Objetivo: Industria 4.0 con un equipo auténtico
Eurofach Electrónica10/03/2016
Industria 4.0 es sinónimo, en principio, de registro y procesamiento seguro de datos en base a un intercambio intensivo de ida y vuelta de dichos datos entre todos los planos de procesamiento. El hardware es para ello un enabler (posibilitador), pero tanto el know-how esencial como diversas funcionalidades centrales se encuentran afincadas también en el software.
El proveedor de red Cisco ha pronosticado que para el año 2020 unos 50 mil millones de aplicaciones estarán conectadas al Internet de las cosas (IoT, Internet of Things o Internet de las cosas). Un aspecto parcial de esta IoT adquiere el nombre de Industria 4.0. De todas formas Industria 4.0 no es un estado final que haya que conseguir como finalidad. Industria 4.0 es más bien un proceso cuyo desarrollo va avanzando de una manera progresiva y continua.
En Alemania los organismos de investigación que fueron los primeros en ocuparse del tema Industria 4.0 fueron, entre otros, el Centro de Investigación Alemán de Inteligencia Artificial (DFKI), el Centro Tecnológico de Materiales Sintéticos (OWL) y la Universidad Técnica de Aquisgrán (RWTH Aachen). El departamento de investigación Sistemas innovadores de fabricación (IFS del alemán Innovative Fabriksysteme) del DFKI (de Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz,Centro de Investigación Alemán de Inteligencia Artificial) desarrolló la plataforma de demostraciones Smart Factory KL, mientras que el Centro tecnológico Ostwestfalen-Lippe (OWL) entre otros, incorpora también 170 empresas e instituciones en torno al tema industrial. En la Universidad Técnica de Aquisgrán (RWTH Aachen) colaboran más de 20 institutos de técnica de materiales y fabricación conjuntamente con la Fraunhofer-Gesellschaft y otras empresas de renombre de la industria de producción, en los fundamentos para lograr una estrategia de producción duradera.
Entretanto existe ya gran número de empresas activas en el proceso hacia Industria 4.0 puesto que hoy en día apenas existe alternativa: O se decide participar, o se corre el peligro de dejar de ser competitivos a medio o largo plazo. Las empresas con un desarrollo en dirección de Industria 4.0, en ocasiones se ven obligadas a modificar su modelo comercial, mientras que sin dicho giro hacia Industria 4.0 con gran probabilidad dejarán de volver a tener relevancia en el mercado.
EBV Elektronik se siente impulsora y adalid de las PYME (pequeñas y medianas empresas; la clase media) en lo que al entorno de Industria 4.0 se refiere. EBV asesora y propone componentes en relación con determinadas soluciones para poder ayudar a dar el salto a estas PYME ya subidas a este tren en marcha a una velocidad nada desdeñable, cuyo nombre es Industria 4.0. Así podemos decir que EBV Elektronik se concentra en aquellas empresas que desean desarrollar componentes para su utilización dentro del marco de Industria 4.0. En el contexto de este anexo se trata exclusivamente del desarrollo y diseño de elementos que se aplican dentro del ámbito de Industria 4.0, como, por ejemplo, el diseño de un nuevo control innovador de maquinaria. En este compendio no se debería pasar intencionadamente a la otra parte de Industria 4.0, es decir, a la aplicación de subsistemas como, por ejemplo, los controles de maquinaria, ya que se trata de un tema clásico en la automatización de productos fabricados.
Time-to-market (tiempo de comercialización)
Con el fin de comercializar la aplicación final sin demora, y con un buen time-to-market (tiempo de comercialización), los departamentos de desarrollo en cuestión deben tener claro dónde radican sus competencias centrales y su verdadero know-how. Entretanto existen numerosos elementos de hardware y software, así como servicios de desarrollo prácticamente de confección, sobre los cuales puede sustentarse el desarrollador de aplicaciones para su creación. A los trabajos racionales también pertenece el uso inteligente de componentes estándar, tanto en el terreno del hardware como en del software.
De esta manera muy pocos desarrolladores tendrán por ejemplo la idea de desarrollar ellos mismos un PC estándar (integrado) porque resulta mucho más rentable y más rápido comprar el PC estándar, la placa de procesador, etc. correspondientes que una solución completa, y utilizarlos como base para la aplicación propia. Procedimientos análogos ofrecen también otros ámbitos como la comunicación de alta frecuencia (RF), la seguridad, etc Puesto que no hay disponibles los correspondientes recursos para todos los elementos en las empresas en vías de desarrollo, se establece la colaboración con las empresas colaboradoras en vías de adaptación a mas tardar con Industria 4.0 hasta alcanzar una necesidad cotidiana. Gracias a su completa red de colaboradores, EBV Elektronik ofrece asistencia y soporte a sus clientes en busca de socios de desarrollo compatibles.
Conectividad e interoperatividad en el plano de alta frecuencia (RF)
Industria 4.0 es en principio inteligencia distribuida a través de una conectividad, y, para ello, es necesaria una comunicación con cable o inalámbrica. Entretanto existen normas y estándares diversos sobre comunicación inalámbrica que se pueden desarrollar con microcontroladores a precios rentables. También están disponibles las correspondientes herramientas de desarrollo, y mediante una potencia de pérdida con frecuencia especialmente reducida gracias a la correspondiente selección del controlador, es también posible el funcionamiento de los sensores con baterías.
Los cuatro sensores para la detección de magnitudes como la presión, la temperatura, la humedad y la carga mecánica pueden comunicarse parcialmente con el sistema superior con eficacia durante más años con una carga de batería. De todas formas la duración de la batería depende también de la tecnología radioeléctrica utilizada, como, por ejemplo, Bluetooth (baja energía), wifi etc.
Independientemente de la tecnología radioeléctrica que se utilice, lo primero que se debe garantizar es la interoperatividad en la parte de alta frecuencia (plano RF). Con su segmento vertical de RF, EBV Elektronik es la mejor posicionada para recomendar a los desarrolladores de este campo la tecnología más adecuada dentro de los diferentes sectores: desde el microprocesador o chip hasta la antena, pasando por el software. Y con las tecnologías de seguridad adecuadas, se permite establecer en el tramo RF la base para un concepto de seguridad completo e integrador .
Cada vez con mayor frecuencia se aplica la radioconexión también en el marco del concepto operativo, ya que ni mucho menos todas las máquinas de campo necesitan un terminal de visualización industrialmente apto. También cada vez con mayor frecuencia se suelen utilizar tabletas (industriales) que, si es necesario, entran en contacto con la unidad relevante, visualizan los datos y permiten entradas. La comunicación correspondiente entre máquina y tableta se suele producir por wifi o Bluetooth: una app (aplicación) ejecutable en la tableta ejerce la función de un terminal operativo clásico. Al mismo tiempo están disponibles en la app de la tableta (o incluso del Smartphone) los sensores de velocidad, posición, aceleración, etc., incluido el de cámara. En el caso de un envío de los datos disponibles, se pueden hacer realidad conceptos operativos sorprendentemente innovadores. EBV Elektronik es compatible con Newcomer y clientes de ficheros para reconocer y hacer uso del potencial adecuado en el marco de Industria 4.0, también en el alcance de radio y con la unidad operativa.
Comunicación normalizada por TSN
Según necesidad, EBV deposita en manos de sus clientes todas las piezas de puzzle con las que
podrán desarrollar la aplicación idónea. Un buen ejemplo de lo anterior es la comunicación en el plano de fabricación en planta (Factory Floor) con respecto al estándar futuro de comunicación TSN (Time-Sensitive Networking, conexión en red sensible al tiempo).
En el plano de campo inferior se produce el intercambio de datos que hasta la fecha se realizaba a través de buses propios, como Profibus, Varan o a través de variantes de Ethernet, como Ethercat, Ethernet Powerlink, Safetynet-p o Profinet. Un plano sobre el plano de campo: los expertos intentan entablar una comunicación estándar en el plano de control. Puesto que en las plantas trabajan en paralelo múltiples máquinas que a menudo son de diferentes proveedores, estos buses propios se deben comunicar a través de gateways de forma continua, lo que no resulta barato, con el fin de permitir al menos un tipo determinado de comunicación a tiempo real. Cada uno de los gateways requiere un esfuerzo adicional no solo económico, sino de recursos de desarrollo, y, por consiguiente, acarrea un determinado retardo en la comunicación a tiempo real, e incrementa asimismo la complejidad del sistema. Un gateway de esas características traduce casi de Profinet a Etherca, de Ethercat a Sercos, etc.
Sercos III, la tercera generación de la serie de interfaces Sercos según IEC/EN 61491, se ha presentado en la IEC (International Electric/Electrotechnical Commission, Comisión Eléctrica/Electrotécnica Internacional) con el fin de conseguir su estandarización mundial para poder formar posteriormente parte de las normas internacionales IEC 61800-7, IEC 61784 y IEC 61158. Sercos es apoyado internacionalmente y de forma activa por más de 50 fabricantes de control y más de 30 fabricantes de accionamientos. El posterior desarrollo de la norma se realiza dentro de la organización de usuarios Sercos International (SI).
Con el fin de posibilitar la utilización universal de diferentes componentes, es altamente preferible un estándar de comunicación, como la TSN, que también permita una comunicación inalámbrica en las capas superiores, en la que trabajen los denominados MES, Manufacturing Execution Systems. Ejemplos típicos de MES son unidades como PLC, y los sistemas SCADA. La TSN se encuentra en la actualidad en estandarización por parte del IEEE (Instituto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica), y procede originalmente del sector del automóvil.
EBV Elektronik, debido a la complejidad de la TSN, trabaja en colaboración con socios que le puedan apoyarle con dicho estándar. Así EBV reúne para sus clientes, en colaboración con estos socios, componentes tales como procesadores o interruptores, junto con los BSP y el software requerido. De esta manera, los clientes de EBV están preparados para desarrollar sus propias aplicaciones compatibles con la TSN y con un coste razonable.
Contrariamente a las elevadas cifras de los grandes fabricantes de equipo originales (OEM) del sector del automóvil, los lotes de fabricación suelen ser en el ámbito industrial mucho menores, de manera que no sería rentable un desarrollo de una solución de TSN sin las correspondientes asociaciones y los kits de herramientas para la mayor parte de las empresas.
Seguridad inclusiva de datos: "Security"
Esta conectividad prácticamente inalámbrica entraña por supuesto ciertos riesgos. Con el fin de garantizar un funcionamiento sin fricciones, los sistemas deben hacer aquello que les corresponde hacer. Con el fin de que los hackers no puedan manipular proceso alguno ni asumir el control, es imperativa la seguridad "Security", que abarca mucho más que "solo" la seguridad de datos.
En parte EBV Elektronik también hace sus recomendaciones si se trata de trasladar la seguridad "Security" al plano de la placa con la ayuda de microprocesadores o chips criptográficos, pero si se trata de grandes conceptos de seguridad, entran en juego socios colaboradores como Fraunhofer, con su know-how especial. Estos socios colaboradores apoyan a la empresa desarrollada también con el análisis de seguridad y el reconocimiento y la eliminación de posibles huecos de seguridad. Debería estar claro en cada caso lo siguiente: Aquellos que no implementen las medidas de seguridad "Security", pueden estar prácticamente seguros de que hackers (piratas informáticos) hostiles van a conseguir un acceso al sistema y ocasionar molestias.
Elementos centrales de la seguridad "Security"
Es necesaria la seguridad "Security" en cinco expresiones diferentes. Se trata de los aspectos básicos de Autentificación, Integridad de datos y Seguridad de datos, además de los aspectos Anti-Tampering y Anti-Counterfeit.
La Autentificación permite una identificación inequívoca de componentes de sistema. De esta forma el sistema reconoce, por ejemplo, que en realidad solo están unidos los componentes admitidos en cada caso en el accionamiento, control o terminal para un mantenimiento remoto.
La integridad de datos describe la protección contra la falsedad de datos durante la comunicación. Este aspecto es necesario sobre todo como protección ante las actualizaciones de firmware a través de Internet, pero en realidad también para poder confiar en los datos de sensores suministrados.
La seguridad de datos se ocupa de la comunicación de datos codificados mediante la utilización de tecnologías para la codificación y decodificación.
Con el Anti-Tampering se hace referencia a la protección contra la manipulación de un aparato. En el caso de producirse una manipulación, el sistema cancela automáticamente la correspondiente clave de seguridad (Security Keys), de manera que se puede reconocer la manipulación.
Anti-Counterfeit no es más que una protección contra copia implementada por hardware y software en la que la clave determinada se almacena en un microprocesador o chip criptográfico. Solo si son compatibles la clave del criptochip y del software funciona el aparato. De esta forma se puede hacer frente al problema del Overbuilding (fabricación no autorizada de aparatos adicionales según la cifra de recepción acordada) en el caso de fabricantes de pedidos.
Gran potencial
Gracias a Industria 4.0 se despliega un nuevo abanico de posibilidades que deberían utilizar las empresas europeas para desarrollar nuevos modelos comerciales con los que en adelante poder actuar con éxito en el mercado mundial. Si la industria europea no aprovecha este potencial, lo harán con seguridad otras empresas que podrían hacer perder el tiempo a las empresas europeas con las nuevas soluciones. Así pues la industria europea se encuentra en la actualidad en una encrucijada ya que con Industria 4.0 no es cuestión de "¿y si?", sino de "¿cuándo?" y "¿quién?"
Muchos miembros pequeños de la clase media no disponen de los recursos necesarios de ingeniería, informática y desarrollo para poder descubrir todos los aspectos de Industria 4.0. Así pues, muchos miembros de la clase media (PYME) reconocen que no tienen experiencia alguna con la programación de apps (aplicaciones). Precisamente las empresas centroeuropeas podrían conseguir mucho con una nueva forma de reflexión, ya que no tienen por qué volver a inventar la rueda una y otra vez. Por lo menos las empresas americanas o chinas son esencialmente más flexibles en este entorno ya que integran las tecnologías de diferentes prestadores de servicios y empresas en una nueva aplicación. Esto puede conducir a los conocidos como modelos comerciales disruptivos.
Objetivo: colaboraciones
Una empresa que sea activa en el ámbito de la automatización, tiene su competencia principal en el ámbito de la automatización; es ahí donde se encuentra la IP específica de esta firma. Pero ahora no existe competencia central alguna de automatización sobre los trayectos radioeléctricos de alta frecuencia (RF). Mediante la adquisición de los elementos estándar correspondientes se puede desarrollar en poco tiempo un sistema de altas prestaciones.
Los fabricantes de microprocesadores (chips) siguen esta estrategia desde hace mucho tiempo utilizando, por ejemplo, los núcleos de procesadores de ARM. Con el mismo núcleo de cálculo se pueden diferenciar solo un mínimo número de fabricantes de semiconductores, pero, con lo que sí se puede es por el sistema global, que está constituido por uno o varios núcleos centrales en base al know how de su sistema. Puesto que la base instalada de los procesadores ARM es, entretanto, muy alta, se ha desarrollado para los fabricantes de las correspondientes herramientas de desarrollo un mercado muy atractivo. Los usuarios de los microprocesadores se benefician de estas opciones en el mundo de las herramientas desde una perspectiva técnica y de precios.
Al igual que los fabricantes de microprocesadores (chips) no fabrican ellos todos y cada uno de los elementos de sus procesadores al 100 por cien, en muchos otros ámbitos cabe la posibilidad de dirigirse hacia elementos externos para poder fomentar el producto final propio. Los recursos informáticos se pueden alquilar de forma tradicional o mediante leasing, con lo que ya no se antoja necesario tener un gran hardware en propiedad. Entretanto diversas empresas ofrecen servicios de nube (cloud services) seguros. Puesto que por ejemplo en servicios seguros de nube (secured cloud services), la seguridad misma de datos compete al elemento central del modelo comercial de la empresa, como SAP o IBM, solo sería posible para un ciudadano de clase media alcanzar el nivel de seguridad que ofrecen proveedores de sistemas similares prácticamente de confección, con un desembolso muy abultado (incluso con servidores ubicados en Europa).
Uno de los secretos del éxito de Industria 4.0 es también el aprovechamiento sensato y dirigido de recursos externos; y EBV juega un papel activo en la facilitación de estos recursos, aunque el distribuidor de semiconductores no obtiene ningún tipo de facturación con la fabricación de este tipo de contactos. EBV Elektronik contempla este valor añadido como medio para la conexión de clientes, pero también como inversión en el futuro, ya que solo si los clientes de EBV tienen éxito, puede tener también éxito EBV. Dos o tres años después del comienzo del proyecto aparecen en el mercado las primeras aplicaciones de éxito.
Entre los colaboradores de EBV se encuentran diferentes institutos Fraunhofer, como, por ejemplo, el Fraunhofer AISEC de Garching, dedicado a la seguridad, o el Fraunhofer-Institut IOSB-INA de Lemgo, que, dentro del contexto del SmartFactoryOWL, se dedica, entre otros temas a la TSN (Time-Sensitive Networking, conexión en red sensible al tiempo).y OPC UA (Open Platform Communication Unified Architecture, arquitectura unificada de comunicación por plataforma abierta), u otros colaboradores diferentes que, por encargo de los clientes finales, diseñan un software y adaptan BSP (Board Support Packages).
EBV Elektronik no es, por lo tanto, "solo" un proveedor, sino que es un valioso colaborador en la fase conceptual y de diseño. En el caso de que la empresa colabore con una firma tercera que no pueda levantar el proyecto notificado a pesar de los acuerdos o conversaciones previas, porque no cuenta con el know-how o la mano de obra requerida, por lo menos la estabilidad financiera, los proyectos pueden sufrir un retraso importante. Además, los clientes hablan con EBV sobre qué modelos entran en consideración para la solución futura, ya que en el contexto de Industria 4.0 se dan a menudo otras posibilidades muy diferentes.
Por otro lado, EBV Elektronik, con sus placas de desarrollo, permite a menudo un buen acceso al tema. Un buen ejemplo de ello es la placa Sokrates que presenta óptimamente las posibilidades de las FPGA de la marca Altera. Sokrates es más que una placa de desarrollo ya que se trata de un diseño completo de referencia con el cual es, por ejemplo, posible, implementar con gran rapidez una función de seguridad para la aplicación individual si, de esta forma, se aplica un software determinado del sistema Wibu del colaborador de EBV.
También interesante para pequeñas empresas
Antiguamente una empresa debía presentar unas dimensiones determinadas con un número de trabajadores correspondiente para poder desempeñar un papel decisivo en el mercado de la industria. Dentro del contexto de la IoT y de Industria 4.0, con la ayuda de Internet y de las nuevas herramientas, también las pequeñas compañías, que cuenten, por ejemplo, con 15 trabajadores, se encuentran en situación de comercializar productos altamente atractivos para los cuales antiguamente era necesaria una gran empresa con mil trabajadores. Con las herramientas de comunicación y las aplicaciones cabe la posibilidad de acceder al mercado mundial con gran rapidez con un producto genial.
El proveedor de red Cisco ha pronosticado que para el año 2020 unos 50 mil millones de aplicaciones estarán conectadas al Internet de las cosas (IoT, Internet of Things o Internet de las cosas). Un aspecto parcial de esta IoT adquiere el nombre de Industria 4.0. De todas formas Industria 4.0 no es un estado final que haya que conseguir como finalidad. Industria 4.0 es más bien un proceso cuyo desarrollo va avanzando de una manera progresiva y continua.
En Alemania los organismos de investigación que fueron los primeros en ocuparse del tema Industria 4.0 fueron, entre otros, el Centro de Investigación Alemán de Inteligencia Artificial (DFKI), el Centro Tecnológico de Materiales Sintéticos (OWL) y la Universidad Técnica de Aquisgrán (RWTH Aachen). El departamento de investigación Sistemas innovadores de fabricación (IFS del alemán Innovative Fabriksysteme) del DFKI (de Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz,Centro de Investigación Alemán de Inteligencia Artificial) desarrolló la plataforma de demostraciones Smart Factory KL, mientras que el Centro tecnológico Ostwestfalen-Lippe (OWL) entre otros, incorpora también 170 empresas e instituciones en torno al tema industrial. En la Universidad Técnica de Aquisgrán (RWTH Aachen) colaboran más de 20 institutos de técnica de materiales y fabricación conjuntamente con la Fraunhofer-Gesellschaft y otras empresas de renombre de la industria de producción, en los fundamentos para lograr una estrategia de producción duradera.
Entretanto existe ya gran número de empresas activas en el proceso hacia Industria 4.0 puesto que hoy en día apenas existe alternativa: O se decide participar, o se corre el peligro de dejar de ser competitivos a medio o largo plazo. Las empresas con un desarrollo en dirección de Industria 4.0, en ocasiones se ven obligadas a modificar su modelo comercial, mientras que sin dicho giro hacia Industria 4.0 con gran probabilidad dejarán de volver a tener relevancia en el mercado.
EBV Elektronik se siente impulsora y adalid de las PYME (pequeñas y medianas empresas; la clase media) en lo que al entorno de Industria 4.0 se refiere. EBV asesora y propone componentes en relación con determinadas soluciones para poder ayudar a dar el salto a estas PYME ya subidas a este tren en marcha a una velocidad nada desdeñable, cuyo nombre es Industria 4.0. Así podemos decir que EBV Elektronik se concentra en aquellas empresas que desean desarrollar componentes para su utilización dentro del marco de Industria 4.0. En el contexto de este anexo se trata exclusivamente del desarrollo y diseño de elementos que se aplican dentro del ámbito de Industria 4.0, como, por ejemplo, el diseño de un nuevo control innovador de maquinaria. En este compendio no se debería pasar intencionadamente a la otra parte de Industria 4.0, es decir, a la aplicación de subsistemas como, por ejemplo, los controles de maquinaria, ya que se trata de un tema clásico en la automatización de productos fabricados.
Time-to-market (tiempo de comercialización)
Con el fin de comercializar la aplicación final sin demora, y con un buen time-to-market (tiempo de comercialización), los departamentos de desarrollo en cuestión deben tener claro dónde radican sus competencias centrales y su verdadero know-how. Entretanto existen numerosos elementos de hardware y software, así como servicios de desarrollo prácticamente de confección, sobre los cuales puede sustentarse el desarrollador de aplicaciones para su creación. A los trabajos racionales también pertenece el uso inteligente de componentes estándar, tanto en el terreno del hardware como en del software.
De esta manera muy pocos desarrolladores tendrán por ejemplo la idea de desarrollar ellos mismos un PC estándar (integrado) porque resulta mucho más rentable y más rápido comprar el PC estándar, la placa de procesador, etc. correspondientes que una solución completa, y utilizarlos como base para la aplicación propia. Procedimientos análogos ofrecen también otros ámbitos como la comunicación de alta frecuencia (RF), la seguridad, etc Puesto que no hay disponibles los correspondientes recursos para todos los elementos en las empresas en vías de desarrollo, se establece la colaboración con las empresas colaboradoras en vías de adaptación a mas tardar con Industria 4.0 hasta alcanzar una necesidad cotidiana. Gracias a su completa red de colaboradores, EBV Elektronik ofrece asistencia y soporte a sus clientes en busca de socios de desarrollo compatibles.
Conectividad e interoperatividad en el plano de alta frecuencia (RF)
Industria 4.0 es en principio inteligencia distribuida a través de una conectividad, y, para ello, es necesaria una comunicación con cable o inalámbrica. Entretanto existen normas y estándares diversos sobre comunicación inalámbrica que se pueden desarrollar con microcontroladores a precios rentables. También están disponibles las correspondientes herramientas de desarrollo, y mediante una potencia de pérdida con frecuencia especialmente reducida gracias a la correspondiente selección del controlador, es también posible el funcionamiento de los sensores con baterías.
Los cuatro sensores para la detección de magnitudes como la presión, la temperatura, la humedad y la carga mecánica pueden comunicarse parcialmente con el sistema superior con eficacia durante más años con una carga de batería. De todas formas la duración de la batería depende también de la tecnología radioeléctrica utilizada, como, por ejemplo, Bluetooth (baja energía), wifi etc.
Independientemente de la tecnología radioeléctrica que se utilice, lo primero que se debe garantizar es la interoperatividad en la parte de alta frecuencia (plano RF). Con su segmento vertical de RF, EBV Elektronik es la mejor posicionada para recomendar a los desarrolladores de este campo la tecnología más adecuada dentro de los diferentes sectores: desde el microprocesador o chip hasta la antena, pasando por el software. Y con las tecnologías de seguridad adecuadas, se permite establecer en el tramo RF la base para un concepto de seguridad completo e integrador .
Cada vez con mayor frecuencia se aplica la radioconexión también en el marco del concepto operativo, ya que ni mucho menos todas las máquinas de campo necesitan un terminal de visualización industrialmente apto. También cada vez con mayor frecuencia se suelen utilizar tabletas (industriales) que, si es necesario, entran en contacto con la unidad relevante, visualizan los datos y permiten entradas. La comunicación correspondiente entre máquina y tableta se suele producir por wifi o Bluetooth: una app (aplicación) ejecutable en la tableta ejerce la función de un terminal operativo clásico. Al mismo tiempo están disponibles en la app de la tableta (o incluso del Smartphone) los sensores de velocidad, posición, aceleración, etc., incluido el de cámara. En el caso de un envío de los datos disponibles, se pueden hacer realidad conceptos operativos sorprendentemente innovadores. EBV Elektronik es compatible con Newcomer y clientes de ficheros para reconocer y hacer uso del potencial adecuado en el marco de Industria 4.0, también en el alcance de radio y con la unidad operativa.
Comunicación normalizada por TSN
Según necesidad, EBV deposita en manos de sus clientes todas las piezas de puzzle con las que
podrán desarrollar la aplicación idónea. Un buen ejemplo de lo anterior es la comunicación en el plano de fabricación en planta (Factory Floor) con respecto al estándar futuro de comunicación TSN (Time-Sensitive Networking, conexión en red sensible al tiempo).
En el plano de campo inferior se produce el intercambio de datos que hasta la fecha se realizaba a través de buses propios, como Profibus, Varan o a través de variantes de Ethernet, como Ethercat, Ethernet Powerlink, Safetynet-p o Profinet. Un plano sobre el plano de campo: los expertos intentan entablar una comunicación estándar en el plano de control. Puesto que en las plantas trabajan en paralelo múltiples máquinas que a menudo son de diferentes proveedores, estos buses propios se deben comunicar a través de gateways de forma continua, lo que no resulta barato, con el fin de permitir al menos un tipo determinado de comunicación a tiempo real. Cada uno de los gateways requiere un esfuerzo adicional no solo económico, sino de recursos de desarrollo, y, por consiguiente, acarrea un determinado retardo en la comunicación a tiempo real, e incrementa asimismo la complejidad del sistema. Un gateway de esas características traduce casi de Profinet a Etherca, de Ethercat a Sercos, etc.
Sercos III, la tercera generación de la serie de interfaces Sercos según IEC/EN 61491, se ha presentado en la IEC (International Electric/Electrotechnical Commission, Comisión Eléctrica/Electrotécnica Internacional) con el fin de conseguir su estandarización mundial para poder formar posteriormente parte de las normas internacionales IEC 61800-7, IEC 61784 y IEC 61158. Sercos es apoyado internacionalmente y de forma activa por más de 50 fabricantes de control y más de 30 fabricantes de accionamientos. El posterior desarrollo de la norma se realiza dentro de la organización de usuarios Sercos International (SI).
Con el fin de posibilitar la utilización universal de diferentes componentes, es altamente preferible un estándar de comunicación, como la TSN, que también permita una comunicación inalámbrica en las capas superiores, en la que trabajen los denominados MES, Manufacturing Execution Systems. Ejemplos típicos de MES son unidades como PLC, y los sistemas SCADA. La TSN se encuentra en la actualidad en estandarización por parte del IEEE (Instituto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica), y procede originalmente del sector del automóvil.
EBV Elektronik, debido a la complejidad de la TSN, trabaja en colaboración con socios que le puedan apoyarle con dicho estándar. Así EBV reúne para sus clientes, en colaboración con estos socios, componentes tales como procesadores o interruptores, junto con los BSP y el software requerido. De esta manera, los clientes de EBV están preparados para desarrollar sus propias aplicaciones compatibles con la TSN y con un coste razonable.
Contrariamente a las elevadas cifras de los grandes fabricantes de equipo originales (OEM) del sector del automóvil, los lotes de fabricación suelen ser en el ámbito industrial mucho menores, de manera que no sería rentable un desarrollo de una solución de TSN sin las correspondientes asociaciones y los kits de herramientas para la mayor parte de las empresas.
Seguridad inclusiva de datos: "Security"
Esta conectividad prácticamente inalámbrica entraña por supuesto ciertos riesgos. Con el fin de garantizar un funcionamiento sin fricciones, los sistemas deben hacer aquello que les corresponde hacer. Con el fin de que los hackers no puedan manipular proceso alguno ni asumir el control, es imperativa la seguridad "Security", que abarca mucho más que "solo" la seguridad de datos.
En parte EBV Elektronik también hace sus recomendaciones si se trata de trasladar la seguridad "Security" al plano de la placa con la ayuda de microprocesadores o chips criptográficos, pero si se trata de grandes conceptos de seguridad, entran en juego socios colaboradores como Fraunhofer, con su know-how especial. Estos socios colaboradores apoyan a la empresa desarrollada también con el análisis de seguridad y el reconocimiento y la eliminación de posibles huecos de seguridad. Debería estar claro en cada caso lo siguiente: Aquellos que no implementen las medidas de seguridad "Security", pueden estar prácticamente seguros de que hackers (piratas informáticos) hostiles van a conseguir un acceso al sistema y ocasionar molestias.
Elementos centrales de la seguridad "Security"
Es necesaria la seguridad "Security" en cinco expresiones diferentes. Se trata de los aspectos básicos de Autentificación, Integridad de datos y Seguridad de datos, además de los aspectos Anti-Tampering y Anti-Counterfeit.
La Autentificación permite una identificación inequívoca de componentes de sistema. De esta forma el sistema reconoce, por ejemplo, que en realidad solo están unidos los componentes admitidos en cada caso en el accionamiento, control o terminal para un mantenimiento remoto.
La integridad de datos describe la protección contra la falsedad de datos durante la comunicación. Este aspecto es necesario sobre todo como protección ante las actualizaciones de firmware a través de Internet, pero en realidad también para poder confiar en los datos de sensores suministrados.
La seguridad de datos se ocupa de la comunicación de datos codificados mediante la utilización de tecnologías para la codificación y decodificación.
Con el Anti-Tampering se hace referencia a la protección contra la manipulación de un aparato. En el caso de producirse una manipulación, el sistema cancela automáticamente la correspondiente clave de seguridad (Security Keys), de manera que se puede reconocer la manipulación.
Anti-Counterfeit no es más que una protección contra copia implementada por hardware y software en la que la clave determinada se almacena en un microprocesador o chip criptográfico. Solo si son compatibles la clave del criptochip y del software funciona el aparato. De esta forma se puede hacer frente al problema del Overbuilding (fabricación no autorizada de aparatos adicionales según la cifra de recepción acordada) en el caso de fabricantes de pedidos.
Gran potencial
Gracias a Industria 4.0 se despliega un nuevo abanico de posibilidades que deberían utilizar las empresas europeas para desarrollar nuevos modelos comerciales con los que en adelante poder actuar con éxito en el mercado mundial. Si la industria europea no aprovecha este potencial, lo harán con seguridad otras empresas que podrían hacer perder el tiempo a las empresas europeas con las nuevas soluciones. Así pues la industria europea se encuentra en la actualidad en una encrucijada ya que con Industria 4.0 no es cuestión de "¿y si?", sino de "¿cuándo?" y "¿quién?"
Muchos miembros pequeños de la clase media no disponen de los recursos necesarios de ingeniería, informática y desarrollo para poder descubrir todos los aspectos de Industria 4.0. Así pues, muchos miembros de la clase media (PYME) reconocen que no tienen experiencia alguna con la programación de apps (aplicaciones). Precisamente las empresas centroeuropeas podrían conseguir mucho con una nueva forma de reflexión, ya que no tienen por qué volver a inventar la rueda una y otra vez. Por lo menos las empresas americanas o chinas son esencialmente más flexibles en este entorno ya que integran las tecnologías de diferentes prestadores de servicios y empresas en una nueva aplicación. Esto puede conducir a los conocidos como modelos comerciales disruptivos.
Objetivo: colaboraciones
Una empresa que sea activa en el ámbito de la automatización, tiene su competencia principal en el ámbito de la automatización; es ahí donde se encuentra la IP específica de esta firma. Pero ahora no existe competencia central alguna de automatización sobre los trayectos radioeléctricos de alta frecuencia (RF). Mediante la adquisición de los elementos estándar correspondientes se puede desarrollar en poco tiempo un sistema de altas prestaciones.
Los fabricantes de microprocesadores (chips) siguen esta estrategia desde hace mucho tiempo utilizando, por ejemplo, los núcleos de procesadores de ARM. Con el mismo núcleo de cálculo se pueden diferenciar solo un mínimo número de fabricantes de semiconductores, pero, con lo que sí se puede es por el sistema global, que está constituido por uno o varios núcleos centrales en base al know how de su sistema. Puesto que la base instalada de los procesadores ARM es, entretanto, muy alta, se ha desarrollado para los fabricantes de las correspondientes herramientas de desarrollo un mercado muy atractivo. Los usuarios de los microprocesadores se benefician de estas opciones en el mundo de las herramientas desde una perspectiva técnica y de precios.
Al igual que los fabricantes de microprocesadores (chips) no fabrican ellos todos y cada uno de los elementos de sus procesadores al 100 por cien, en muchos otros ámbitos cabe la posibilidad de dirigirse hacia elementos externos para poder fomentar el producto final propio. Los recursos informáticos se pueden alquilar de forma tradicional o mediante leasing, con lo que ya no se antoja necesario tener un gran hardware en propiedad. Entretanto diversas empresas ofrecen servicios de nube (cloud services) seguros. Puesto que por ejemplo en servicios seguros de nube (secured cloud services), la seguridad misma de datos compete al elemento central del modelo comercial de la empresa, como SAP o IBM, solo sería posible para un ciudadano de clase media alcanzar el nivel de seguridad que ofrecen proveedores de sistemas similares prácticamente de confección, con un desembolso muy abultado (incluso con servidores ubicados en Europa).
Uno de los secretos del éxito de Industria 4.0 es también el aprovechamiento sensato y dirigido de recursos externos; y EBV juega un papel activo en la facilitación de estos recursos, aunque el distribuidor de semiconductores no obtiene ningún tipo de facturación con la fabricación de este tipo de contactos. EBV Elektronik contempla este valor añadido como medio para la conexión de clientes, pero también como inversión en el futuro, ya que solo si los clientes de EBV tienen éxito, puede tener también éxito EBV. Dos o tres años después del comienzo del proyecto aparecen en el mercado las primeras aplicaciones de éxito.
Entre los colaboradores de EBV se encuentran diferentes institutos Fraunhofer, como, por ejemplo, el Fraunhofer AISEC de Garching, dedicado a la seguridad, o el Fraunhofer-Institut IOSB-INA de Lemgo, que, dentro del contexto del SmartFactoryOWL, se dedica, entre otros temas a la TSN (Time-Sensitive Networking, conexión en red sensible al tiempo).y OPC UA (Open Platform Communication Unified Architecture, arquitectura unificada de comunicación por plataforma abierta), u otros colaboradores diferentes que, por encargo de los clientes finales, diseñan un software y adaptan BSP (Board Support Packages).
EBV Elektronik no es, por lo tanto, "solo" un proveedor, sino que es un valioso colaborador en la fase conceptual y de diseño. En el caso de que la empresa colabore con una firma tercera que no pueda levantar el proyecto notificado a pesar de los acuerdos o conversaciones previas, porque no cuenta con el know-how o la mano de obra requerida, por lo menos la estabilidad financiera, los proyectos pueden sufrir un retraso importante. Además, los clientes hablan con EBV sobre qué modelos entran en consideración para la solución futura, ya que en el contexto de Industria 4.0 se dan a menudo otras posibilidades muy diferentes.
Por otro lado, EBV Elektronik, con sus placas de desarrollo, permite a menudo un buen acceso al tema. Un buen ejemplo de ello es la placa Sokrates que presenta óptimamente las posibilidades de las FPGA de la marca Altera. Sokrates es más que una placa de desarrollo ya que se trata de un diseño completo de referencia con el cual es, por ejemplo, posible, implementar con gran rapidez una función de seguridad para la aplicación individual si, de esta forma, se aplica un software determinado del sistema Wibu del colaborador de EBV.
También interesante para pequeñas empresas
Antiguamente una empresa debía presentar unas dimensiones determinadas con un número de trabajadores correspondiente para poder desempeñar un papel decisivo en el mercado de la industria. Dentro del contexto de la IoT y de Industria 4.0, con la ayuda de Internet y de las nuevas herramientas, también las pequeñas compañías, que cuenten, por ejemplo, con 15 trabajadores, se encuentran en situación de comercializar productos altamente atractivos para los cuales antiguamente era necesaria una gran empresa con mil trabajadores. Con las herramientas de comunicación y las aplicaciones cabe la posibilidad de acceder al mercado mundial con gran rapidez con un producto genial.
