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Por qué los datos de las máquinas son más difíciles de integrar con los sistemas empresariales que los datos empresariales consigo mismos
La división entre TI (tecnología de la información) y OT (tecnología operativa) en la fabricación no es un inconveniente reciente. Es una realidad estructural. Los sistemas de TI se diseñaron para datos transaccionales y estructurados y flujos de trabajo impulsados por personas. Los sistemas OT se diseñaron para el control industrial, los flujos continuos de datos y la confiabilidad a nivel de máquina. Utilizan diferentes protocolos, diferentes frecuencias de actualización, diferentes modelos de seguridad y diferentes propietarios organizacionales.
Durante la mayor parte de la era de la Industria 3.0, los dos mundos funcionaron en paralelo y la desconexión fue tolerable. La industria 4.0 cambió esa situación. El mantenimiento predictivo necesita que los datos de producción lleguen a las plataformas de análisis en tiempo real. El control de calidad basado en la IA necesita señales de OT integradas con el contexto de PLM y ERP. Los paneles OEE activos necesitan el estado de las máquinas para llegar a las capas de inteligencia empresarial. Nada de esto funciona cuando los datos de OT permanecen atrapados en el taller.
El coste de la brecha entre TI y OT para los fabricantes
Cuando OT y TI no están conectados, los fabricantes utilizan dos versiones distintas de la realidad. El gerente de la planta ve un conjunto de números en el sistema SCADA. El director de operaciones ve otro en el ERP. Las decisiones de producción y de adquisición se toman a partir de datos que no coinciden, porque los sistemas que generan cada vista no intercambian información de forma continua. Este es el costo operativo de dejar sin resolver la capa de TI/OT.
MQTT Sparkplug B y el espacio de nombres unificado en el borde de OT
La respuesta moderna al problema de los datos de la zona de acceso a Internet es una arquitectura de publicación y suscripción. MQTT es un protocolo de mensajería ligero diseñado para entornos con redes limitadas y muchos dispositivos. MQTT Sparkplug B añade estructura, metadatos y reconocimiento del estado a MQTT, lo que lo hace especialmente adecuado para los casos de uso del IoT industrial.
El espacio de nombres unificado (UNS) es el concepto arquitectónico que organiza los datos en una capa centralizada y estructurada semánticamente. En lugar de que todos los sistemas se basen directamente en PLC y sensores individuales, todos los datos de OT se publican en el UNS mediante una estructura jerárquica de nomenclatura, como empresa/sitio/área/línea/máquina. Cualquier consumidor que necesite esos datos se suscribe al tema correspondiente, independientemente de la procedencia original de los datos. Esto separa a los productores de los consumidores y convierte la capa de datos de OT de una maraña de conexiones punto a punto en una estructura de datos limpia y escalable.
Dónde se rompen la mayoría de las arquitecturas de TI/OT: el puente hacia los sistemas empresariales
Un error arquitectónico común es tratar el UNS como destino y, a continuación, intentar conectar las plataformas ERP, MES y de análisis directamente a los temas de MQTT. Esto rara vez funciona bien en producción. Los sistemas empresariales no se diseñaron para consumir datos de telemetría de alta frecuencia. Las bases de datos de ERP se verían abrumadas por flujos de sensores sin procesar. El acoplamiento directo entre los agentes de OT y los sistemas de TI también crea tensiones organizativas y de seguridad que la mayoría de los fabricantes desean evitar.
El enfoque más limpio desde el punto de vista arquitectónico es un modelo en capas. El UNS se encarga de la normalización de los datos de OT. Entre el UNS y los sistemas empresariales se encuentra una capa de integración independiente, que transforma, filtra y enruta solo los datos que cada sistema empresarial realmente necesita, en el formato y la frecuencia con los que puede gestionar.
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