IIoT: Internet de las Cosas en la Industria 4.0

Introducción

Los avances de la industria 4.0 han dado como resultado el desarrollo de nuevas tecnologías que permiten integrar la información y la comunicación de forma que logra optimizar los procesos y cambiar la forma de trabajo en las empresas. Entre estos avances tecnológicos se ha desarrollado el internet de las cosas industrial (IIoT).

El IIoT es una tecnología que permite facilitar la interconexión de sistemas de procesamiento, almacenamiento y acción de elementos finales (dispositivos y maquinaria industrial) a la red (internet), con la finalidad de procesar la gran cantidad de datos que se producen constantemente y optimizar los procesos industriales con dicha información.

Advance Laboratorios en su afán por hacer las cosas bien y en ayudar a mejorar los procesos de agua, ambiente y alimentos, ha desarrollado un controlador electrónico inspirado en el IIoT (internet de las cosas industrial) y en los avances de la automatización industrial ya en su versión “industria 4.0”, el "MTR Advance". Este sencillo y económico sistema permite conocer en tiempo real las variables más críticas de tu proceso y desde cualquier dispositivo conectado a internet.

El MTR Advance consta de uno o más controladores conectados en una red local o inalámbrica con acceso a internet, los cuales son conectados juntos a sensores inteligentes que miden las variables críticas de uno o más puntos de un proceso, a su vez esa información es enviada en tiempo real a un servidor en la nube de forma segura, donde los usuarios autorizados podrán acceder a dicha información.

A través de la Plataforma MTR Advance WEB se podrá acceder, registrar, analizar y visualizar de forma gráfica el comportamiento de las variables del proceso, programar alarmas, gestionar puntos de control, planificar mantenimientos y calibraciones, entre otras cosas que se pueden adaptar a las necesidades de un proyecto específico.

Advance MTR toma las ventajas de los sistemas automatizados basados en IIoT y permiten que los procesos sean optimizados y eficientes, reduciendo los costos, aumentando la productividad e incrementando las ganancias a un costo de inversión más bajo que en otros sistemas comerciales convencionales.

¿Qué es IoT Industrial (IIoT) y cómo se relaciona con MTR Advance?

Advance MTR aplica la filosofía de los sistemas IIoT, que son las siglas de "Industrial Internet of the Things" (internet de las cosas industrial), el IIoT se refiere al uso de sensores, actuadores, controladores y dispositivos inteligentes interconectados entre sí y con acceso a internet, para formar un sistema con capacidad de realizar mediciones y análisis de datos en tiempo real, y mejorar los procesos automatizados de supervisión industrial en la fabricación, además de ayudar a impulsar decisiones comerciales de forma más rápida y precisa.

El IloT está basado en la filosofía de la automatización industrial "industria 4.0," donde Los sensores y actuadores conectados entre sí en una red local o remota con acceso a internet, permiten a las empresas detectar los problemas y las deficiencias de los procesos industriales, con el fin de ahorrar tiempo y dinero, así como incrementar y respaldar los esfuerzos de inteligencia empresarial.

En la fabricación de productos tiene un gran potencial para el control de calidad, las prácticas sostenibles y ecológicas, la trazabilidad y la eficiencia de la cadena de suministro. En un entorno industrial, el IIoT es clave para procesos como el mantenimiento predictivo (PdM), el servicio de campo mejorado, la gestión de energía y el seguimiento de activos.

Si quieres conocer más sobre los principios, ventajas y beneficios que te brinda la automatización industrial, puedes visitar el siguiente link https://docs.google.com/document/d/17y-DgRpaM8kGm1OQoPmrp-vGx2d3rRGK8HKG1r-avNA/edit

Figura 1: Principio gráfico del IIoT

¿Cómo funciona IIoT?

El IIoT utiliza una red de dispositivos "Smart" (inteligentes) conectados entre sí para formar sistemas que monitorean, registran, intercambian y analizan datos de un proceso industrial, además de poder acceder a esta información de manera fácil y en cualquier lugar donde te encuentres a través del internet.

Cada entorno del IIoT consta de:

• Dispositivos inteligentes conectados a un proceso, por lo que pueden detectar, comunicar y almacenar información sobre sí mismos;
• Infraestructura de comunicaciones de datos pública y/o privada;
• Análisis y aplicaciones que generan información comercial a partir de datos sin procesar;
• Almacenamiento de los datos generados por los dispositivos IIoT;

Estos dispositivos inteligentes transmiten información directamente a la infraestructura de comunicaciones de datos, donde se convierte en información procesable sobre cómo está funcionando un proceso o una determinada pieza de una maquinaria . Esta información se puede utilizar para el mantenimiento predictivo, así como para optimizar los procesos comerciales.

Figura 2: Funcionamiento del IIoT

Estructura básica de un sistema IIoT

Una estructura básica de IIoT cuenta con los siguientes elementos:

• Dispositivos Inteligentes: Estos pueden ser sensores, controladores o cualquier dispositivo que se coloque para medir las variables de un proceso industrial, recopilar y guardar la información, para luego enviarla a un lugar pertinente para ser procesada y analizada.
• Puerta de acceso o gateway: Es el elemento que permite la conexión entre los dispositivos inteligentes y el resto de los elementos superiores (PCs, servidores, etc) mediante diferentes protocolos y arquitecturas.
• Servidor local: Es el software que lo conecta todo y constituye el sistema IIoT. En la mayoría de los casos es donde el usuario tiene acceso a la información.
• Cloud computing: Es donde se procesan todos los datos, se cruzan y se analizan. Este proceso se realiza en la nube para evitar pérdida de datos.

MTR Advance, ¿Que es?

El MTR Advance es un sistema simple y económico basado en el IIoT que cuenta con uno o varios controladores electrónicos de adquisición de señales de proceso industrial para monitorear uno o varios dispositivos y/o sensores inteligentes de la industria, como Ph/ORP, turbidez, cloro, nivel de fluido, controladores de bombas o cualquier equipo industrial que mide variables de proceso y que sean compatibles con protocolo de comunicación Modbus® RTU.

Modbus RTU es un protocolo abierto serie (RS-232 o RS-485) de arquitectura Maestro/Esclavo, donde es ampliamente aceptado en la industria y sobre todo en sistemas de automatización, debido a su facilidad de uso y confiabilidad para la comunicación entre dispositivos.

"AQUÍ VA UNA IMAGEN"

Figura 3: Hardware del MTR Advance

Los datos recibidos por los controladores MTR Advance además de ser visualizados de manera local, son encriptados y transmitidos a una base de datos privada y segura en la nube en internet , Plataforma Web MTR.

Los usuarios autorizados pueden monitorear, analizar, programar alarmas, desarrollar informes históricos, gestionar proyectos de distintas ubicaciones de una o más plantas y visualizar desde cualquier ubicación y dispositivo incluyendo teléfonos móviles, tabletas, computadoras o sala de control, las variables del proceso en tiempo real a través de la plataforma WEB MTR.

Permitiendo que la información y los datos se puedan utilizar para mejorar la calidad de los procesos, el mantenimiento predictivo, así como para optimizar los procesos comerciales.

Figura 4: Plataforma MTR Advance Web

¿Cómo funciona el MTR Advance?

El MTR Advance funciona con un controlador, el cual se encuentra conectado vía Modbus RTU a un número de hasta 14 sensores inteligentes o "parámetros de proceso" en un proceso o máquina industrial. El controlador se encuentra a su vez conectado a una red local con acceso a internet o en el caso que se encuentren en lugares remotos, el controlador puede disponer de un módulo comunicación wireless GPRS.

Las mediciones o parámetros de procesos enviadas por los sensores al controlador pueden configurarse y visualizarse fácilmente a través de su pantalla local. Cada controlador utilizado para medir los parámetros de un proceso utiliza una dirección única encriptada (Hash) en su transmisión.

"AQUÍ VA UNA IMAGEN"

Figura 4: Desarrollar una imagen

La información enviada por el controlador llega a un servidor privado de Advance Laboratorios, donde a través de la plataforma MTR Advance Web desde cualquier dispositivo con conexión a internet, puede ingresar uno o varios usuarios seleccionados con un rol específico en la organización.

En la plataforma se puede configurar, visualizar y gestionar toda la información enviada por el controlador, de tal manera de armar una herramienta útil para el análisis y seguridad del proceso, como programación de alarmas, programación de mantenimientos, información de sensores, comportamientos históricos de las variables de proceso entre otras cosas.

Figura 5: Funcionalidades MTR advance Web

Ventajas generales del MTR Advance

• Conexión rápida y simple de múltiples puntos de medición de procesos con el controlador universal (hasta 14 variables de proceso), compatibilidad con sensores industriales inteligentes vía Modbus RTU.
• Conexión universal, conecta cualquier punto de control de un proceso local o remoto (módulo wireless GPRS opcional) a la red de Advance laboratorios en la nube en unos instantes.
• Accesos configurables; controla y asigna qué personal tiene acceso a la data por ubicación, proceso o punto de medición.
• Alertas Personalizables; Ajusta alertas y recibe vía email/SMS/Whatsapp cuando parametros no cumplan con criterios del proceso.
• Reportes a la medida; visualización de data ajustable a formatos pre-aprobados de acuerdo a las normativas nacionales e internacionales

• Sencillo y económico; a diferencia de otros sistemas de supervisión y control, con MTR Advance se logra optimizar los procesos de producción de una manera fácil y sin aumentar costos de equipos, instalación, mantenimiento de plataformas o servidores, entre otras.
• Reduce costo en mano de obra debido a que se optimiza el proceso con una simple automatización.
• Seguro y confiable la información es encriptada y enviada a la nube a servidores privados, lo que garantiza que solo personal autorizado pueda acceder a la base de datos, además de conservar un histórico cuando se requiera.
• Baja los tiempos de respuesta ya que se analiza las señales del proceso en tiempo real, permitiendo tomar acciones ante los eventos de manera eficiente.
• Es adaptable a procesos específicos, MTR Advance puede adaptarse a una necesidad específica que requiera un cliente o negocio al agregar la funcionalidad de análisis que este necesite en su proceso.

¿Por qué deberías usar MTR Advance en tu proceso?

• Baja los tiempos de respuesta debido a que se monitorea variables en tiempo real, se reduce considerablemente la toma de decisiones ante cualquier eventualidad del comportamiento de la variable medida.
• Baja los costos de mano de obra: MTR Advance permite monitorear 24/7 las variables del proceso y acceder en cualquier momento a la información en tiempo real, lo que reduce el número de operadores necesarios para la toma de decisiones.
• Desarrolla un modelo de negocio "just in time" (Justo a tiempo): Al tener la información en tiempo real del proceso, permite a la empresa lograr planificar y gestionar de manera más rápida y eficiente las capacidades de fabricación, personal disponible, gestión de pedidos entre otros.

• Aumenta la eficiencia energética: gracias a los beneficios de implementar un sistema en tiempo real, se puede identificar qué partes del proceso son deficientes y poder resolverlos de la forma más adecuada.
• Es económico: a diferencia de otros sistemas, MTR Advance cuenta con un costo inferior en comparación con otros sistemas de supervisión basados en SCADA, adicionalmente el usuario ahorra costo en mantenimiento de servidores y plataforma web.
• Es fácil de usar y enseñar: MTR Advance está diseñado para que operadores de campo fácilmente puedan tomar las lecturas de los parámetros y tomar las decisiones del proceso de manera más rápida y efectiva.
• Es seguro: cada controlador tiene una dirección encriptada HASH única en su transmisión, donde la data llega a servidor privado administrado por Advance Laboratorios, donde solo personal autorizado puede acceder a la información.

• Incrementa la seguridad industrial: mediante la plataforma web MTR se puede monitorear y programar alarmas en tiempo real en variables industriales que pudieran poner en riesgo la vida de los trabajadores.
• Mejora la gestión de mantenimiento: MTR Advance a través de su plataforma web permite gestionar planes de mantenimiento y calibración, con base en los dispositivos instalados en el proceso y las recomendaciones del fabricante. Esto permite reducir los costos de paradas imprevistas o pérdida de capacidad productiva.
• Tiene soporte técnico: Advance Laboratorios preocupados por sus clientes y sus procesos, brinda servicio de soporte técnico las 24 horas del día en su plataforma, de tal forma que tu proceso se encuentra seguro ante eventualidades.
• Aumenta la movilidad: por ser un sistema basado en IIoT, se puede acceder a la información en todo momento y desde cualquier dispositivo conectado a internet.

Conclusiones, soluciones, Advance

Comentarios del autor

En Advance Laboratorios creemos en hacer las cosas bien y en generar bienestar, por eso siempre nos encontramos en la vanguardia tecnológica y nos adaptamos a los cambios de la industria para que nuestros clientes tengan la completa satisfacción de que sus procesos sean los más óptimos y eficientes.

Contamos con Ingenieros con experiencia, técnicos capacitados y una variedad de marcas y equipos de instrumentación para el monitoreo y registro de parámetros industriales, controladores de procesos y sistemas de supervisión remoto a bajo costo como nuestro sistema MTR Advance, que se adaptan a las diferentes necesidades y aplicaciones industriales.

Queremos que tus procesos se hagan de la manera más eficiente y juntos hacer las cosas bien.

Enlaces de interés

• LP Automatización industrial: https://docs.google.com/document/d/17y-DgRpaM8kGm1OQoPmrp-vGx2d3rRGK8HKG1r-avNA/edit