Una única aplicación de seguridad para todas las máquinas

La tendencia hacia la personalización del producto tiene más fuerza que nunca. Los fabricantes de automóviles lideran el camino, permitiendo a sus clientes escoger y elegir entre una amplia gama de características y opciones hasta que su coche es prácticamente único en su tipo. Los productores de alimentación y bebidas, así como de artículos deportivos están haciendo lo mismo con sus opciones de personalización. La producción de estos bienes requiere maquinaria y procesos con nuevos niveles de flexibilidad que incrementa los requerimientos no sólo en el hardware y en el software, sino también en la tecnología de seguridad.

Los fabricantes de maquinaria no pueden permitirse el lujo de volver a diseñar para satisfacer las peticiones especiales de cada máquina. En su lugar, se estudian las diversas necesidades de los clientes, ofreciendo cada máquina en serie con un conjunto de opciones variables. Esto se consigue mediante el diseño de máquinas con hardware y software modular.

Desde el punto de vista de seguridad, esto significa que por desgracia cada variante representa una máquina completamente única que debe ser probada, mantenida y certificada por separado. Esto consume tiempo y es costoso. Además de esto, cada proceso de cambio que está automatizado incrementa el número de ejes y módulos de E/S necesarios para la máquina. “Al hacer esto, la aplicación de seguridad se vuelve más y más compleja”, explica Franz Kaufleitner, responsable de producto para la Tecnología de Seguridad Integrada de B&R. “Para cada función de la máquina hay otra función de seguridad subyacente.” Para tener éxito, los fabricantes de maquinaria deben, por tanto, encontrar una manera de garantizar la seguridad sin perjudicar la productividad.

La única manera de lograr esto es hacer que la aplicación de seguridad tan modular como el software de control de la máquina. B&R ha desarrollado una solución que hace precisamente eso, construido en torno a un conjunto de componentes de seguridad certificados que incluye plantillas de interfaz de usuario, así como las bibliotecas de funciones y servicios. La solución de seguridad para una nueva máquina en serie comienza en el entorno de ingeniería de B&R universal, Automation Studio, donde se utiliza este conjunto de componentes con certificación previa para programar una sola configuración que incluya todas las opciones disponibles para la máquina. “Esta configuración puede incluir 100 nodos de seguridad, incluso si cualquier máquina necesitara excepcionalmente más de 30 ejes de seguridad y módulos de E/S”, señala Kaufleitner.

La aplicación de seguridad correpondiente a la configuración máxima posible de la máquina sólo necesita ser probada y verificada una única vez. “De esta manera, cubrimos todas las variantes posibles de la máquina”, dice Kaufleitner, destacando la ventaja clave de la solución B&R sobre el enfoque tradicional. Y añade que “con las aplicaciones convencionales, cada nueva configuración de la máquina debe ser probada y verificada de forma individual. El impacto es particularmente grave cuando se trata de mantener un gran número de aplicaciones de seguridad.”Con la variedad de opciones que se ofrecen en las máquinas de hoy en día, los costes de mantenimiento pueden adoptar rápidamente proporciones desmesuradas”, dice Kaufleitner. Por el contrario, la solución B&R permite al OEM tener una única aplicación de seguridad para mantener a toda las séries de la máquina.

No sólo eso, sino que trabajar con esta aplicación de seguridad modular difícilmente podría ser más sencillo. Las opciones de la máquina con funciones de seguridad, tales como barreras de seguridad o servoaccionamientos seguros, simplemente se seleccionan o deseleccionan en el archivo de configuración creado con todas las posibilidades de la máquina. Esto puede realizarse por el OEM antes de la entrega, o lo puede configurar un técnico a través del panel HMI durante la puesta en marcha.

“Algunos de nuestros clientes incluso han integrado la generación de este archivo XML en su sistema de gestión de pedidos, ” explica Kaufleitner. Cuando el archivo de configuración se copia en el control de seguridad, el sistema sabe inmediatamente qué configuración de la máquina se está usando y qué opciones están disponibles. En este caso, todo lo que deben hacer los técnicos in situ es confirmar a través del HMI que la configuración se sincroniza realmente con la máquina. “Ya no hay ninguna necesidad de una herramienta de programación de seguridad", dice el experto en seguridad de B&R. "Esto no tiene precedentes en nuestra industria”.

Este concepto requiere la disponibilidad de un protocolo de seguridad que soporte una arquitectura de máquinas modulares. “Es por eso que basamos nuestra comunicación de seguridad en openSafety”, explica Kaufleitner, ”que opera en la red en tiempo real Powerlink”. Para añadir un robot paletizador a una máquina de envasado, por ejemplo, sólo es necesario un cable de red para crear una conexión segura con SIL3 / PL e / Cat. 4.

El protocolo de seguridad no es una excepción. Este, también, debe ser compatible con la arquitectura modular de la máquina. Es por eso que B&R basa su comunicación de seguridad en openSafety, que opera sobre la red en tiempo real Powerlink.

Con esta solución, las nuevas opciones de la máquina y las aplicaciones de seguridad asociadas se pueden instalar in situ, en cualquier parte del mundo. Las funciones de seguridad de B&R están certificadas a través de organismos reconocidos internacionalmente, como TÜV Süd, Underwriters Laboratories (UL) y Germanischer Lloyd (GL). Esto permite que las máquinas sean más flexibles y aptas para su uso en cualquier parte del mundo, además de reducir los tiempos de puesta en marcha y de cambios.

Todo lo que el técnico tiene que hacer es instalar el nuevo componente mecánico y permitir la opción de configuración correspondiente a través del HMI de la máquina. Como alternativa, el fabricante de la máquina puede generar un archivo de configuración actualizada y enviarlo al cliente en una unidad flash, junto con los componentes mecánicos. Después, el cliente simplemente instala los componentes y ejecuta la actualización de software. “Un fabricante de maquinaria en Alemania puede instalar una nueva función en la India —tecnología de seguridad incluida— sin tener que enviar a un técnico in situ”, ilustra Kaufleitner. “Con ventajas como esta, la tecnología de seguridad de B&R hace la vida mucho más fácil tanto a los fabricantes como a los operarios de las máquinas”.