German Edge Cloud e IBM aportan una solución de cloud híbrido para el Edge Computing industrial directamente en la producción

Con el aumento del nivel de digitalización, el sector industrial es el que más exige opciones rápidas y seguras para el uso de datos con valor añadido. Durante el proceso de producción, las máquinas y los sistemas generan cantidades inmensas de datos sobre el estado y la situación de la máquina, el producto y la etapa del proceso correspondiente. Estos datos deben registrarse, analizarse y procesarse posteriormente in situ sin perder tiempo. Los motivos son varios: unos períodos de latencia cortos para aplicaciones en tiempo real, una rápida caducidad de la relevancia de los datos, las regulaciones legales o los requisitos para la seguridad de los datos. Además, existe el deseo esencial de las empresas de conservar la soberanía de los datos para proteger los conocimientos críticos para la empresa.

En una inspección visual moderna con soporte de IA en la producción, por ejemplo, las imágenes de alta resolución se analizan automáticamente, idealmente en tiempo real. Si cada imagen debe enviarse al cloud público a través de la red local de la fábrica para su análisis, las ventajas de las tecnologías modernas de IA se desvanecen debido a los elevados períodos de latencia y a la disponibilidad a menudo insuficiente de la red de área amplia (WAN) para los grandes flujos de datos. Además, muchas empresas aún no disponen de una visualización de los parámetros relevantes para el proceso de producción y el estado del sistema. A menudo, todavía no se pueden recopilar los datos necesarios de todas las fuentes heterogéneas en el punto de la producción donde se generan para poder realizar unos análisis válidos.

La solución preconfigurada e integrada democratiza las aplicaciones de Edge Cloud

GEC, una empresa del Friedhelm Loh Group, desarrolló ONCITE junto con sus socios en octubre de 2019: el primer dispositivo Industrial Edge Appliance con soberanía de datos para aplicaciones industriales en tiempo real. Ahora IBM ha ampliado este dispositivo para incluir la solución IBM Cloud Pak, que se basa en Red Hat OpenShift. Para los usuarios industriales, esto implica una puesta en marcha más rápida y una integración más flexible del dispositivo en todos los niveles de control de la producción.

GEC proporciona una conexión de red local sofisticada y segura. Además, esta tecnología robusta y de alto rendimiento apta para uso industrial procede del especialista en infraestructuras TI Rittal, la empresa más grande del grupo Friedhelm Loh Group. Además, con su Smart Manufacturing Operations Management (smart MOM) y la plataforma GEC Analytics integrada, GEC permite la visualización y el análisis «casi en tiempo real» de los datos de producción procedentes de todas las fuentes.

Lo que puede parecer simple al principio sigue siendo uno de los mayores desafíos en los entornos de fabricación modernos: hacer que los datos relevantes del producto y el proceso sean visibles durante el transporte continuo, completo de estación a estación hasta llegar al control de calidad y la entrega de los productos serializados al cliente. Aquí es donde IBM entra en juego.

Integración de OT y TI con IBM

Para que esta visualización sea un éxito, todos los datos relevantes deben recopilarse casi en tiempo real a lo largo de toda la «pirámide de automatización» de la producción: desde los sistemas TI locales de la fábrica con los ERP en la cúspide, hasta PLM, MES y SCADA, los sensores y los actuadores de las máquinas de procesamiento en la base.

Los primeros módulos de IBM Cloud Paks abordan la integración de la OT y TI mediante la solución Plant Service Bus de IBM. Se basa en la aplicación App Connect for Manufacturing de IBM y ofrece una integración universal en la producción basada en MQTT, OPC UA y varios otros protocolos. Además, se utiliza el Operational Decision Manager de IBM, que permite a los empleados que no son de TI controlar el comportamiento y los flujos de datos en la producción mediante reglas comerciales. Todos los datos del área operativa (OT) se registran y unifican con los datos del sistema TI para, posteriormente, ponerlos a disposición del Smart MOM.
La solución se ejecuta en Red Hat OpenShift, lo que significa que no solo los componentes proporcionados por GEC e IBM, sino también otras soluciones de terceros, se ejecutan en un entorno moderno en contenedores, automatizado y también virtualizado a modo de la nueva TI de producción. Red Hat OpenShift ofrece a los clientes la flexibilidad de ejecutar sus aplicaciones localmente o en el cloud: la gran ventaja de un entorno en el cloud híbrido.

«La ventaja de la solución ampliada con IBM es obvia», afirma el Dr. Sebastian Ritz, director general de German Edge Cloud: «Al utilizar la tecnología de hiperescala, las empresas productoras se benefician rápidamente de un alto nivel de digitalización en su producción sin tener que desarrollar un amplio conocimiento al respecto. Mientras que los operadores de la fábrica pueden concentrarse en su negocio principal, GEC e IBM proporcionan una infraestructura TI que se adapta a sus requisitos de producción, planes de inversión y requisitos con respecto a la soberanía de los datos».

Las perspectivas de ONCITE se muestran en el proyecto piloto implementado en la planta de producción integrada digitalmente de Rittal en Haiger, en el estado de Hesse (Alemania).

Allí, 250 máquinas conectadas en red producen hasta 18 terabytes de datos a día, que se analizan, se procesan casi en tiempo real y se utilizan para optimizar la producción, con la seguridad y la soberanía de los datos necesarias. Cuando se diseñó la planta en 2015, todavía no había disponible una solución a medida con soberanía de los datos, lo que impulsó el desarrollo de ONCITE. Con la ayuda de la solución de IBM, se ampliaron las posibilidades: la información del producto en el sistema SAP se combinó con los datos de la estación en tiempo real. Esto permitió visualizar de forma rápida y fácil el estado de procesamiento en el que se encontraban los productos correspondientes y el progreso del proceso de producción en general.
«La construcción y la integración digital de nuestra producción en Haiger fue un trabajo pionero. Ahora, con ONCITE powered by IBM, queremos que nuestros clientes también se beneficien de nuestra experiencia», afirma el Prof. Friedhelm Loh, propietario y director general del grupo Friedhelm Loh Group: «Con IBM tenemos un socio que nos permite aumentar aún más las ventajas y la velocidad de implementación para los clientes, con una total soberanía de los datos».
Para proteger los conocimientos contenidos en los datos, GEC también se basa en la arquitectura de espacios de datos internacionales (IDS, por sus siglas en inglés) compatible con GAIA-X. La empresa es uno de los pocos proveedores de cloud del mercado que está preparada para IDS y, por lo tanto, GAIA-X. De este modo, el Friedhelm Loh Group también da soporte a la misión de la nueva organización GAIA-X de construir una infraestructura de datos europea segura y soberana. Con su filial German Edge Cloud, es uno de los cofundadores de GAIA-X. El Prof. Friedhelm Loh ayudó a poner en marcha el gran proyecto europeo iniciado por el Ministro alemán de Economía, Peter Altmaier, en otoño de 2019.

«Estamos encantados de contribuir con ONCITE a una reestructuración eficiente de la TI basada en los principios del cloud en la planta», afirma Gregor Pillen, director general de DACH en IBM. «ONCITE powered by IBM corresponde a nuestra comprensión de la cloudificación de las fábricas: con nuestro enfoque de cloud híbrido, las empresas conservan la soberanía total de los datos, ya que pueden determinar por sí mismas qué datos se procesan, cómo y dónde, ya sea de forma local, centralizada o en el cloud público».

Para todas las empresas interesadas, GEC ofrece una fase de prueba de tres meses para la solución.