Dentro de la tecnología impulsando la próxima revolución industrial

La comunicación de máquina a máquina forma un amplio plexo de datos precisos  en tierra, mar, aire y espacio. Hogares, oficinas y automóviles: conectados. Productos, entornos y personas: más inteligentes, más seguros, más ecológicos.

Parte de esto es fácil de imaginar. Parte de eso todavía aturde la mente. Un nuevo tipo radical de interconectividad ha llegado recientemente a las fábricas, arrojando una nueva luz sobre la propia Revolución Industrial. En aquel entonces, la sociedad estaba pasando de hacer todo a mano al uso de nuevas fuentes de energía para aumentar la velocidad y la eficiencia. A medida que los motores se volvieron más eficientes, surgieron las grandes fábricas. Estos avances se convirtieron en una segunda revolución industrial impulsada por el petróleo y la electricidad, y, finalmente, una tercera revolución impulsada por la tecnología digital.

A medida que la sociedad continúa buscando una producción más eficiente y formas de identificar problemas de manera más intuitiva, las fábricas se han convertido en la última frontera en las comunicaciones de máquina a máquina. 

Para operar con la máxima eficiencia, cada pequeño parámetro en el espacio de fabricación debe monitorearse cada milisegundo para obtener una interoperabilidad en tiempo real durante toda la producción. Anteriormente, estas instalaciones en expansión estaban equipadas con sensores más antiguos que recopilaban datos sin una conexión a Internet. Ahora vivimos en una era en la que la comunicación de datos basada en Ethernet de extremo a extremo existe en toda la cadena de producción. Los expertos de la industria se refieren a estas amplias redes interconectadas como Internet Industrial de las Cosas (IIoT).

Estas nuevas fábricas inteligentes conectan el mundo físico con el digital, conectando tanto la interfaz como el ingeniero y prácticamente cualquier máquina y cualquier nube. Desde sensores simples hasta robots de ensamblaje complejos, las máquinas en estas redes generan datos sin procesar, los analizan y los procesan en visualizaciones de producción en tiempo real. Están tomando cada vez más las grandes decisiones, y con una serie de informaciones, ahora pueden sortear ágilmente la ineficiencia con solo saber que deben hacer una pausa inmediatamente después del uso de la energía.

Gracias a la detección multimodal, la información sobre los errores de producción se puede agregar instantáneamente y actuar en consecuencia. La fábrica conectada digitalmente puede responder a la información aportada en cualquier parte de la cadena de suministro, incluidas las tiendas que venden sus productos. Al poder acceder fácilmente a los datos de todo el ciclo de vida de un producto, un fabricante también puede realizar un seguimiento de cuánto cuesta realmente fabricar cada unidad. Armados con ese conocimiento, los fabricantes son cada vez más capaces de ajustar sus precios en respuesta a estas métricas en tiempo real.

Solo estamos en la antesala de esta cuarta revolución industrial. Los productos y sensores aún deben diseñarse para que las usen en el campo personas que no son ingenieros. El ancho de banda debe aumentar y las señales deben ser más confiables. Con una comunicación verdaderamente constante, los problemas se detectan y abordan antes, los fabricantes pueden ahorrar energía y las fábricas pueden ser más flexibles, lo que les permite producir muchos productos estándares un día y pequeños lotes de una variante en particular al siguiente. A medida que se conectan elementos cada vez más pequeños, generando, transmitiendo y analizando datos, los procesos se vuelven aún más precisos.

Esta nueva innovación también puede proporcionar una solución para las fábricas más antiguas. Los fabricantes ahora pueden usar tecnología de vanguardia para hacer que los dispositivos previamente fuera de línea sean compatibles con IIoT. Todos los datos recopilados ahora se pueden procesar con datos de dispositivos más nuevos, integrando máquinas, controladores y unidades con redes y sistemas de TI. Con eso, las fábricas fuera de línea del ayer se convierten en las bulliciosas fábricas inteligentes del mañana.

La variedad de aplicaciones para la tecnología relacionada con IIoT es casi infinita.  No es solo la fábrica donde las cosas están conectadas. Un mundo de sensores perfeccionados para transmitir desde los extremos de la tecnología está llegando a nuestros hogares, lugares de trabajo y más allá.

Cuando las naves espaciales se preparan para el despegue, los sensores ahora evalúan temperaturas superiores a 1700 grados Celsius durante el encendido del motor, mientras que otro sistema de sensores en red garantiza que todo ese calor no derrita la carga útil. Incluso el enorme casco de 184 toneladas de estos cohetes está protegido por sensores que miden la fuerza aerodinámica aplastante ejercida en el despegue.
 

También podemos ver el ejemplo de un automóvil de carrera eléctrico de Fórmula E de alta tecnología que recorre la pista a 140 millas por hora. Mientras el vehículo se evalúa durante las vueltas de prueba, los datos críticos de temperatura y presión viajan entre el vehículo de 200 kilovatios y el box en un bucle estrecho, y casi en tiempo real. También se recopilan datos de diagnóstico adicionales vinculados a las entradas del piloto y al rendimiento de la suspensión, listos para ser descargados y analizados por los ingenieros de carrera una vez que se completa una prueba.
 

Los equipos de Fórmula E incluso están trabajando para estrechar este bucle haciendo que el flujo de datos entre los vehículos y los ingenieros sea casi perfecto. Con el inminente lanzamiento de Roborace, la Fórmula E planea traer toda una liga de automóviles autónomos equipados con sensores a la pista de carreras. En un mundo donde una pista llena de automóviles superdeportivos autónomos de alta potencia toma las decisiones en fracciones de segundo, el vínculo basado en datos entre el vehículo y el equipo se vuelve aún más crucial.
 

Todo importa en las carreras; ya que equilibra la seguridad y la búsqueda de velocidades cada vez mayores, y más información significa decisiones más inteligentes y un camino más rápido hacia la bandera a cuadros. A pesar del hecho de que la mayoría de las personas nunca conducirán un automóvil de carrera, la optimización basada en datos de máquinas como esta conduce a mejoras funcionales para todo Internet de las cosas.

Si bien la precisión de estas comunicaciones de máquina a máquina tiene sentido en entornos de alto riesgo como la pista de carreras, también están apareciendo en lugares menos probables como edificios de oficinas. Los edificios conectados más nuevos, como el Edge habilitado para aplicaciones de Ámsterdam, están sintonizados con nuestro comportamiento, proporcionando patrones ricos en datos que las máquinas utilizan para tomar decisiones mejor informadas. Incluso ahora su termostato, teléfono inteligente, luces y sistema de seguridad están comenzando a comunicarse, y pronto estarán limitados solo por lo bien que puedan funcionar juntos.
 

Por ejemplo, supongamos que normalmente llega a casa del trabajo a las 7 p. m. Su termostato lo sabe y, por lo general, ajusta todo a su propia zona ambiental de Ricitos de Oro, justo lo necesario. Pero, ¿qué pasa si se demora en el tráfico? Su sistema de HVAC estará desperdiciando energía y dinero durante media hora. Gracias a las comunicaciones de máquina a máquina, estamos entrando en una era en la que su automóvil puede evaluar la situación, calcular el retraso y transmitir una hora actualizada de llegada al termostato de su hogar. En respuesta, su termostato adaptará el inicio a su nueva hora de llegada estimada. Con solo un poco de comunicación de máquina a máquina y una toma de decisiones inteligente, habrá ahorrado dinero y reducido su huella de carbono. Ahora multiplique eso por los 124 millones de hogares de EE. UU. estimados por U.S. Census, y verá un gran efecto.

Una serie de sensores son los caballos de batalla de recopilación de datos de este marco. Monitoreando todo, desde la humedad, la posición, la presión, la vibración y la velocidad hasta el torque, la temperatura y el movimiento, los sensores recopilan la información sin procesar que alimenta el aprendizaje automático. En un entorno de oficina, esto permitiría que la microcámara del vestíbulo alimente datos de video en un sistema de gestión que activa los focos empotrables de estado sólido para encenderse en presencia de visitantes. El flujo de personas dentro y fuera del edificio se monitorea de manera efectiva, y un sistema muy sofisticado podría incluso permitir el acceso basado en la identidad de la persona que detecta en el edificio.

Dondequiera que nos involucremos con herramientas modernas, no solo en el desarrollo de naves espaciales y trenes motrices eléctricos de alto rendimiento, hay grandes posibilidades. La gestión de la energía se prueba y modifica teniendo en cuenta las nuevas eficiencias y la seguridad. La forma en que vivimos, trabajamos y actuamos está siendo revolucionada por pequeños componentes involucrados en interacciones infinitamente complejas, y todos están impulsados por el diálogo oculto entre nuestras máquinas.