La llegada de los dispositivos de borde y la informática a las diferentes operaciones de fabricación ha ganado una tracción significativa, creando un nuevo estándar para el funcionamiento de plantas en expansión en diversas industrias.
Pero a medida que industrias enteras marchan al tambor de esta innovación tecnológica provocada por la Industria 4.0, se hace más difícil tomar decisiones centrales en tiempo real que afecten a las fases individuales del proceso de fabricación.
Y en una época en la que el análisis racionalizado y la toma de decisiones desempeñan un papel fundamental en el éxito de la fabricación, las estaciones locales situadas en la periferia del proceso deben tomar decisiones independientes.
En consecuencia, los dispositivos de borde son cruciales para la eficiencia y el éxito de la fabricación porque descentralizan los procesos, restringiendo el análisis y las decisiones empresariales a las ubicaciones físicas apropiadas.
Este artículo trata sobre los dispositivos de borde, su papel y ventajas, y los diferentes casos de uso en la fabricación para lograr eficiencia y éxito.
¿Qué es un dispositivo de borde?
Un dispositivo de borde es un dispositivo de red que proporciona una confluencia para los sistemas de red internos y las redes externas. Esto es especialmente importante porque las dos redes comprenden protocolos diferentes, lo que las hace innatamente incompatibles.
Sin embargo, los dispositivos de borde conectan estas dos redes para garantizar un flujo de datos eficiente a través de las fronteras. Por ejemplo, una máquina concreta de la planta de producción produce datos únicos que no pueden transmitirse en bruto a una red de área extensa (WAN) o a Internet con características únicas, como la nube.
Los dispositivos de borde salvan esta distancia, permitiendo la interconectividad entre estas diferentes redes. Pero como estos dispositivos son de tipos y construcción variados, desempeñan diversas funciones que van desde el enrutamiento y la transmisión básicos hasta el filtrado, la supervisión y el almacenamiento de datos más avanzados entre las redes en cuestión.
Y en la floreciente era de la Internet de las Cosas (IoT), los dispositivos de borde modernos brindan a las empresas la oportunidad de replantearse y rediseñar su infraestructura técnica, lo que aporta muchas ventajas a este tipo de informática.
Principales ventajas de los dispositivos de borde para los fabricantes
En una configuración ideal, los dispositivos de borde proporcionan varios beneficios, todos los cuales reducen los gastos generales. Entre ellas se incluyen:
Latencia reducida
Como habíamos insinuado antes, los dispositivos de borde de la nueva era prescinden de la gestión y el procesamiento centralizados de los datos. En su lugar, son lo suficientemente inteligentes como para procesar los datos cerca de su punto de generación, renunciando a enviar montones de ellos a la nube.
En consecuencia, no obstruye el ancho de banda, lo que permite que los datos más críticos de otras áreas de operaciones viajen más rápido por la red. Además, al reducir la latencia necesaria para que funcionen todos los sistemas, los dispositivos de borde agilizan el proceso de fabricación.
Mayor seguridad de los datos y de la red
Cuando una empresa depende en gran medida de la arquitectura en nube para sus necesidades de red y agregación de datos, pone sus datos en riesgo de verse comprometidos. Al fin y al cabo, los datos recorren una distancia mayor a través de una red extendida en su camino hacia el centro de datos remoto.
Además, la inherente naturaleza centralizada del almacenamiento en la nube pone en peligro un vasto alijo de datos empresariales sensibles. Por ejemplo, los ataques DDOS pueden comprometer eficazmente los datos porque están todos en una sola ubicación.
Los dispositivos de borde resuelven este problema gestionando formas discretas de datos cerca de su fuente. Si se produce algún intento indeseado de acceder a los datos, la red queda compartimentada en virtud de su naturaleza distribuida.
Así, en lugar de desconectar toda la red para salvaguardar los datos, sólo se acordonan algunas áreas selectas, manteniendo otras áreas de la operación en marcha.
Escalabilidad flexible
Las empresas manufactureras casi siempre crecerán a medida que traten de servir con eficacia a su cada vez más amplia base de mercado. Sin embargo, tanto este proceso como las operaciones futuras generan un volumen de datos considerablemente importante.
Y si estas empresas utilizan la arquitectura en nube, tendrán que construir o ampliar notablemente su centro de datos dedicado.
Por otro lado, los dispositivos de borde hacen que la expansión sea más factible y menos costosa. Esto se debe a que la gestión, el análisis y el almacenamiento de datos pueden confinarse cerca del punto de generación, haciendo inútil la necesidad de invertir en centros de datos más grandes y centralizados.
Casos de uso de dispositivos Edge en la fabricación
Con varios puntos de generación y control de datos en una planta de producción, existen varias áreas en las que los fabricantes pueden utilizar dispositivos de borde. Algunos casos de uso comunes que encontramos incluyen:
Mantenimiento predictivo de la maquinaria
Los fabricantes pueden utilizar dispositivos de borde para supervisar sus máquinas en tiempo real, vigilando su rendimiento. Además, los dispositivos de borde más innovadores pueden analizar los datos de máquinas discretas y notificar a los operarios o supervisores pertinentes cualquier fallo inminente, impulsando el mantenimiento y la reparación tempranos antes de que la línea de producción se detenga.
Conectividad de máquinas, dispositivos y personas
En una planta de fabricación extensa con numerosas máquinas, puede llevar mucho tiempo comprobar sus activos para asegurarse de que están en buenas condiciones de funcionamiento y realizar los ajustes necesarios para cumplir los requisitos vigentes.
Los dispositivos Edge proporcionan datos detallados e información sobre la capacidad funcional en tiempo real de sus distintas máquinas, operarios y dispositivos IoT . El personal pertinente también puede realizar un seguimiento a distancia de las máquinas y los activos industriales, proporcionando información experta para ajustar la producción con precisión según sea necesario.
Seguridad del personal y de las instalaciones
La integración de dispositivos de borde en sus operaciones puede mejorar enormemente la seguridad de la fábrica y sitúa al personal en entornos más seguros. Los problemas de seguridad requieren una atención instantánea; por ello, la naturaleza localizada del análisis de datos brutos por parte de los dispositivos de borde proporciona soluciones de seguridad casi en tiempo real.
Además, los robustos dispositivos de borde pueden proporcionar seguridad en zonas de las instalaciones de fabricación donde el personal humano no puede aventurarse.
Control de calidad
La detección manual de artículos defectuosos fuera de la línea de producción depende en gran medida de la perfecta agudeza humana, o de la falta de ella. Desgraciadamente, esto significa que una cantidad significativa de productos de calidad inferior pueden colarse fácilmente y encontrar su camino hacia el stock destinado a los clientes.
Sin embargo, los dispositivos de borde habilitados con IA son más agudos y rápidos en la inspección de productos. Esto no sólo aumenta la calidad del producto final, sino que también libera personal para tareas más intensivas en insumos humanos.
Ventajas de Edge Computing con Tulip's Edge IO
Tulip ha diseñado y construido dispositivos de borde que se integran de forma nativa y sin problemas con nuestra plataforma de operaciones de primera línea sin código. Nuestro enfoque proporciona tres ventajas principales que ayudan a reducir el coste y el tiempo asociados a la instalación y la configuración:
Apertura - Con Tulip, puede conectarse prácticamente a todo. Recopile datos de máquinas analógicas y personalizadas con sensores y cámaras, conecte máquinas en red con protocolos populares y solicite datos a los humanos con interfaces intuitivas.
Agilidad y autoservicio - Tulip favorece la agilidad operativa y la experimentación al permitir que los ingenieros más cercanos a las operaciones añadan dispositivos e implementen cambios sin codificación ni conocimientos especializados. Tulip's Edge Devices son rentables, fáciles de configurar y pueden utilizarse para múltiples casos de uso. Esto favorece la mejora continua, la escalabilidad y produce un tiempo de obtención de valor sin precedentes.
Integrada y conectada - Con la plataforma completa de Tulip, puede crear flujos de trabajo intuitivos y racionalizados que recopilan datos automáticamente y proporcionan orientación en tiempo real que ayudan a evitar errores en las tareas. Tulip puede integrarse con otros sistemas con conexiones a API HTTP, bases de datos SQL y servidores OPC UA.
Si está interesado en saber cómo las tecnologías Edge de última generación pueden ayudarle a mejorar la eficacia y la productividad de sus operaciones, puede leer más sobre el reciente lanzamiento de Edge IO aquí.
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