoT e Industria 4.0 representan un gran cambio en la fabricación, y las fábricas que se retrasen en su evolución probablemente se enfrentarán a grandes retos competitivos en el futuro. Afortunadamente, la adaptación de la fabricación para recopilar datos precisos de las máquinas no tiene por qué ser abrumadora ni prohibitiva en cuanto a costes.

Tanto si está revitalizando sus instalaciones actuales como si está diseñando nuevos procesos de fábrica desde cero, Banner está aquí para ayudarle. Seguimos diseñando soluciones de dispositivos que le permiten transformar sus operaciones de fabricación tradicionales en una fábrica inteligente habilitada para IIoT más ágil y productiva. Todo ello con un enfoque ágil, escalable y práctico.

Preguntas Frecuentes

También conocida como la Cuarta Revolución Industrial, la Industria 4.0 representa el movimiento del siglo XXI hacia la interconectividad en red y la tecnología de automatización "inteligente" en la fabricación y otros entornos industriales. El término "Industria 4.0" se acuñó en Alemania en 2011, como un paso más allá de las revoluciones industriales precedentes:

La Primera Revolución Industrial se refiere a la transición del trabajo realizado a mano al realizado con máquinas que utilizan vapor y fuerza hidráulica, generalmente durante finales del siglo XVIII y principios del XIX.

La Segunda Revolución Industrial se produjo cuando las operaciones comerciales aprovecharon la electricidad y las extensas líneas de ferrocarril y telégrafo, desde finales del siglo XIX hasta principios del XX.

Tercera Revolución Industrial, también conocida como Revolución Digital, supuso la sustitución de los procesos mecánicos y electrónicos analógicos tradicionales por hardware y software informáticos en la segunda mitad del siglo XX.

Como tal, la Cuarta Revolución Industrial representa otro salto adelante, mediante el uso de IoT, IIoT, computación en la nube, aprendizaje automático, inteligencia artificial y tecnología relacionada.

Un ejemplo de plataforma IIoT es la línea de productos Snap Signal de Banner. Como solución de superposición, los productos Snap Signal incluyen una variedad de adaptadores, filtros y convertidores para conectar los sensores existentes a concentradores y controladores centralizados, que pueden comunicar datos de fábrica en tiempo real con PLC, HMI o cuadros de mando en línea en la nube. Snap Signal es IIoT hecho fácil.

Los fabricantes que adoptan la tecnología IIoT son capaces de recopilar, gestionar y responder a los datos de los sensores de toda la fábrica en tiempo real. Pueden ver dónde se producen cuellos de botella o ralentizaciones y realizar los ajustes necesarios en esas áreas para mejorar el rendimiento global. La IIoT también permite a las fábricas pasar de líneas de producción estáticas a "células" de fabricación, que ofrecen la flexibilidad suficiente para proporcionar personalización masiva. La recogida automatizada de datos procedentes de sensores en cada fase de las operaciones de la fábrica ayuda a reducir y prevenir los errores humanos y los defectos de los productos, ahorrando tiempo y costes de devoluciones o retiradas.

Un estudio 2020 de MPI Group señala que, de los líderes en fabricación que han implantado la Industria 4.0 en sus operaciones, la mayoría informan de importantes resultados positivos. Comparten que la IIoT tiene o tendrá:  

  1. Aumentar la productividad (88%)
  2. Aumentar la rentabilidad (74%)
  3. Mejorar la calidad del producto (48%)
  4. Aumentar la satisfacción del cliente (43%)
  5. Mejorar la fiabilidad y el tiempo de funcionamiento de las máquinas (42%)
  6. Aumentar la seguridad de los trabajadores (41%)6

Una fábrica inteligente es una instalación de fabricación que captura datos sobre sus procesos automatizados y envía esa información a los operarios para que la analicen y tomen decisiones basadas en la información. Al igual que los teléfonos inteligentes envían y reciben constantemente datos telemétricos a través de redes móviles y WiFi, una fábrica inteligente transmite constantemente datos de la máquina mientras permanece en línea. Las fábricas que aprovechan esta conectividad pueden ser más productivas, ágiles y rentables que las fábricas tradicionales que se basan en tecnología puramente mecánica y digital. 

Referencias

  1. Andy Chang, "Your IIoT Questions, Answered", IndustryWeek, 14 de mayo de 2019. https://www.industryweek.com/technology-and-iiot/article/22027595/your-iiot-questions-answered.
  2. "¿Qué es la IIoT? Descubre el Internet Industrial de las Cosas", Iberdrola. https://www.iberdrola.com/innovation/what-is-iiot.
  3. Ibid.
  4. James Manyika et al., "The Internet of Things: Mapping the Value Beyond the Hype", McKinsey Global Institute, 1 de junio de 2015 (p. 70). https://www.mckinsey.com/business-functions/mckinsey-digital/our-insights/the-internet-of-things-the-value-of-digitizing-the-physical-world.
  5. Mads Lauritzen et al., "Industrial IoT Generates Real Value-If Businesses Overcome Six Myths", McKinsey & Company, 2 de junio de 2020. https://www.mckinsey.com/business-functions/operations/our-insights/industrial-iot-generates-real-value-if-businesses-overcome-six-myths.
  6. Richard Howells, "How Industry 4.0 Boosts Productivity and Profitability in Intelligent Factories", Forbes, 1 de julio de 2020. https://www.forbes.com/sites/sap/2020/07/01/how-industry-40-boosts-productivity-and-profitability-in-intelligent-factories/?sh=67988fb848ec.

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