El OT Edge: cómo el control distribuido desbloquea las operaciones autónomas
Claudio Fayad, director de tecnología de la división Aspen Technology de Emerson, lidera la dirección tecnológica en el ámbito del software industrial, incluida la IA. Explica cómo el OT Edge moderno funciona como la columna vertebral de la automatización moderna para permitir un acceso más fácil a los datos y una potencia de cómputo sólida, desde el campo inteligente hasta la nube.
¿Qué es el OT Edge?
Pregunte a 10 personas por su definición de “Edge” y probablemente obtendrá 12 respuestas. Sin embargo, en el ámbito de la tecnología operativa (OT), existe una nueva definición específica del sector que está acelerando la transformación hacia la automatización.
¿Por qué importa?
Las arquitecturas de automatización tradicionales se diseñaron para el control estático, no para la IA ni para la optimización continua. El OT Edge invierte ese modelo: separa el control del campo, acerca la computación a los activos y unifica los flujos de datos, lo que permite obtener información en tiempo real y tomar decisiones autónomas a gran escala.
En las últimas cuatro décadas, las organizaciones han realizado importantes inversiones en tecnologías de automatización para mejorar la eficiencia y la seguridad de la producción, así como para comprender mejor el estado operativo de los equipos. La arquitectura tradicional de automatización era relativamente sencilla: los sensores y las válvulas en el campo se conectaban mediante E/S cableadas a un sistema de control centralizado o a otros sistemas de software con funciones específicas, como los de mantenimiento, fiabilidad y seguridad. La estructura de esta arquitectura tecnológica era, a grandes rasgos, la misma el año pasado y hace 40 años. A mediados de la década de 1990 solo se produjo un cambio importante en la tecnología de las plataformas informáticas.
La demanda de información más útil, procedente de un mayor número de aplicaciones y entregada más rápidamente a más personas, está impulsando un replanteamiento revolucionario de la arquitectura de la automatización. La columna vertebral de esta nueva arquitectura es el borde específico de OT, donde las nuevas tecnologías permiten un acceso más seguro y libre a los datos, llevando la potencia computacional a todos los niveles de la operación, tanto dentro como fuera de las instalaciones, al tiempo que simplifican la gestión de una densidad tecnológica cada vez mayor.
Siete tendencias que demuestran cómo OT Edge redefinirá la computación in situ
1. Desacoplamiento de E/S y controladores
Esta transformación a gran escala de la conectividad de campo simplifica la forma en que los dispositivos de campo se conectan a los sistemas. La tecnología CHARMS de Emerson fue la primera de su clase en proporcionar esta capacidad. Pronto, Ethernet-APL continuará por ese camino y aprovechará la potencia de Ethernet para desacoplar las E/S del sistema de control. Los equivalentes de Ethernet de los protocolos actuales introducirán más tipos de datos al sistema de control y los llevarán directamente al análisis en la nube.
2. Hiperconvergencia
La hiperconvergencia hace que ampliar o reconfigurar la capacidad del sistema de control sea más fácil y menos costoso. Ahora es posible implementar nueva capacidad de control en la mitad del tiempo, con una infraestructura tecnológica mucho más sencilla, un coste inicial menor y mayor rapidez y flexibilidad.
3. Control definido por software
Actualmente, el sistema de control distribuido (Distributed Control System, DCS) está diseñado con controladores de hardware capaces de soportar condiciones extremas de temperatura, humedad y vibración. Sin embargo, solo alrededor del 25 % de las aplicaciones realmente lo requieren. La mayor parte del equipo del controlador se encuentra almacenado de forma segura en gabinetes o instalado en salas con clima controlado. El control definido por software permite a los usuarios elegir el software y el hardware de control de forma independiente y adaptarlos según sea necesario. Esto brinda flexibilidad en la implementación y la gestión del sistema, sin sacrificar el determinismo, la precisión ni la integridad del sistema.
4. Contenerización de software
Al desacoplar las funciones del software del sistema operativo, los contenedores de software ligeros pueden implementarse con mayor facilidad en toda la infraestructura. Esto brinda mayor flexibilidad y seguridad en las arquitecturas informáticas y en el uso de los datos. El despliegue de la carga de trabajo puede reducir los atascos y ampliar el acceso a la funcionalidad del software, en el contexto en el que se necesite.
5. Unificación de la estructura de datos – Eliminación de silos
Para que más aplicaciones, incluido el análisis en la nube, puedan acceder a los datos de manera uniforme, se requiere una estructura de datos unificada implementada en todo el OT Edge. Una estructura de datos unificada, posible gracias a modelos de datos estándar distribuidos y a herramientas de integración de datos como Inmation de AspenTech, ayuda a conectar el campo inteligente con la nube, proporcionando datos contextuales a la persona adecuada, sin importar dónde se encuentre, lo que facilita el análisis y permite nuevos modelos operativos con el apoyo de expertos en cualquier lugar.
6. Integración de la tecnología IT/OT
Como TI y TO necesitan una mayor convergencia para ofrecer conectividad empresarial segura y una mejor integración entre los sistemas de TO y las plataformas de TO, el TO Edge funciona como el principal punto de integración entre ambas disciplinas. Esta convergencia facilita la implementación de datos de DCS en toda la empresa, con tecnologías como DeltaV™ Edge Environment de Emerson.
7. Acceso abierto y seguro
La solución tradicional de seguridad en automatización restringe el acceso a los datos en el entorno de la planta. Al crear un acceso más abierto pero seguro mediante herramientas como el servidor de datos AMS Device Manager de Emerson, los expertos en remoto pueden monitorizar y recomendar medidas correctivas sobre la condición operativa de los equipos, lo que acelera la priorización y el tiempo de respuesta de los recursos locales.
Las innovaciones como la inteligencia artificial, el machine learning, los gemelos digitales y la computación integrada están impulsando la demanda de conjuntos de datos más completos y de más fácil acceso. Los sistemas centrales no solo proporcionan capacidades de computación más potentes, sino que además casi todos los equipos o activos ahora pueden realizar tareas informáticas incorporadas mediante software de inmediato. El moderno OT Edge lo hace posible.
Impacto en el mundo real
Un gran ejemplo de la industria está en el sector de energía. Las iniciativas de cero emisiones en todo el mundo están impulsando una mayor demanda de electricidad procedente de fuentes renovables. También está cambiando la propia estructura de la “red”, ya que la generación descentralizada impulsa la demanda de soluciones de control más flexibles. Como resultado, la resistencia, la flexibilidad y la capacidad de respuesta de nuestra infraestructura de la red eléctrica se vuelven aún más críticas. Las soluciones Edge de red Ovation™ de Emerson ayudan a proporcionar datos de red de alta resolución procedentes de dispositivos de campo, sistemas de control distribuidos y software de gestión de red. Los controladores Edge de red amplían las opciones de control más allá del centro de control y hasta el campo, donde es necesario monitorizar y controlar equipos como los sistemas de control de voltaje, los interruptores y los recursos energéticos distribuidos (Distributed Energy Resources, DER), tales como los paneles solares y los cargadores de vehículos eléctricos.
El futuro del OT Edge
Tecnologías avanzadas como estas están ayudando a las empresas a transformar sus modelos operativos, lo que hace posible llevar a cabo operaciones empresariales e ingeniería basadas en la nube de formas que hace unos años solo se podían soñar. OT Edge es la columna vertebral que lo hará posible.
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