Durante varias décadas, la tarea de gestionar la seguridad, la confiabilidad y la productividad de las plantas en las industrias de procesos y energía se ha realizado a través de plataformas DCS que orquestan procesos complejos de fabricación y otros procesos industriales en un rol esencialmente de supervisión.A medida que la industria evoluciona desde una agenda digital prioritaria hacia sistemas basados en la colaboración centrada en el ser humano, el papel de la automatización se amplía. En lugar de solo procesadores más rápidos o interfaces más sofisticadas, el progreso ahora prioriza la creación de operaciones inteligentes, adaptables y ágiles, y, sobre todo, diseñadas para trabajar con las personas.Evolucionando desde la Industria 4.0El concepto de Industria 4.0 aprovecha tecnologías como IoT y conectividad de máquina a máquina, junto con análisis de datos inalámbricos y basados en la nube, para lograr operaciones de fabricación y procesos más autónomos e interconectados.La próxima generación de sistemas de automatización se basa en estos cimientos, aprovechando tendencias tecnológicas de vanguardia como la hiperconectividad, la IA/ML, los gemelos digitales, la robótica y la virtualización. Si bien los impulsores de la Industria 4.0 se centraban principalmente en la tecnología y la eficiencia, el debate se ha ampliado para abarcar objetivos sociales, como el bienestar y la sostenibilidad. Como lo describe la UE, el trabajador se sitúa «en el centro del proceso de producción y utiliza las nuevas tecnologías para generar prosperidad más allá del empleo y el crecimiento, respetando al mismo tiempo los límites de producción del planeta».La colaboración centrada en el ser humano es un pilar de la próxima evolución de la industria. Imagen cortesía de Adobe Stock.Desde la perspectiva de las operaciones de planta, esto redefine las expectativas sobre el propósito y las capacidades del sistema de automatización, con un mayor énfasis en la exitosa interdependencia entre humanos y máquinas. De un enfoque anterior en la velocidad y la eficiencia en el desempeño de las tareas, el DCS se ha redefinido como una plataforma inteligente y colaborativa. La sostenibilidad y la personalización se priorizan en este nuevo entorno, donde las tecnologías de vanguardia se combinan con la creatividad y la supervisión humanas para facilitar una toma de decisiones más ágil.Incorporación de la integración en todo el sistemaEsta evolución progresiva en el rol y las capacidades del DCS se caracteriza por la integración de datos y mecanismos de toma de decisiones en toda la planta. Las plataformas de automatización han representado tradicionalmente grupos de nodos de control esencialmente aislados, donde los datos y la información de cada silo funcional tienen poco o ningún impacto en sus vecinos. Hoy en día, estamos repensando las células de automatización individuales como partes constituyentes de un organismo mayor, donde se intercambian continuamente datos valiosos entre dispositivos de campo, controladores, procesos, líneas de producción y aplicaciones empresariales de alto nivel.En este modelo evolucionado, los datos históricos y en tiempo real de procesos, monitoreo y mantenimiento se alimentan e interactúan continuamente con potentes análisis basados en IA/ML, con almacenamiento y procesamiento alojados en dispositivos edge en el punto de producción de datos o en la nube. Desde una perspectiva empresarial, esto permite a los propietarios de plantas ver más allá de los procesos individuales y tomar decisiones más inteligentes, seguras y valiosas que combinan la información basada en datos con el criterio humano.Modernización progresiva sin disrupcionesEl deseo de aprovechar los beneficios comerciales de la tecnología de vanguardia y hacer realidad la visión integral de una mayor centralidad humana se ve condicionado por los aspectos prácticos de las operaciones de planta. Muchas instalaciones industriales son instalaciones industriales abandonadas, donde los sistemas de automatización instalados combinan equipos antiguos y nuevos. Los dispositivos de instrumentación modernos suelen coexistir con productos antiguos que utilizan diversos protocolos de comunicación y ya no cuentan con el soporte del fabricante original. El gran reto al que se enfrentan los propietarios de plantas es cómo actualizar, reemplazar o rediseñar dispositivos y sistemas individuales, minimizando al mismo tiempo las interrupciones en la producción que minan las ganancias o poniendo en peligro al personal.Según la visión de líderes del sector como ABB, la evolución de los sistemas de automatización tradicionales permitirá a los clientes de las industrias de procesos beneficiarse progresivamente de los avances tecnológicos sin comprometer sus inversiones actuales. En este nuevo modelo, la modernización progresiva se agiliza, simplifica y reduce los riesgos mediante una "separación de preocupaciones" que facilita la innovación sin afectar la continuidad de los procesos y aplicaciones de producción principales. En este caso, el sistema de automatización puede considerarse como dos entornos separados pero estrechamente interrelacionados, cada uno con funciones muy distintas pero complementarias.Los desafíos de las instalaciones abandonadas se centran en la actualización de equipos antiguos con mínimas interrupciones. Imagen cortesía de Adobe Stock.El entorno de control es un núcleo robusto, estable y ciberseguro que ejecuta aplicaciones de automatización en tiempo real de misión crítica. Se complementa con el entorno digital, un espacio ágil centrado en la nube donde los datos de procesos, monitorización y mantenimiento son fácilmente accesibles para aplicaciones de alto nivel, incluyendo monitorización, optimización y análisis avanzado. En el entorno digital, la innovación puede prosperar sin comprometer la integridad de las funciones principales de control de procesos. Las actualizaciones, las funciones adicionales y la optimización de los activos y recursos existentes se pueden modelar y probar mediante virtualización y simulaciones de gemelos digitales antes de la implementación. Fundamentalmente, todo esto se puede lograr sin detener la producción, poner en peligro equipos costosos, exponer los sistemas a amenazas adicionales de ciberseguridad ni comprometer la seguridad del personal.Hacer más con datos en tiempo realLa monitorización, optimización y otras funciones de la planta se han basado tradicionalmente en la toma de decisiones basada en datos históricos generados por sistemas de instrumentación conectados. Esta actitud reactiva ya no es suficiente para satisfacer las demandas de las industrias de procesos actuales, donde la ventaja empresarial suele depender de la disponibilidad de los parámetros del proceso y el estado de los equipos en tiempo real. Esta necesidad se intensifica a medida que las plantas se vuelven más grandes y complejas, con más dispositivos, más datos y más protocolos que gestionar.La digitalización generalizada de las operaciones de las plantas industriales ofrece ahora a los operadores herramientas potentes para recopilar, almacenar, analizar y actuar sobre los datos de instrumentación recopilados en todos sus activos distribuidos. El análisis predictivo basado en IA puede ayudar a detectar fallos inminentes en un dispositivo conectado o pequeñas inestabilidades en un proceso estrictamente controlado. El procesamiento en tiempo real, cerca del punto de producción de datos, se complementa con potentes análisis alojados de forma segura en la nube o en las instalaciones. Juntos, ofrecen a los propietarios de plantas una capacidad sin precedentes para detectar tendencias, pronosticar eventos futuros y planificar estrategias correctivas sin interrumpir la producción ni comprometer la confianza en las operaciones.Humano en el circuitoSi bien los sistemas de automatización están evolucionando rápidamente para volverse más autónomos, la contribución y el valor de los trabajadores humanos son tan grandes como siempre.Una colaboración más estrecha entre personas y máquinas redefine la importancia del operador humano, dotándolo de herramientas digitales para potenciar sus habilidades y capacidades naturales. Este concepto de «operador aumentado» implica que los trabajadores hagan un uso extensivo de interfaces inmersivas, información basada en IA y realidad aumentada/extendida (RA/RX) para guiar su propio juicio, lo que les permite trabajar de forma más segura y eficiente, con menos fatiga y menos errores.La información de RA mantiene a los operadores informados en tiempo real. Imagen cortesía de Adobe Stock.Un ingeniero en campo, por ejemplo, puede conversar por voz y video con colegas expertos en la base, trabajando juntos para resolver un problema mientras comparten visualizaciones de datos en tiempo real con la ayuda de herramientas interpretativas basadas en IA. Tradicionalmente, los sistemas de monitoreo y mantenimiento reactivos también se reinventan, con información basada en datos que ayuda a los trabajadores humanos a desarrollar y ejecutar estrategias de mantenimiento predictivo más inteligentes.Una sensación de seguridadA medida que los sistemas de automatización se vuelven más inteligentes, la conectividad entre dispositivos, sistemas, redes convergentes de TI/OT y aplicaciones aumenta la exposición de las plantas a riesgos de ciberseguridad que podrían amenazar la continuidad del negocio, la rentabilidad y la reputación corporativa. En consecuencia, la evolución de las plataformas de control prioriza la seguridad desde el diseño, diseñadas en torno a arquitecturas de sistemas intrínsecamente seguras y módulos contenedorizados que minimizan el riesgo de propagación de amenazas sin control entre diferentes áreas funcionales. Preservar la integridad de las funciones principales exige una postura de ciberseguridad de confianza cero, con medidas robustas para autorizar y validar continuamente la actividad de la red.Un compromiso con la sostenibilidadLa eficiencia energética y la necesidad de minimizar el impacto ambiental están estrechamente ligadas a la competitividad comercial de toda organización industrial. Los operadores de plantas están adoptando la electrificación como parte de la transición energética más amplia de la sociedad hacia un futuro con bajas emisiones de carbono, impulsado por fuentes de energía renovable limpias y abundantes. Y a medida que evolucionan los sistemas de automatización, desempeñan un papel fundamental en la mejora de la eficiencia energética de los procesos, contribuyendo a la reducción de emisiones y residuos, y permitiendo a las empresas cumplir con agendas ambientales, sociales y de gobernanza (ESG) cada vez más estrictas.Garantizando el éxitoLa evolución de los sistemas de automatización actuales desempeña un papel fundamental para que las organizaciones aprovechen las oportunidades de una colaboración más estrecha entre personas y máquinas. Sin embargo, para los fabricantes y otros productores comerciales, es fundamental planificar cuidadosamente su propio proceso tecnológico. Al introducir la innovación de forma gradual, las organizaciones pueden medir objetivamente los beneficios como guía para los próximos pasos de su estrategia.Con plataformas de automatización que abarcan prácticamente todos los aspectos de las operaciones de las plantas modernas, los beneficios potenciales de la modernización son inmensos. Y al trabajar con un socio experto como ABB, las organizaciones de procesos pueden garantizar una evolución fluida y sostenible, a la vez que reconocen y refuerzan el valor perdurable de la experiencia humana como motor del éxito empresarial a largo plazo.
