Cómo serán las máquinas inteligentes

Eficiencia, seguridad y protección, flexibilidad y conectividad son los cuatro elementos sobre los que una máquina inteligente toma forma.

En este punto hablamos de eficiencia en términos de autoconciencia y gestión de datos. Hablamos de autoconciencia porque las máquinas pueden monitorizar sus propios componentes clave, así como las condiciones ambientales tanto mediante sensores como gracias a su conocimiento intrínseco sobre sus capacidades y características. Si las máquinas proveen de información relevante (de consumidores, OEM, operarios, usuarios finales, etc.) a sus gestores, la línea trabajará de forma más eficiente, fiable y flexible.

Este nivel de monitorización y autoconciencia de la máquina también permite llevar a cabo un mantenimiento preventivo con el apoyo del OEM para evitar fallos y los paros asociados a estos. Del mismo modo, es posible una mejor planificación del mantenimiento, con el objetivo de minimizar el impacto en la producción y a la vez incrementar las oportunidades de negocio de servicios avanzados.

Las máquinas que lideren el cambio tecnológico, harán un uso exhaustivo de sensores, tanto cableados como no, con inteligencia embebida, ayudando a distribuir y automatizar las decisiones tomadas en la planta. Tal y como disminuya el coste de estas tecnologías, más máquinas integrarán sensores, permitiendo una mejor visibilidad en tiempo real.

En cuanto a la gestión de datos, esta será posible si las máquinas tienen un nivel apropiado de inteligencia que les permita trabajar de forma descentralizada. Debe tenerse en cuenta que si todos los datos se conducen hacia un control central, el análisis sufrirá importantes retrasos ya que no es una estructura escalable. En cambio, trabajando de forma descentralizada la toma de decisiones será más rápida y eficiente. Así, mejorar el nivel de datos compartidos acelerará la toma de decisiones y reducirá los retrasos (en los que la información crítica puede ser olvidada o perdida). El uso del “cloud” se está volviendo una de las opciones más viable para la gestión de datos a un coste asequible.

Con la seguridad en mente desde la fase inicial de diseño, las máquinas inteligentes mejorarán la protección de los operadores y minimizarán los riesgos en ciberseguridad asociados a una mayor conectividad. Por otro lado, en términos de seguridad para las personas y bienes, los fabricantes de maquinaria necesitan ofrecer una amplia gama de opciones. Esto incluye desde componentes de seguridad dedicados, como escáneres láser y cámaras de seguridad, hasta componentes de automatización con seguridad embebida, como PLCs  o variadores. La habilidad de utilizar un mix de componentes de protección y controladores de seguridad, permitirá a los fabricantes de maquinaria encontrar la solución a los requerimientos específicos de sus clientes, ayudando a mejorar el rendimiento y la productividad global.

Cabe destacar que actualmente, la seguridad de los datos es el freno inhibidor principal que tienen los usuarios finales para adoptar las nuevas tecnologías en los procesos de trabajo. Particularmente con la eclosión del IoT y el incremento de los niveles de conectividad, las necesidades de ciberseguridad deben considerarse en varios niveles. Así, las precauciones de seguridad deben ser multicapa, incorporando hardware, software y servicios.

La flexibilidad es clave para el desarrollo de la industria 4.0 y es, por lo tanto, una característica indispensable de las máquinas que la componen. Las líneas de producción encontrarán la flexibilidad en el ‘plug&work’, la modularidad y el diseño reutilizable. Así, cualquier nueva máquina inteligente necesita ser compatible con las instalaciones y las maquinarias con las que ya se cuenta, permitiendo una fácil integración con el sistema existente.

En segundo lugar, el ciclo de vida actual de las máquinas no permite un uso único o monolítico. Además, el rápido desarrollo dirigido por las exigencias de time-to-market fuerza a los OEMs a cambios hacia el diseño mecatrónico y modular. Esta tendencia también se extiende a las aplicaciones de software de las máquinas modernas. Por lo tanto, las máquinas inteligentes se beneficiarán de diseños probados, tanto de software como de módulos funcionales completos que describan la mecánica, la parte eléctrica, el movimiento, las interfaces de comunicación, sus características y su comportamiento.

Por último, los fabricantes de maquinaria usan conceptos que ya están probados y validados y son fiables. La utilización de interfaces claros y estrictos entre módulos de máquina, es un concepto que viene del mundo IT, y que con algún matiz, encuentra su sitio en el mundo de la automatización. Así, el diseño modular y reutilizable se convierte en un diferenciador clave de las máquinas inteligentes.

Es quizá la característica en la que pensamos primero cuando hablamos de máquinas inteligentes, pero como hemos visto, no es la única. Las maquinas inteligentes conectarán directamente a la red. Esto permitirá que se puedan compartir los datos y la planificación de la producción, crearán puentes entre la tecnología de la información y de la operación, haciendo posible que los datos de producción puedan usarse en numerosas áreas de gestión (p.e. control de stock, planificación del operador, mantenimiento, gestión de la energía y reemplazo de productos).

Además, la conectividad eliminará la necesidad de estar al lado de la máquina para gestionar o monitorizar su rendimiento o para diagnosticar problemas y ofrecer apoyo remotamente, por lo que también hará más rápida la implementación de una solución. Reduciendo los paros y las pérdidas de productividad ante un fallo.

Concluimos que el desarrollo de las máquinas inteligentes y, por lo tanto, de la industria 4.0 y del IoT será beneficioso tanto particular como globalmente, pero hay un requisito básico e imprescindible: estandarizar protocolos y sistemas para su desarrollo. La inteligencia de la máquina no se desarrollará si no tiene con quién hablar.