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Cómo mantener el ritmo a la evolución de los sistemas IT/OT en la industria 4.0

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Todos los profesionales que investigan o trabajan  en el campo de la automatización industrial, han leído en algún momento sobre la convergencia irrefutable que existe entre la integración de los sistemas de tecnología de la información (IT) y los sistemas de tecnología operativa (OT).

Debido al crecimiento de la digitalización y la necesidad de contar con los mejores estándares de seguridad en la industria, la convergencia de los sistemas IT/OT ha relucido como uno de los temas centrales desde campañas publicitarias sobre innovación de tecnología, hasta las ferias anuales de automatización y soluciones inteligentes en Europa (SPS, Hannover Messe, entre otras). Corporaciones líderes y vanguardistas dentro del sector industrial, mantienen alineados los parámetros que siguen el paso del progreso tecnológico en la industria 4.0.

Automatización Industrial

Figura 1. Representación ilustrativa de la Industria 4.0 en la actualidad.

Pero, una de las incógnitas que se generan en este contexto sería: ¿Realmente los profesionales de esta nueva era industrial mantienen el ritmo  con los avances que se generan en paralelo?

Por supuesto, todo ingeniero familiarizado con esta industria conoce por concepto que siempre que se crea nueva tecnología, viene respaldada con su respectiva documentación para la aplicación -llámese manual de operador, documentación técnica, tutoriales, datasheet, etc.-. Pero, ¿y si no se trata de una tecnología en específico?, sino más bien, de una nueva arquitectura basada en el diseño de nuevas redes de última generación o vanguardia (donde se evidencia el concepto de “State of the art network”). Sobre esto, La interpretación o adaptabilidad para un profesional dentro de esta área, se torna más compleja.

Si se desea que los profesionales mantengan un nivel apto de capacitación para enfrentarse a las nuevas tendencias del mercado industrial, independientemente de que sean internos o externos a la industria, no solo deben comprender en cierto grado la tecnología o equipamiento que conforma la red industrial, sino también toda la ingeniería y mecanismos con la que funcionan estos nuevos modelos, hablamos de protocolos de comunicación (Profinet, seguridad M2M, WLAN, basados en la nube, OPC UA, Modbus), sistemas de ingeniería (TIA Portal, Edge Management, SINEC NMS,MES) sistemas de gestión de redes, entre muchos otros.

Claramente, mantener un aprendizaje continuo de todos estos nuevos cambios en el mundo de la automatización no es un trabajo sencillo de dominar para un solo profesional más aún si se desean alcanzar todos los tramos que nos ofrece la industria 4.0, tanto en el presente como en el futuro. De hecho, no es un secreto mencionar que muchas empresas y corporaciones dividen grupos de trabajos con especialistas en cada área o sección de trabajo.

Hasta los momentos, esta aplicación laboral ha resultado eficiente, tanto para la industria como para los profesionales que laboran dentro de ella. No obstante, es en este mismo punto donde puede surgir el primer problema para la mayoría de profesionales que dedican su vida a esta industria, puesto que suelen encontrar su zona de confort en un punto de su trayecto laboral y terminan concentrando todos sus esfuerzo en esa determinada estación de trabajo, e indirectamente, cierran la posibilidad de expandir sus conocimientos hacia otras áreas afines que forman parte del gran árbol de la industria 4.0, que actualmente continúa ampliando sus ramificaciones.

Por ejemplo: programadores de PLC, instrumentistas, operadores, entre otro; no solo deben dedicarse al marco de trabajo que se exige en los escalones inferiores e intermedios de la tradicional pirámide de la automatización. Lo mismo sucede con los ingenieros en sistemas o informáticos, programadores, especialistas en ciberseguridad, entre otros, que ubican su área de trabajo en los escalones superiores de la tradicional pirámide de la automatización.

Figura 2. Pirámide de automatización industrial tradicional vs Industria 4.0 proyectado en tecnologías habilitadoras de datos y servicios centrados – IEEE Acces Vol.7. (2019). Gestión de datos en la industria 4.0: State of the art network y desafíos abiertos.

Por las tendencias que han caracterizado al mercado actual, es inminente pensar en el punto de inflexión que tendrá cada especialista en su estación de trabajo o zona de confort, esto debido a los inevitables y progresivos cambios que surgen en esta industria por la integración de los sistemas de tecnología de la información (IT) y los sistemas de tecnología operativa (OT).

Es en este párrafo donde cada especialista se puede preguntar: con todos los cambios y nuevas tendencias que día a día surgen, ¿realmente domino, comprendo o entiendo todo este sistema?, ¿desde el primer escalón hasta el último?, y si realmente lo entendiera, ¿qué organismo objetivo me convalidaría toda la información?

Afortunadamente, tanto las asociaciones, organizaciones, comisiones internacionales, e incluso, las propias corporaciones como “Siemens AG” brindan a estos profesionales y a las empresas dentro de este sector las guías y la documentación que permiten el enriquecimiento de conocimientos necesarios para el aprendizaje de estas nuevas tendencias, para lograr, de esta manera, formar, capacitar y buscar las metodologías acordes para la implementación real.

Para este artículo, tomaremos como referencia la reciente publicación de Siemens que lleva por título: “Conceptos de red para la automatización en fábricas”, posteado el 14/06/2023 en sus foros oficiales de soporte para usuarios, donde se evidencia todo el contexto dado, partiendo de las descripciones generales de capa 2 y capa 3 (basados en el Modelo OSI) de una red industrial separada físicamente como una solución que integra una plataforma estructurada con soporte de requisitos de seguridad y comunicación. Todo esto, por medio de la explicación de requisitos, viabilidad teórica y sugerencias. En la documentación original, se evidencia la convergencia de sistemas IT/OT dentro de las nuevas redes industriales.

Figura 3. Descripción general de una posible solución de arquitectura para una red industrial, basado en el enfoque de la capa 2 (modelo OSI).

 

Si realizamos un análisis funcional, lo primero que detectaremos es la gran diferencia entre la red empresarial y la red industrial a nivel de infraestructura. La forma más fácil de comprender este diagrama es por medio del enfoque de las representaciones de IT tradicionales donde se lleva a cabo la aplicación de conceptos como “intranet”, “internet”, “datacenter”.

Sin embargo, esto no descarta la consideración de que existan muchas preguntas por parte de los especialistas en OT, por ejemplo: ¿Cómo se puede simplificar tantas conexiones en la red industrial y luego conectar todo este mundo en una red mucho más simple?; de la misma forma, pueden existir las mismas incógnitas en la parte mediática del sistema, ¿qué requerimientos existen para lograr la comunicación en cada nivel y así lograr la separación de las redes?

Quizás los profesionales especializados en IT se realicen preguntas similares en función a la distribución evidente de los niveles en la red industrial.

Figura 4. Descripción general de una posible solución de arquitectura para una red industrial, basado en el enfoque de la capa 3 (modelo OSI).

Si realizamos un análisis funcional, notaremos el pronunciado énfasis en las subredes de cada nivel. En la documentación original, con respecto a esta descripción general, se argumenta que “la segmentación de la red es requerida por razones de seguridad”, al igual que se declara que el tráfico de datos es controlado y monitoreado con ayuda de los correspondientes firewalls, cumpliendo funciones de enrutamiento y gateways.

No obstante, es muy probable que al igual que en la primera descripción general en base a la capa 2, existan las mismas o más incógnitas, que solo pueden ser clarificadas estudiando la documentación original. Sin embargo, para este punto de vista, el análisis de la capa 3 suele ser mucho más compresivo para los especialistas en IT.

Esta es solo la punta del iceberg de muchas preguntas que pueden surgir para cada profesional dentro del sector de la automatización. Dichos análisis  apenas realizan un enfoque de carácter funcional, más no un análisis desde el enfoque descriptivo y tecnológico de la arquitectura presentada, que es el análisis a los que muchos profesionales les generará mayor interés o impacto.

El objetivo principal de este artículo es intuir y fomentar a los profesionales la necesidad de mantener una actitud abierta en aprender acerca de los nuevos retos que obsequia la imparable locomotora del progreso industrial 4.0. Sobre todo para aquellos profesionales que dedican día a día, su vida a la automatización industrial.

Muchas veces como profesionales nos preguntamos el cómo podemos mantenernos al tanto de estas nuevas tendencias, y en este artículo, invitamos a los lectores interesados en este mundo a seguir las publicaciones en los foros de soporte de las mayores corporaciones en esta industria como Siemens, Beckhoff, Omron, Rockwell Automation, KUKA, ABB, etc. De igual manera, extendemos una cordial invitación a seguirlos en redes como LinkedIn donde estas industrias siempre nos mantienen al tanto de nuevas noticias; incluso, páginas alternas como InfoPLC son de gran ayuda para mantener esta actitud proactiva, así como de aquellos profesionales que también usan LinkedIn y comparten sus experiencias en el campo.

En conclusión, mantener el ritmo de la evolución de los sistemas IT/OT en la industria 4.0 se ha convertido en una necesidad imperante para las empresas que desean mantenerse competitivas en el mercado actual. La convergencia de la tecnología de la información y la tecnología operativa ha generado una serie de desafíos y oportunidades que requieren una gestión eficiente y una adaptación constante. Para lograrlo, es fundamental establecer una estrategia integral que incluya la actualización y modernización de los sistemas existentes, la implementación de soluciones de ciberseguridad robustas y la capacitación continua del personal. Además, es esencial fomentar la colaboración y el intercambio de conocimientos entre los equipos de IT y OT, así como estar atentos a las últimas tendencias y avances tecnológicos.

Autor: Jesús Romero, EADIC

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