Espacios Ciber-físicos

Carlos E. Torres

CEO, Power-MI

event3 Diciembre, 2018

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La nueva revolución industrial, conocida como Industria 4.0 nos trae una nueva visión de cómo generar fábricas inteligentes. Así como la primera revolución industrial introdujo la producción mecanizada gracias a la máquina de vapor, la segunda la producción en masa gracias al motor eléctrico y la tercera la automatización de procesos gracias a los programadores lógicos controlables, la transformación digital de la industria se hará gracias al concepto de espacios ciber-físicos.

El concepto espacio ciber-físico se refiere al ambiente en el que diferentes sistemas con capacidades particulares de procesamiento y almacenamiento de datos, así como de comunicación para interactuar con los procesos de producción. Además, en este ambiente se hace posible la conexión de los procesos productivos (físicos) con el mundo virtual y las redes digitales con el fin de lograr un mayor control y optimización de dichos procesos. De esta manera, el alto nivel de interacción entre los sistemas ciber-físicos (CPS por sus siglas en inglés), junto con otras tecnologías como big data y cloud computing permite cumplir con el concepto básico de la Industria 4.0, la fábrica inteligente.

¿Cómo se compone un espacio ciber-físico?

Como ya se mencionó antes, un espacio ciber-físico comprende una serie de sistemas. Sin embargo, su composición se puede resumir en lo siguiente:

• Sistemas ciber-físicos (CPS)

  estos sistemas son los antes descritos, cuyas capacidades permiten la interacción entre el mundo virtual y los procesos físicos de producción. Se pueden encontrar en diferentes áreas dentro y fuera de la fábrica, pero siempre interconectados para pertenecer al mismo espacio ciber-físico.

• Interfaz de comunicación externa

  esta forma parte del sistema ciber-físico y permite la visualización y el control de la interacción que tiene un sistema ciber-físico con los otros sistemas que se encuentren en el mismo espacio.

• Funciones

  otro componente interno del sistema ciber-físico, el cual se encarga de las funciones principales del sistema, tal y como lo indica su nombre.

• Interfaz de comunicación interna del CPS

  similar a la interfaz de comunicación externa, pero en este caso dedicado a la interacción entre componentes dentro del mismo sistema ciber-físico.

• Interfaz del usuario

  conectada a los otros componentes del sistema mediante la interfaz de comunicación interna, permite a la persona encargada monitorear el funcionamiento general y tomar las decisiones y acciones necesarias para lograr los objetivos.

• Sensores y actuadores

  son los componentes que se encuentran en los conectados al sistema desde los procesos productivos en la fábrica.

Características de un espacio ciber-físico

Dentro de las características de un espacio ciber-físico podemos mencionar adaptabilidad, independencia, colaboración, seguridad y usabilidad.

Por otro lado, es importante destacar que una de las características más importantes de un espacio ciber-físico es el hecho de que permite la integración de diferentes sistemas tanto a nivel vertical (dentro de una misma organización) como a nivel horizontal (la organización con el espacio externo, otras organizaciones, etc.). A nivel vertical, puede darse la integración de los diferentes departamentos y niveles jerárquicos dentro de la organización, y a nivel horizontal se observa la integración entre diferentes áreas o fases del espacio ciber-físico. Además, se considera que no existe un espacio ciber-físico si no existe la integración a nivel horizontal, ya que en ese caso se hablaría solo de un sistema interno aplicado a la organización.

¿Cómo queda el mantenimiento predictivo dentro de la Industria 4.0?

Aunque generalmente las tareas de mantenimiento se consideran tareas tradicionales y se hace difícil relacionarlas con la Industria 4.0, el mantenimiento predictivo tiene un papel muy importante dentro de esta revolución industrial. Dentro de una fábrica inteligente, el nivel de integración es tan alto que no se puede dejar nada por fuera, por lo que el mantenimiento de la maquinaria involucrada en los procesos productivos también debe estar incluido.

El mantenimiento predictivo permite mantener el monitoreo de las condiciones de funcionamiento a lo largo del tiempo, y al utilizar sistemas como Power-MI, la información obtenida puede ser enviada a los diferentes departamentos rápidamente para que la toma de decisiones sea optimizada y así se atienda cualquier necesidad de mantenimiento en el momento adecuado. En otras palabras, se logra la interacción dentro del espacio ciber-físico.

Power-MI es una plataforma de software en la nube que permite integrar datos estructurados de diferentes fuentes. Los datos son procesados de forma anónima para hacer comparativa entre activos del mismo tipo y dentro del mismo sector industrial. Así, se logra la interacción horizontal.

Igualmente, dentro de una misma organización, Power-MI permite enlazar las mediciones hechas a pie de máquinas, procesar dicha información para obtener ordenes de trabajo para el departamento de mantenimiento y calcular los ahorros para el departamento financiero. Esto ahora es posible gracias al cloud computing.