Ilustración de la comunicación digital de alta velocidad y en tiempo real habilitada por el cable de par trenzado Ethernet .

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EL NUEVO ESTÁNDAR SPE REVOLUCIONA LA INDUSTRIA 4.0

El estándar híbrido de cable de par trenzado Ethernet acerca a la industria a hacer realidad la manufactura inteligente, y finalmente lleva la tecnología Ethernet al borde de la red.

En un futuro cercano, las soluciones de conectividad basadas en un solo cable Ethernet podrán implementarse en fábricas inteligentes para lograr el siguiente nivel de automatización, lo que impulsará mejoras en la productividad y eficiencia en la manufactura. Este avance tecnológico es posible gracias a los esfuerzos de TE Connectivity por establecer un estándar común para cable de par trenzado Ethernet (SPE) industrial, un estándar que por fin lleva el Ethernet al borde de la red industrial.  

Reducción de la falta de conectividad a nivel de los dispositivos de campo

El Ethernet estándar ha sido un pilar en soluciones empresariales y centros de trabajo, y el Ethernet industrial ha llevado tecnologías de comunicación de alta velocidad a estaciones de trabajo y dispositivos de control dentro del entorno de manufactura, pero ha existido una falta de conectividad en el nivel de dispositivos de campo. Los sensores en las máquinas, que han avanzado de forma notable en los últimos años, quedaron limitados para comunicarse con el resto de la red debido a tecnologías analógicas y de bus de campo que no utilizan el mismo protocolo de comunicación que el Ethernet de alta velocidad. Afortunadamente, con el nuevo estándar industrial de cable de par trenzado Ethernet, la comunicación industrial será más transparente, lo que hace posible una conexión con menos limitaciones desde la nube hasta los dispositivos de campo conectados al borde de la red.  

SPE

Definición de un estándar industrial común para SPE

Tras un amplio proceso de discusión y colaboración, en septiembre de 2021 los proveedores de conectividad y las asociaciones del sector acordaron que el cable IEC 63171-7 con conector M12 fuera el estándar industrial para cable de par trenzado Ethernet. La IEC 63171-7 (o -7) proporciona una interfaz para cable de par trenzado Ethernet híbrido y transmisión de energía en un solo cable, con transmisión de datos de alta velocidad que alcanza hasta 1 Gbps/600 MHz y potencia que alcanza hasta 11 kW/16 A, lo que hace posible optimizar la comunicación máquina a máquina en las aplicaciones sin pérdida de datos, descentralizar la capacidad de cómputo y llevar la información al borde de la red de una forma más eficiente y transparente. 

La adopción de la -7 como estándar industrial de cable de par trenzado Ethernet ofrece varias ventajas adicionales para los fabricantes:

  • Se integra perfectamente con la infraestructura Ethernet existente  
  • Ofrece funciones de conectividad plug-and-play sencillas
  • Utiliza un solo conjunto de cable y conector, diseñado para resistir entornos exigentes.
  • Utiliza pines separados para los terminales de datos y de energía, lo que amplía las opciones de potencia.
  • Ofrece la confiabilidad, durabilidad y seguridad requeridas en entornos industriales.
  • Su diseño de un solo cable y un solo conector reduce el costo total y facilita la integración en espacios compactos, un factor clave en la tendencia continua hacia la miniaturización. 
SPE
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SPE al alcance de la industria

La alineación con el estándar -7 es un paso clave para hacer posible el futuro de la Industria 4.0. Esta solución de conectividad delgada, ligera y de alto rendimiento permite a la industria digitalizar los dispositivos de campo y es un componente clave de la infraestructura del internet industrial de las cosas (IIoT).   

Para prepararse para la transición hacia la manufactura inteligente, las empresas deben migrar sus soluciones tradicionales de comunicación y sistemas de bus a una infraestructura basada en Ethernet. Sin embargo, sin una norma SPE para el mercado industrial, los fabricantes han dudado en adoptarla. Afortunadamente, esa barrera se eliminó con la definición de la norma industrial SPE -7.   

La creación de una norma universal aclara y simplifica las opciones de conectividad para los fabricantes y brinda certeza para invertir en la instalación de SPE industrial en dispositivos de campo, como sensores y otros equipos. La adopción de la norma -7 también permite utilizar una interfaz estandarizada, lo que mejora la seguridad en la planificación. También ayuda a lograr mayor eficiencia en la comunicación en tiempo real y mayor transparencia desde la nube hasta el nivel de campo, gracias a la solución híbrida de energía y datos con base en Ethernet. Estas dos áreas son factores clave que motivan a los fabricantes a realizar la transición a SPE. 

Tecnología inteligente para la manufactura del futuro

Dado que el conector M12 definido para el concepto híbrido ya se utiliza ampliamente en todo el mercado industrial, la norma -7 será más fácil de adoptar para los fabricantes. También aporta mayor flexibilidad para diseñar redes adaptadas a necesidades específicas de manufactura y amplía las opciones de los ingenieros para configurar software y datos, con el fin de crear un ecosistema de comunicación sin barreras desde el sensor hasta la nube y lograr una comunicación fluida entre máquinas y entre máquinas y personas. Esto es clave para aprovechar el aprendizaje automático, la inteligencia artificial y otras innovaciones de última generación que están revolucionando el IIoT.  
La configuración híbrida de la norma -7 también ofrece mayor flexibilidad para distribuir energía a través de la red, en comparación con la conexión punto a punto que requiere el Ethernet con alimentación sobre línea de datos (PoDL). Esto significa que es posible distribuir corrientes más altas a varios dispositivos de potencia conectados en cascada. 

Manufactura más eficiente

Tras años de innovación en SPE en la industria automotriz, TE Connectivity lleva sus ventajas al entorno de manufactura. Los conectores y cables Ethernet industriales tienen usos y ventajas claros, pero las oportunidades que ofrece un sistema verdaderamente integrado capaz, con comunicación en tiempo real, gracias a la norma SPE -7 industrial, son considerables. La adopción de esta norma SPE universal impulsará avances tecnológicos en el mercado industrial y ayudará a más empresas a optimizar los procesos de manufactura. 
En TE Connectivity se desarrollan soluciones de última generación que responden a las distintas necesidades de clientes que buscan acelerar la adopción del IIoT y hacer realidad la manufactura inteligente. TE Connectivity cuenta con un portafolio sólido de productos SPE para respaldar los objetivos de la Industria 4.0, experiencia en aplicaciones y presencia global para atender a clientes en cualquier parte del mundo.

Eric Leijtens, Desarrollo estratégico comercial, TE Connectivity

Eric Leijtens supervisa la estrategia de conectividad a nivel de campo dentro de la Unidad de Negocio Industrial de TE Connectivity. Eric también es vicepresidente de la SPE Industrial Partner Network, una asociación comercial dedicada a cosolidar a SPE como el estándar en la automatización industrial.