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ERP, industria 4.0 y redes M2M

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¿Qué es la industria 4.0? En la adaptación al cine de la novela “Yo robot”, de Isaac Asimov, en mitad de una persecución vemos como el protagonista se introduce en una fábrica de coches. La fábrica está totalmente automatizada, no vemos ni una persona en las zonas de ensamblaje o almacenamiento. Asistimos al ensamble completo de un un producto tan complejo como un coche sin ninguna clase de intervención humana directa. Tal vez este modelo productivo que nos plantea la película, sea una hipérbole, pero viendo esa escena nos podemos hacer una idea más aproximada de los que es la industria 4.0 que leyendo las farragosas definiciones que circulan por la web.

En definitiva es la transformación digital aplicada al mundo de la fabricación. La automatización llevada hasta su último extremo en el que las máquinas realizan todo el proceso productivo. Pero la industria 4.0 es mucho más que eso, significa tener conectados a los centros productivos al cliente, proveedores y múltiples fuentes de datos. Esto a día de hoy no es ciencia ficción. Mediante la integración entre sistemas de gestión y redes M2M, los sistemas son capaces de autorregularse y tomar decisiones en tiempo real en base a los cambios de la demanda, condiciones de la fábrica y suministros, aplicando las reglas de negocio previamente suministradas. Adaptando así el funcionamiento, la organización y la planificación de la fábrica  a las necesidades de la organización y los clientes.

Desde hace más de dos décadas los ERP se han convertido en los principales sistemas de gestión de las empresas en todo el mundo. Si la revolución digital va a transformar todo el sector industrial, que duda cabe de que los ERP no van a quedarse al margen de esta transformación ya que en ultima instancia serán los gestores de todas esta información.

 

Adaptando el ERP para trabajar con redes M2M

La integración de datos provenientes de sensores y dispositivos, como básculas de pesaje, sistemas de gestión de almacén o incluso localizadores en flotas de vehículos no es algo nuevo en las aplicaciones ERP. La cuestión clave es que hasta ahora estas integraciones generalmente eran desarrollos a medida hechos para casos específicos y concretos. En el resto de las ocasiones hablamos de soluciones verticales que establecen propuestas muy concretas para un único sector. Faltaba una arquitectura de solución capaz de integrar los datos provenientes de dispositivos y redes en las aplicaciones de negocio, de forma versátil y dinámica. Permitiendo integrar la mayor cantidad de información útil disponible sin tener que caer en costosos desarrollos y soluciones a medida que necesitan de esquemas rígidos que acaban lastrando la competitividad de la empresa.

A grandes rasgos, las redes M2M integradas con aplicaciones de negocio se componen de cuatro elementos básicos: dispositivos, pasarelas, servidores y aplicaciones de negocio.

Por dispositivos entendemos cualquier aparato capaz de captar información y realizar mediciones sobre diversas variables de interés tales como: localización, movimiento, condiciones ambientales, información de estado de máquinas y un largo etc…

Las pasarelas son dispositivos que se encargan de recoger información de varios dispositivos y filtrar y transformar esa información a formatos estándares para su transmisión a través de internet. El servidor recibe toda esta información que analiza, filtra y almacena en los repositorios de datos del ERP para que pueda ser usada por las aplicaciones de negocio.

Este tipo de arquitectura basada en pasarelas facilita enormemente la integración de datos en las aplicaciones de negocio ya que el servidor simplemente necesita un protocolo para comunicarse con las pasarelas y no uno protocolo y configuración por cada dispositivo a incorporar a la red. Realmente este diseño de red marca la diferencia entre la integración de dispositivos tradicional y el Internet de las cosas…Las pasarelas vienen a ser ordenadores diseñados y dedicados exclusivamente a la recogida de datos, con procesadores especializados y múltiples opciones de conexión y recogida de datos, generalmente tienen un aspecto mucho más robusto que un ordenador normal y carecen de pantalla o teclado ya que se accede a ellos de forma remota. A continuación podeis ver la imagen de una pasarela.

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Para entenderlo todo de forma más clara utilizaremos un ejemplo práctico y tal vez más sencillo de entender que uno industrial, el de una cadena de tiendas. En cada tienda tienda se dispone de estanterías inteligentes que detectan automáticamente cuando un producto es retirado de una estantería, también desde la caja se recoge información de los productos vendidos, además los sensores de la tienda detectan la afluencia total de personas, temperatura, humedad y demás. En lugar de conectar cada uno de esos dispositivos a la aplicación de negocio, con el uso de una pasarela podemos  centralizar la recogida de datos de todos los dispositivos de cada establecimiento en una una pasarela que hará de intermediario entre los dispositivos y el servidor.

Con esta arquitectura de red facilitamos la replicación de este modelo de redes M2M a otros establecimientos de la empresa, además de la integración de datos en el repositorio del ERP.  Las pasarelas M2M además son equipos específicamente diseñados para la recogida de datos provenientes de sensores y su conversión a diversos protocolos, con lo que soportan la mayor carga de complejidad a la hora integrar, además aportan otras ventajas como la seguridad extra en la red.

 

El internet de las cosas y su impacto en la empresa

“¿Que es eso del Internet de las cosas? ¿Lavadoras que hablan con neveras?”, hace unos días escuché esta jocosa reflexión cerca de una máquina de café. Me hizo reír durante un buen rato. Como casi todo lo que nos hace gracia contenía una algo de verdad. El Internet de las cosas en esencia no es más que eso máquinas que se comunican entre ellas sin intervención humana más allá de la instalación y supervisión.  El principio es sencillo pero sus implicaciones son bastante profundas y en el ámbito empresarial no van significar simplemente que la fotocopiadora hablará con la máquina de café.

 

El sino de la evolución tecnológica

Una de las pocas tendencias constantes que podemos observar en el desarrollo tecnológico es la disminución del costes de oportunidad. Cada nueva tecnología a pesar de ofrecer unas ventajas casi siempre lleva asociado unos inconvenientes y limitaciones, en el caso de los vehículos podría ser el coste por consumo de carburantes, la contaminación, la autonomía de los vehículos o su incapacidad para circular por ciertos terrenos. En el caso de las soluciones de gestión y equipos electrónicos para empresas un claro ejemplo podrían ser los costes de implantación, mantenimiento así como la gran cantidad de conocimientos técnicos.

Conforme una tecnología se va desarrollando además de mejorar su funcionalidad, capacidad y potencia también se va perfeccionando para disminuir sus inconvenientes y limitaciones. De hecho cuando una tecnología alcanza un cierto grado de madurez este aspecto acaba por lo general convertido en un asunto prioritario. La velocidad máxima y potencia de los utilitarios se ha mantenido relativamente estable durante las dos ultimas décadas. Un coche con 140cv se considera que potencia más que suficiente para satisfacer las necesidades de desplazamiento de cualquier familia. ¿Donde se ha puesta el énfasis? En hacer los viajes más cómodos, con un menor consumo de combustible y con mayor seguridad.

En el caso de las soluciones para empresas pasa exactamente lo mismo. Las redes M2M llevan décadas siendo utilizadas por las empresas, aun cuando todavía no había ni siquiera inventado el termino M2M. El problema de este tipo infraestructuras era su elevado coste y alta complejidad técnica limitaba enormemente la capacidad de gran parte de las empresas de rentabilizar estas inversiones.

Durante los últimos 10 años hemos asistido a una disminución del coste, tamaño y consumo de los microprocesadores y dispositivos, así como una universalización de las redes de comunicación, una mayor estandarización de los protocolos de comunicación además de un mayor disponibilidad de personal formado y capacitado para diseñar montar, instalar y explotar este tipo de sistemas. En resumen la tecnología ha alcanzado un punto de maduración en el que se va a hacer accesible y rentable para un número de empresas cada vez mayor.

Una nueva forma de interactúar con la tecnología

Si para algo sirve el que las máquinas puedan comunicarse y ajustar su comportamiento en base a la información recibida es para que nosotros tengamos que hablar menos con ellas, darles menos instrucciones y tener que estar menos encima. Al igual que un perro guardián bien adiestrado que protege la propiedad tanto si el amo está en casa como si no, las redes M2M (Machine to Machine) deben de ser capaces de realizar tareas complejas sin apenas necesidades de supervisión.

Esto lógicamente va a tener una consecuencia, la disminución de la complejidad técnica necesaria para realizar gran cantidad de procesos en la empresa.  Esto no quiere decir que desaparezcan las barreras de entradas, simplemente van cambiar. Pero si introduce un punto de inflexión, dado que a partir de ahora las cosas funcionaran mejor habrá que dedicar menos esfuerzo a hacerlas funcionar, de ahora en adelante el enfasis habrá que ponerlo cada vez más en analizar y comprender como tenemos que ponerlas a trabajar para que ayudan mejor a la consecución de los objetivos de nuestro negocio.

La comprensión del negocio una auténtica barrera de entrada

Necesitan eso sí de unas instrucciones y reglas de negocio bien definidas y estructuradas, en las que hay que invertir tiempo y esfuerzo y que sobre todo exigen una comprensión previa y profunda de los procesos de negocio involucrados y conectados con el trabajo de esa red M2M lo cual no está al alcance de todas las empresas. El conocimiento técnico y la capacidad financiera serán un barrera de entrada menor, el conocimiento del mercado y los procesos de negocio serán los muros a franquear por los retadores en muchos mercados.

Si algo escasea son buenos analistas son buenos analistas, no tan sólo en los negocios sino en prácticamente cualquier faceta de la vida. Por tanto escasean también las  empresas que tengan una definición y conocimiento preciso de su modelo de negocio de los procesos implicados y su interrelación.

Los retos de la industria actual

Los ciclos económicos y las revoluciones tecnológicas acaban transformando toda la economía desde el sector más primario hasta el más sofisticado de los servicios. Estamos en un momento de la historia en el que hemos asistido a una integración y transformación de los mercados sin parangón y una revolución digital en la red que ha afectado a actividades económicas tan variadas como la agencias de contactos o la venta de artículos de segunda mano.

La industria manufacturera basada en planes de inversión a largo plazo y activos con periodos largos de amortización es por naturaleza menos permeable a las tendencias del mercado. Las importantes barreras de entrada a los mercados industriales tanto por inversión como por conocimiento hacen que el tiempo discurra más despacio. No se puede renovar una refinería cada vez que una lumbrera de Silicon Valley crea una nueva aplicación para medición de flujos  en un Smartphone pero tampoco se puede vivir de espaldas al mundo.

Hemos llegado a un punto en el que los  grandes conglomerados industriales están comenzando a hacer cambios en sus modelos de negocio para afrontar los grandes retos de nuestro tiempo. Creemos por tanto que es interesante tener una perspectiva de cuales son esos principales retos.

La digitalización y el Internet de las cosas

Durante los últimos lustros la revolución digital ha transformado casi todos los sectores de la economía, con  distinto grado de afectación. La industria ha sido más conservadora  que otras actividades como la venta al detalle o el turismo. Pero como decimos en España a todo cerdo le llega su San Martín y parece que este es el momento de la industria.

A diferencia de otros sectores más etéreos como el entretenimiento o la educación, la industria está inextricablemente ligada al mundo físico. Con todas las implicaciones, altas inversiones en maquinaria, equipos y plantas, largos periodos de amortización que retrasan los ciclos de innovación y un largo etc… Y en general unas altas barreras de entrada al mercado que hacen que este sea menos accesible a nuevas formas de innovación. Cuanto más grande o “pesada” es una industria, más complejo es la introducción de nuevas mejoras.

Esto ha supuesto que la digitalización sólo haya llegado parcialmente, ya que casi todas las empresas cuentan con sistemas de gestión, el grado de cobertura que estos ofrecen sobre el conjunto total de operaciones de la empresa es mucho más limitado que en otros sectores, concentrado principalmente en la parte administrativa y financiera del negocio. Lo complejo y poco frecuente de muchas de sus operaciones hace que las empresas no puedan contar con total cobertura funcional a través de las soluciones estándar del mercado. Esto les hace optar por el desarrollo de sistemas a medida integrados con el estándar.

En un futuro próximo las empresas industriales deberán de ser capaces de cerrar exitosamente la brecha de la digitalización, ya que de lo contrario acabarán pagando un precio muy caro.

Pero hay un reto mayúsculo que el sector industrial debe afrontar y que está hecho a su medida, este es el internet de las cosas. En los últimos años la reducción del tamaño y precio de procesadores, sensores y dispositivos, así como el abaratamiento de las comunicaciones ha hecho posible que las redes M2M sean asequibles y funcionales para gran cantidad de empresas. El sector industrial por su alta intensidad en el uso de activos es un candidato perfecto para la incorporación de este tipo de tecnologías.

En gran medida la adopción de las redes M2M puede permitir  a las empresas una completa digitalización de sus operaciones, con un mayor control sobre procesos productivos y logísticos. Una reducción de los costes y una gestión mucho más eficiente del mantenimiento de los equipos y activos fijos. Y en general una gestión de la cadena de suministros mucho más sensible a los cambios en los mercados que permitirá desarrollar una gestión de inventarios mucho más ajustada y eficiente.

 

Nuevas tecnologías

Por otro lado la tecnología siempre puede suponer un factor de contracción y expansión del comercio internacional. Así como el uso del sistema de “containers” y los bajos precios del crudo han permitido incrementar el nivel de comercio hasta niveles sin precedentes, el desarrollo de nuevas tecnologías como energías renovables, la creación de “nano materiales inteligentes” o un mayor desarrollo del reciclaje podrían tener un impacto netamente negativo en el comercio de hidrocarburos y materias primas.

Existe una amenaza a la bonanza del comercio internacional más de fondo todavía y es la expansión de las tecnologías de impresión en 3D.

El auge económico de los últimos dos siglos y medio se basa en los beneficios de fabricar largas series de productos idénticos, vía especialización y economías de escala, frente al modelo tradicional artesanal de fabricación.  Las ventajas en términos de bienestar material logrado para gran parte de la humanidad son indiscutibles, esto unido a los avances en ciencia, técnica, educación y transporte, ha hecho que la humanidad haya conocido un auge de la prosperidad sin parangón en ningún otro periodo histórico. El desarrollo de la impresión 3D así cómo el del software de diseño está permitiendo un nuevo cambio de paradigma en el que la creación de pequeñas series y productos únicos  es una alternativa rentable.

Hoy en día se pueden imprimir en 3D gran cantidad de materiales: diversos tipos de plásticos, acero, aluminio, plata, etc… Cada vez con mayores niveles de calidad y precisión. La impresión en 3D supone una automización casi absoluta del proceso de fabricación.  Esto tiene unos efectos absolutamente disruptores en las fuerzas competitivas de los mercados en los que puede ser aplicada esta tecnología.  Para comenzar hace que los costes laborales dejen de ser un factor competitivo. Cuesta prácticamente operar lo mismo una máquina aquí que en China, por lo tanto la cercanía con el cliente vuelve a ser un factor clave competitivo ya que la diferencia está más en los costes de transporte que en la mano de obra.

Por otro lado supone un cambio cultural en la forma de comprar y consumir productos, cada uno puede tener su propio producto, la publicidad y el marketing de masas perderán relevancia. ¿Qué sentido tendrá intentar convencer a la gente de que compren un producto igual al que tiene todo el mundo cuando pueden obtener algo mucho más personalizado y propio por un coste más asequible? El diseño estará en el centro de este nuevo modelo y la diversificación y segmentación alcanzará niveles insospechados.

La estabilidad internacional

La industria ha sabido adaptarse con rapidez a la  apertura de los mercados internacionales, bien sea mediante la implantación de centros productivos en lugares que permiten obtener unos costes de fabricación más asequibles, abriendo la cadena de suministros a un mayor número de proveedores o simplemente ofreciendo sus productos en número creciente de mercados.

Realmente estamos en un punto en el que la economía difícilmente pueda estar más internacionalizada.  Los precios del crudo y los avances en materia  de transporte marítimo han contribuido a que este factor se cumpla. La pregunta más obvia por tanto es… ¿y ahora qué?

Lo lógico es que asistamos a más de lo mismo. En el sentido en el que la revolución que ha supuesto la capacidad productiva china, convertida en la fábrica del mundo es un proceso que ya se ha visto antes cuando otras economías adoptaron la revolución industrial. Los salarios, estándares de vida e impuestos tenderán a crecer en China para ir igualándose con los de sus compradores. ¿Cuál será el siguiente paso? ¿El traslado de los centros productivos hacía nuevas economías emergentes? Ese es el patrón seguido hasta ahora. Por lo tanto todas aquellas industrias que basan su estrategia en la búsqueda de menores costes laborales tendrán que tener la flexibilidad suficiente para adaptarse a la nueva situación.