No hay ninguna duda de que la aparición de internet supuso un antes y un después en todos los aspectos de nuestra vida cotidiana. Su popularización cambió completamente nuestras costumbres, la forma de leer, la de comprar e, incluso, la de relacionarse.

El siguiente paso está desarrollándose en la actualidad: el Internet de las Cosas (IoT). De acuerdo a los cálculos realizados, se estima que unos 75 000 millones de dispositivos estarán conectados mediante esta nueva tecnología para el 2025.

Como no podía ser menos, el IoT también está penetrando en la industria, campo en el que posee innumerables ventajas. El objetivo es lograr la conectividad total, esto es, que todos los agentes que intervienen en la cadena de producción estén conectados entre sí.

IOT para captura de señales en planta de fabricación

Qué es el Internet de las cosas (IOT)

El Internet de las Cosas (IoT por sus siglas en inglés) es, en esencia, un sistema de objetos y máquinas que incorporan tecnología de recopilación de datos. Gracias a eso, pueden comunicarse entre si, concepto que recibe el nombre de machine-to-machine.

El objetivo último del IoT es crear una gran red de millones de dispositivos conectados entre sí para aprovechar al máximo sus aplicaciones.

Para que la comunicación de estos objetos se produzca es necesaria la presencia de sistemas embebidos, una serie de chips y circuitos dotados de las herramientas precisas para realizar labores especializadas.

El IoT tiene una clara vocación de convertirse en una red universal. Por ese motivo, no existe ningún tipo de limitación sobres los objetos conectados a la red. En cambio, sí se pueden clasificar en dos grupos dependiendo de si necesitan sensores para funcionar o de si realizan acciones activas, sin olvidar que ambos factores pueden darse en el mismo objeto.

Ambos grupos tienen el mismo principio de funcionamiento: la operación remota, que permite que los objetos se comuniquen sin que tenga que existir conexión física entre ellos.

Igualmente, cada objetos conectados a la red poseen una IP específica. Mediante esa IP es posible acceder a ellos para dar las instrucciones que se desee o sincronizarlos con un servidor externos y recoger los datos que envíen.

Aunque se han desarrollado funcionalidades de IoT para el sector público, en la actualidad el sector privado es el que mejor está aprovechando sus prestaciones. De esta forma, ha nacido un nuevo concepto, el Internet Industrial de las Cosas (IIoT).

El objetivo principal del IIoT es optimizar la eficacia operativa y la producción industrial. Con su uso se espera que la producción manufacturera aumente su rentabilidad, flexibilidad y capacidad de adaptación a las exigencias del mercado.

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Cómo funcionan los sensores IOT en una planta

Un sensor no es más que un medidor que señala los valores de alguna magnitud física o química. Así, su uso nos va a indicar parámetros tales como temperatura, posición, gases, iluminación, etc.

Para que estos sensores resulten útiles deben formar parte de un nodo, esto es, un sistema electrónico en el que varios componentes se conectan entre sí para recopilar la información, procesarla y enviarla a través de una red.

En el contexto de la IoT, los sensores suelen estar conectados a PLCs (Programmable Logic Controller), un dispositivo electrónico que se encarga de monitorizar los valores recogidos y, de acuerdo al valor obtenido, actuar de acuerdo a una programación previa.

La tipología del sensor es también uno de los factores que influye en la funcionalidad de las aplicaciones. Algunos ejemplos presentes en la IIoT son los siguientes:

  • Sensores de temperatura: como indica su nombre, estos sensores muestran los valores térmicos del objeto que los incluye. Tradicionalmente han sido usados en la calefacción o en el aire acondicionado, pero hoy en día también son frecuente en la fabricación industrial, concretamente en aquellas máquinas que necesitan un control riguroso de la temperatura.
  • Sensores de presión: supervisan los sistemas y dispositivos propulsados por presión. Su uso en la industria se centra en el mantenimiento de los sistemas de suministro de agua y calefacción.
  • Etiquetan inteligentes: la normativa actual exige que las empresas controlen la trazabilidad de muchos de sus productos. Estos sensores permiten que esa información esté siempre disponible.
  • RFID: al igual que las anteriores, los tags RFID (etiquetas de identificación por radiofrecuencia) son perfectas para conocer la trazabilidad de cada producto.

Beneficios de usar IOT en la industria

Aunque los beneficios del uso de IoT en la industria pueden ser innumerables hay que tener en cuenta que se trata de una herramienta en pleno desarrollo. Sin embargo, ya hay algunas ventajas que están empezando a ser evidentes:

Control de calidad: los sensores de IoT recogen datos de los productos agregados durante varias etapas del ciclo del producto. La información suele estar relacionada con la composición de las materias primas, la temperatura, los desechos o el transporte, entre otros aspectos. Aunque aún es poco frecuente, se espera que el dispositivo IoT siga enviando información tras su venta y, así, poder recoger las opiniones del consumidor final.

Gestión de instalaciones: gracias al uso de sensores IoT en los equipos de fabricación se pueden crear alertas de mantenimiento cuando se necesita. Esto afecta de manera especial a la maquinaria que requiere ciertas condiciones de temperatura y/o vibración para su correcto funcionamiento. Los sensores, por lo tanto, emitirían una señal si la lectura de esos factores indica peligro de avería.

Seguimiento del flujo de producción: el IoT en la industria ofrece la opción de seguir la línea de producción en toda su extensión. Los datos ofrecidos, en tiempo real, proporcionan a los responsables toda la información que necesitan para ajustar las operaciones para mejorar la gestión del costo operativo. Esta supervisión, además, permite descubrir los atrasos en la producción y eliminar los desechos.

Gestión de inventario: uno de los ámbitos más beneficiados por el uso del IoT es la gestión de inventario. Esta tecnología permite seguir todos los eventos que se produzcan en la cadena de suministro, lo que incluye la revisión del stock y el seguimiento de los pedidos. Además, la red emite un aviso cuando se produce cualquier cambio importante. El resultado es una gran mejora de la visibilidad entre los gerentes y los canales de inventario. La información recibida por los primeros les proporciona una estimación basada en datos reales sobre el material disponible, el trabajo en progreso y el tiempo estimado para que entre nuevo material.

Gemelos digitales: aunque este aspecto puede ser el que necesite aún más tiempo, la posibilidad de crear gemelos digitales supone una auténtica revolución para la industria. Se trata de representar virtualmente los dispositivos y la maquinaria que forman parte de una organización industrial. Cubren todo el ciclo de vida del proceso y facilitan el mantenimiento productivo, además de aumentar la eficiencia gracias a la capacidad de visualización.

Disminución del tiempo de inactividad de la maquinaria: conectando la maquinaria a internet se ha logrado monitorizar a distancia los datos ofrecidos por cada dispositivo. De esta forma, se reduce el tiempo en el que la máquina está inactiva.

Cómo implementar el IOT en una empresa de fabricación

A pesar de las grandes posibilidad que ofrecen las aplicaciones IoT a la industria, aún hay empresas reacias a implementarlas. El principal motivo es la dificultad del proceso, comenzando por la necesidad de coordinar diferentes equipos operativos y unidades de negocio.

Para que el proceso de implementación sea un éxito es preciso seguir los siguientes pasos:

  • Definir el proyecto: el primer paso es, obviamente, tener muy claro lo que se quiere conseguir al implementar las aplicaciones IoT. Para ello, el equipo encargado debe comprender en profundidad qué alcance va a tener el utilizar estas herramientas. Es crucial, por lo tanto, conocer los indicadores claves de rendimiento e introducir mejoras.
  • Comprobar la integración: es muy importante evitar cualquier problema de compatibilidad del hardware, lo que requiere identificar en profundidad sus componentes. En ocasiones, se puede caer en la tentación de incorporar sensores externos a la maquinaria antigua, una solución más rápida y más económica. Sin embargo, en muchos casos no es la mejor opción, por lo que es fundamental comprender los problemas de compatibilidad potenciales.
  • Planificar el diseñó atendiendo a la conectividad: aunque la conectividad ha mejorado notablemente en los últimos tiempos, aún pueden existir algunas áreas en las que sea complicado implementar el IoT. Antes de comenzar, es importante tener claro como resolver la captura de datos incorrectos una vez que el sistema se ponga en marcha.

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