¿“Edge Computing”, una buena alternativa para la industria de manufactura en Latinoamérica?

“Edge Computing” o “paradigma de Edge computing” es una de las más importantes tendencias de arquitectura para soluciones IIoT en el sector de manufactura.

Por esta razón me parece interesante referir una experiencia que tuvimos en ImecTech hace 12 años implementando una arquitectura descentralizada y muy similar a las arquitecturas actuales tipo “edge”, donde la captura de datos se hacía cerca a la fuente misma.

Nuestro cliente, una importante empresas de lácteos de Latinoamérica necesitaba para todas sus plantas asegurar en tiempo casi real el cumplimiento de normas legales referentes al peso neto envasado y al mismo tiempo minimizar los costos del desperdicio de materias primas en cada máquina de empaque.

Las arquitecturas de soluciones que habían evaluado eran centralizadas, tipo cliente-servidor, costosas de implementar por requerir de una red industrial en cada planta y necesitar servidores tolerantes a fallos.

Nuestra solución fue seleccionada porque además de cumplir con la funcionalidad solicitada permitía:

  • Capturar la data muy cerca de la fuente misma del dato (“Edge”), de forma que retroalimentaba al piso de planta casi en tiempo real.
  • Estaciones de operación autónomas que no eran afectadas por fallos de red o de servidores centrales.
  • Descentralización operativa, pero al mismo tiempo centralización de administración, configuración y visualización de la data.

 

Las estaciones autónomas en piso contaban con su propia capacidad de procesamiento, almacenamiento, visualización y comunicación con los dispositivos de medición cercanos a la máquina, como básculas electrónicas o PLCs.

Para administrar, almacenar y visualizar centralmente la información corporativa, se diseñó un orquestador bidireccional denominado “sincronizador”, que permitía definir diversas alternativas de sincronización de datos y, con las credenciales adecuadas administrar y monitorear desde cualquier punto de la intranet las estaciones de todas las plantas.

El orquestador decidía cuando transmitir datos desde o hacia la central. Al ser la captura local (“Edge”) la latencia de captura en la estación era muy baja, permitiendo retroalimentar a los operadores y recomendar ajustes para optimizar y estandarizar el proceso.  La disponibilidad operativa fue superior al 99%.

Bajo esta arquitectura adicionar nuevas estaciones tenía un costo marginal, pues no requería inversiones importantes de nueva infraestructura de red o en servidores.

El resultado fue excelente: Se logró reducir el desperdicio promedio de producto final en empaque de manera significativa, en algunas máquinas más de 3 veces. Los riesgos de sanciones legales eran mínimos, los tiempos en recolectar, analizar la información se redujo de semanas a minutos y además se facilitó las auditorías.

Los ahorros generados en cada estación aseguraban que su pago se recuperaba entre 1 semana y máximo 3 meses.

Contar con capacidad local (“Edge”) de procesamiento y almacenamiento permitió embeber en cada punto control estadístico de proceso (SQC) y contribuir a las practicas six-sigma en producción, sin que los operadores tuvieran que conocer estos conceptos previamente, reduciendo las curvas de aprendizaje.

Con la centralización se pudo monitorear el proceso de empaque en todas las plantas, la visualización mejoró las tareas de coordinación, se garantizó completa trazabilidad y dotó a los mandos supervisores y gerenciales de data confiable, que era utilizada para disminuir la incertidumbre en la toma de decisiones.

 

A partir de esta experiencia decidimos utilizar arquitecturas descentralizadas en nuestras diversas soluciones para manufactura, incluyendo nuestra nueva familia de soluciones ImecTools para manufactura 4.0 (https://imectech.com/es/industria-4-0/ ).

Este tipo de solución potencializa las soluciones On-Premise o Cloud.

Hoy en día, utilizamos Cloud Computing y Edge Computing al tiempo.  Así también podemos filtrar y reducir desde el volumen de datos enviados al Cloud.

Microsoft es líder en la promoción de arquitecturas “Edge computing” y “Cloud computing”

Especialmente en mercados emergentes como, por ejemplo, el latinoamericano las manufactureras no cuentan con infraestructura de redes industriales o tienen limitaciones en su conectividad al Cloud. En este escenario común contar con estaciones autónomas en el “edge” es una excelente alternativa que brinda beneficios importantes.