ArtículosMirko Torrez

Redes industriales a prueba del futuro

Traducción autorizada de la nota original de Profinews 160, 10 de enero de 2018.

Texto original por Michael Bowne

Vivimos un periodo interesante

Es un momento emocionante para involucrarse en el campo de la automatización industrial. Nuevas soluciones están tomando forma y prometen hacer posible que las redes de automatización sean más fáciles de administrar, más rápidas de usar y, lo que es más importante, ofrezcan  beneficios económicos como nunca lo hicieron. Conceptos como ‘IIoT’ (Industrial Internet of Things), ‘Big Data’ y ‘IT / OT (Information Technology / Operational Technology) Convergence’ aparecen con frecuencia en los titulares y existe una en marcha para que las empresas aprovechen cada una de estas tecnologías para obtener una ventaja competitiva sostenible. No existe una solución mágica, pero las redes industriales desempeñan un papel clave para convertir estos conceptos en realidad.

Las redes industriales constituyen la base sobre la cual se construye un sistema de automatización. A menudo este hecho se da por descontado, una vez que se diseña, instala y pone en servicio una red, hay otras tareas a las que deben atender el personal de ingeniería, siendo el más importante mantener su planta funcionando con la máxima eficiencia.

Por lo tanto, hay dos puntos en la vida de una red industrial donde la misma recibe la mayor atención: primero, durante la especificación, y más tarde si algo sale mal.

 

Elegir una red

La elección de una red industrial solo se puede considerar como una tarea trivial si se permite que se convierta en una. Muchas preguntas surgen cuando se especifica un nuevo sistema de automatización:

  • “¿Con qué proveedores ya estoy familiarizado?”
  • “¿Qué nuevas tecnologías existen?”
  • “¿Cuánto costará todo esto?”

Pero rara vez alguien hace la pregunta: “¿Qué red industrial debería elegir?”

La respuesta a esta pregunta debería ser fácil, pero lamentablemente a menudo no lo es, porque surgen preguntas aún más profundas:

  • “¿Qué velocidades y determinismo se necesitan?”
  • “¿Se ejecutarán otros protocolos en la misma infraestructura de red?”
  • “¿Son relevantes los servicios de seguridad funcional o inalámbrica?”

Ahora, más que nunca, la pregunta de qué red industrial elegir no es tema que deba ser menospreciado.

Un punto de transición

Esto se debe a que la automatización industrial está actualmente en la cúspide de una transformación. No es necesario explicar las formas en que el IIoT podría cambiar la industria. Ya se ha dicho suficiente sobre ese tema. En cambio, el enfoque se dirige a la conclusión de todo este pronóstico: tecnología a prueba del futuro. Nadie sabe realmente cómo se comportará todo este entorno llamado IIoT. Pero como la base de un hogar, independientemente de futuras renovaciones hechas a la casa, si la base es sólida, no importará.

Dos requerimientos, ¿Irreconciliables?

Dado que los ganadores y perdedores en la carrera hacia el dominio de IIoT siguen siendo inciertos, una red industrial a prueba de futuro es aquella que le permite “tener lo mejor de dos mundos”. En otras palabras, debe ser robusta pero flexible.

Robustez significa que una red industrial puede manejar cualquier requisito de tiempo que se le presente, sin importar qué tan exigente sea.

Flexibilidad significa que una red industrial no es solo una red en sí misma (como los buses de campo tradicionales), sino también una infraestructura que permita integrar otros protocolos.

Ese es el punto clave con respecto a la incertidumbre que genera el concepto IIoT. A medida que las redes de TI y las redes de OT convergen, los protocolos de TI están llegando a las redes de OT. ¿Pero cuáles? Existe una amplia variedad de ellos.

Mientras estos protocolos estén basados en estándares abiertos, este detalle no debería tener importancia significativa.

Cuando algo se rompe

El otro punto del ciclo de vida de una red industrial en el cual recibe atención es si algo sale mal. Nueve de cada diez veces, la causa principal del tiempo de inactividad de la red se debe a prácticas y procedimientos deficientes. Por ejemplo: prácticas de instalación inadecuadas.

En algunas empresas, los ingenieros de control son responsables de todo el sistema de automatización, incluida la instalación de la red. En otros, es deber del electricista o el trabajo del departamento de TI instalar el cableado. Si no se siguen los procedimientos adecuados, se podrían emplear cables sin blindaje, el aislamiento será imperfecto, se excederán los límites del radio de curvatura, la conexión a tierra será deficiente y la lista continuará.

Esta es una de las razones por las que en PROFIBUS / PROFINET International (PI) continuamos esforzándonos tanto en nuestras pautas de diseño, instalación y puesta en marcha para PROFINET.

Otro ejemplo de seguir procedimientos deficientes es cómo las personas tratan la red. Las redes de OT no son iguales a las redes de TI.

Consideremos la seguridad, por ejemplo. En las redes de TI, las prioridades son:

  1. Confidencialidad
  2. Integridad
  3. Disponibilidad

En las redes de OT, las prioridades se invierten:

  1. Disponibilidad
  2. Integridad
  3. Confidencialidad

Se requiere una formación adecuada para garantizar que las redes industriales no solo se diseñen, instalen y pongan en marcha correctamente, sino que también se mantengan de forma adecuada.

Ampliando el concepto “A prueba del futuro”

Si la robustez y la flexibilidad son las claves para una red industrial a prueba del futuro, entonces hay una tecnología en el horizonte que puede tener un gran impacto: Time Sensitive Networking (TSN).

La robustez y flexibilidad en PROFINET no son nada nuevo. Desde el principio, el protocolo fue creado para ser no solo rápido y determinista para el control, sino también una red abierta para otros protocolos estándar.

  • ¿Necesita velocidades de nivel micro segundo?
  • Solo use IRT (Isochronous Real Time).
  • ¿Necesita una infraestructura abierta para TCP / IP u OPC UA?

Ningún problema!

Actualmente, la organización IEEE está tomando muchos de los conceptos formalizados en PROFINET IRT y estandarizando en una nueva versión de Ethernet llamada TSN. Por lo tanto, las empresas que buscan una futura protección de sus redes industriales deben elegir una red que planee utilizar TSN desde el nivel del dispositivo, hasta el nivel de la máquina, hasta el nivel de la planta.

Esta tecnología no estará disponible mañana, pero se hará presente en los próximos meses y años. Proporciona a las futuras redes IT / OT convergentes una base armonizada y elimina los posibles puntos débiles proporcionando robustez y flexibilidad.

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