Escalado de la IA industrial mediante integración Edge-to-Cloud

Las instalaciones de fabricación modernas generan continuamente grandes volúmenes de datos operativos, que a menudo permanecen aislados dentro de sistemas en la planta de producción (shopfloor). Tradicionalmente, la conexión de estas tecnologías operativas (OT) con la tecnología de la información (IT) corporativa de nivel superior y las plataformas en la nube requiere un middleware de IoT complejo y con un alto mantenimiento.

Estas capas de software adicionales a menudo crean cuellos de botella en el procesamiento de datos, aumentan los costes de infraestructura y requieren una preparación exhaustiva de los datos. Para las empresas industriales, esto complica la transmisión en tiempo real de datos de producción contextualizados, lo que a su vez frena el desarrollo, el entrenamiento y el escalado global de modelos de aprendizaje automático en múltiples plantas de fabricación.

La integración IT/OT de extremo a extremo como solución
Para eliminar estas barreras estructurales, se ha implementado una arquitectura de sistema directa para conectar los dispositivos periféricos (edge) de la planta de producción a una plataforma centralizada de datos e IA en la nube, sin necesidad de utilizar un middleware complejo. Esta solución técnica se basa en la interacción entre una plataforma edge industrial y un entorno analítico independiente de la nube.

La transferencia de datos se gestiona a través de un canal de datos especializado de grado industrial. Esta aplicación captura los datos directamente de los equipos de producción, los contextualiza y los enruta de forma continua. Esto crea un flujo de trabajo de circuito cerrado: los datos limpios de la planta sirven como base en la nube para el entrenamiento de algoritmos avanzados. Posteriormente, los modelos finalizados se despliegan de nuevo en los dispositivos edge locales, donde se ejecutan directamente dentro del proceso de producción y cerca de las máquinas físicas.

Características técnicas y canalización de datos automatizada
La capa edge utiliza un centro de integración principal para datos industriales con el fin de desbloquear de forma segura la información aislada de los controladores y las máquinas. El ecosistema de aplicaciones locales garantiza un procesamiento de datos de baja latencia y una alta disponibilidad del sistema, elementos esenciales para la ejecución de procesos críticos para la seguridad.

La aplicación FFT DataBridge actúa como enlace de conexión. Este software funciona como una puerta de enlace (gateway) lista para usar que elimina la preparación manual y costosa de datos. Transforma los datos brutos de fabricación en conjuntos de datos preparados para IA y los transmite de forma segura y cifrada a la plataforma Databricks. En el entorno de la nube, la información se gestiona de forma centralizada para admitir aplicaciones como el mantenimiento predictivo, la optimización de la calidad, la gestión de la energía y el control de procesos autónomos.

"La solución está lista para usarse y no requiere una preparación de datos compleja y costosa", explica Volker Stark, director de operaciones (COO) en FFT Produktionssysteme. "Al conectar de forma nativa IT y OT, eliminamos las complejas capas de IoT y simplificamos significativamente la conectividad industrial".

Beneficios operativos y escalabilidad global
La combinación del análisis de datos centralizado y la ejecución descentralizada permite tomar decisiones basadas en datos en tiempo real. Dado que la arquitectura del sistema es independiente de la nube y se basa en estándares, los modelos de IA completamente entrenados se pueden implementar en redes de producción globales con una personalización mínima, en lugar de permanecer limitados a una sola instalación.

La omisión de las complejas capas de middleware reduce los gastos administrativos y los costes de mantenimiento de la infraestructura de TI. Al desplegar algoritmos optimizados directamente en las máquinas, los usuarios se benefician de procesos más estables, una reducción del tiempo de inactividad gracias al análisis predictivo y un aumento en la productividad general. Esta conectividad de extremo a extremo forma la base técnica para los futuros flujos de trabajo de producción autónomos.

"La IA industrial solo despliega todo su valor cuando los datos, el contexto y la ejecución se unen", afirma Rainer Brehm, director de operaciones para Automatización y director de tecnología (CTO) en Siemens Digital Industries. "Juntos, permitimos a nuestros clientes escalar la IA industrial en todos los equipos y fábricas y hacer realidad una producción impulsada por la IA".

Editado por Maria Brueva, editora de Induportals – adaptado por IA.

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