El Software Industrial: Avances, Retos y Limitaciones

Por el lng. Domenico Trotta
Director Región México y Centroamérica de Wonderware
InTech México Automatización
Julio Septiembre 2003


Los usuarios no tiene como meta principal desarrollar software, sino que su misión es fabricar sus productos y ponerlos en el mercado, luchar con la competencia.


El Entorno del Software

La diferencia principal entre la evolución del hardware y el software es que éste último cambia con mucha rapidez. El hardware normalmente puede operar por lo menos 3 años antes de que se requiera un cambio, pero el software, sobre todo el de aplicaciones, cambia casi cada seis meses. El primer reto para la persona que trabaja en el área de software es saber la velocidad de actualización que se requiere para las aplicaciones, y la cantidad de información y elementos que se generan.

En cuanto a los sistemas operativos, podemos ver un cambio impresionante en los años recientes, Windows NT, Windows Me, Windows 2000, Windows Xp, etc. Me refiero exclusivamente a Microsoft Windows porque es un excelente ejemplo de evolución en este mercado. En los 90’s, el mundo completo de automatización y control, hizo una promesa a todos los usuarios finales de lo que sería el sistema de control ideal.

Cada quien lanzó una propuesta, con diferentes palabras, pero en el mismo contexto. “Queremos ofrecer una solución transparente, que sea abierta, porque crecer en un ambiente propietario resulta costoso e ineficiente”.

Así comenzó el boom de los sistemas abiertos, y todo el mundo decía:”nosotros somos abiertos”; y se prometía que si se compraba un software abierto se podría interconectar. Lastimosamente. Tuvimos que aprender la segunda parte de esta lección, esto es, abierto es importante, pero si el usuario tiene que desarrollar la interconexión con cada software abierto, se convierte en un desarrollador de software, y ese no es su negocio.

El usuario no tiene como meta principal desarrollar software, sino que su misión es fabricar sus productos y ponerlos en el mercado, luchar con la competencia, y no estar programando interfaces. Entonces, aparecieron en el mercado soluciones abiertas e integradas.

Un buen ejemplo es el Microsoft Office, que es una herramienta que si quiero elaborar una carta utilizo Word, si quiero hacer cálculos utilizo Excel, pero si necesito que en mi reporte desarrollado en Word aparezca un cuadro comparativo utilizo lo desarrollado en Excel y lo integro sin tener ningún retrabajo.

En este enfoque, todas las herramientas se encuentran integradas, de tal manera que el usuario evoluciona consistentemente con lo que tiene. Este mismo concepto se empezó a aplicar en las soluciones para la industria de la manufactura. Si alguien me preguntara cuál es la visión del futuro del software, aunque suene irónico, respondería que es cumplir la promesa del pasado.

Todas esas promesas realizadas en los 90’s acerca de que los sistemas abiertos aseguraban tranquilidad a todo el mundo, que el hardware no importaba, que podría comunicarme de manera transparente con cualquier plataforma. Cuando las personas adquirieron estos productos se dieron cuenta que esto no era así.

El mercado demanda hoy herramientas fáciles de utilizar, que permiten que el usuario no se preocupe de la plataforma, que pueda tener configuraciones que se inician desde elementos muy sencillos stand alone hasta elementos servidores, y a elementos móviles. Que las alarmas del sistema de mantenimiento puedan llegar hasta cada punto en la cadena de decisión, en conclusión, que cada quien en la organización tenga la información de la manera en que desea obtenerla o de la manera en que la entiende.

En el área de control se ha dado una pirámide natural que va desde la parte de transmisores, controladores, interfaces humano-máquina y sistemas SCADA. Si seguimos subiendo en la pirámide, encontramos las áreas de administración, muy abordadas por sistemas empresariales ERP, como SAP, BANN, entre otros. Cuando analizamos las soluciones de software, vemos en el área de HMI una gran cantidad de soluciones que, bien o mal, dentro de un rango, ofrecen una solución razonable.

Cuando subimos al área de supervisión empezamos a encontrar la primera falla. A pesar de que el cliente ya tiene automatizadas muchas de sus áreas, vuelve a padecer el problema denominado “islas de automatización”; y aunque tenga un HMI, y sepa lo que pasa con sus máquinas, se le hace muy difícil sacar esta información al siguiente nivel (supervisorio), y más aún, no localiza en la parte histórica los registros de todo lo que se maneja en el proceso.

El HMI a nivel supervisorio ha cambiado el rol del sistema SCADA, y ahora empieza a colocar la información en las mismas herramientas que utiliza el usuario. Cada vez aparecen más herramientas, más cambios, y el usuario debe aprender y mantenerse actualizado con un programa, ó 2, ó 3, ¿Cuánto cuesta el entrenamiento para todos estos programas? Entonces la tendencia es que el usuario maneje uno o dos programas, como máximo.

Cuando se hacen inversiones en ERP, más en empresas de manufactura que en otras, hay un gran vacío entre lo que hace un ERP y lo que sucede en el proceso de producción. Porque no se toman en cuenta las variables reales que están en la fábrica, y las personas que trabajan en los niveles de producción se cuestionan la ventaja de tener el ERP arriba y todo el HMI abajo, sin poder integrar la información. Anteriormente, los clientes no veían la necesidad de llenar este vacío.

Sin embargo, en la actualidad, hay una fuerte tendencia en aquellos clientes altamente automatizados en el piso de planta y que ya han implementado una solución ERP, de cerrar esta brecha e integrar su información desde el piso de planta hasta el ERP.

El Rol del Software

El rol del software en las empresas industriales tiene cada vez mayor importancia. Los HMI (interfaz humano-máquina) son aplicaciones de software que permiten la visualización en forma gráfica de los procesos de la planta. De esta manera, se les facilita a los operadores vigilar el estado del proceso que tienen a su cargo. El denominado SoftPLC, es un programa de software se ejecutan en una PC’s convencional y emula el comportamiento de un PLC.

Algunos usuarios observan como desventaja respecto a los PLC la imagen de fragilidad que transmitían las Pe. sin embargo, hemos observado cómo en estos últimos años la tendencia al uso de estas soluciones se ha incrementado dada la confiabilidad que se tiene hoy en las PC y en la robustez de los sistemas operativos.

También muchos programas de software en la optimización de procesos, en donde se utilizan fórmulas matemáticas para calcular una acción de control. Los historiadores, que guardan los datos de comportamiento del proceso a través del tiempo, se han convertido en herramientas muy necesarias, por ejemplo, cuando se revisa la genealogía de algún producto para detectar alguna falla.

Estas herramientas reducen el tiempo para detectar las fallas y sus causas en las etapas iniciales del proceso de manufactura, y gracias a ello, los ahorros son considerables. Detectar una falla en las etapas iniciales de fabricación es una de las mejores maneras de reducir los costos de producción de la planta.

En algunas industrias farmacéuticas y de alimentos, es vital conservar registros de su proceso de manufactura por lotes (bache) para evitar costosas multas que aplican los gobiernos por no cumplir con esta normatividad. Actualmente, el manejo de las recetas en procesos por lote se hace en una computadora, bajo un programa de software, en lugar de utilizar un PLC.

La flexibilidad de un programa de software para cambiar de una receta a otra incrementa la productividad de la planta. Anteriormente, era necesario cambiar la programación de los PLC cuando se cambiaba la receta. Ahora, los PLC solamente intervienen en las labores rutinarias de los procesos.

En las áreas administrativas, la integración de los ERP con los sistemas de control es una de las principales ventajas competitivas de muchas compañías de clase mundial. Las aplicaciones de HMI son las que rnás han evolucionado. Hay ahora asistentes digitales personales (PDAs por sus siglas en inglés) y PCs en carpeta (TabletPC), que combinados con tecnología inalámbrica llevan los datos del proceso en tiempo real a los operadores o ingenieros en cualquier lugar de la planta.

Mejor aún, con la tecnología de TCP/ IP, estos mismos datos podrán ser consultados remotamente en cualquier parte del mundo. Así, los ingenieros tomarán decisiones oportunas sobre los acontecimientos no planeados que puedan afectar el desempeño de la planta.

El reaccionar oportunamente ante elementos no planeados marca la diferencia entre ser un líder o estar a la saga. Las aplicaciones de software para uso industrial se han beneficiado enormemente de la estandarización de los sistemas operativos, tales como Windows de Microsoft, que en la actualidad es la plataforma dominante.

También se han beneficiado del establecimiento de normas internacionales de comunicación, por ejemplo, en el desarrollo de drivers para instrumentos o el Ole para Control de Procesos (OPC por sus siglas en inglés). Hay un concepto que nosotros utilizamos cuando entregamos el software a un cliente, lo denominamos Out of the box (fuera de la caja). Con esto queremos decir que el usuario sólo debe extraer los discos de software de la caja y descargarlos en la computadora. Todo el proceso de configuración del hardware es completamente automático y transparente. Los usuarios no tienen que desarrollar software sino aplicaciones.

La generación de normas internacionales es uno de los catalizadores para el desarrollo de nuevas aplicaciones de software. Por ejemplo, desde hace ya más de cinco años la FDA estableció como obligatoria para la industria farmacéutica y de alimentos el manejo de archivos electrónicos como registradores de sus transacciones de proceso, esto lo hizo bajo la norma descrita en el denominado Capítulo 21 Parte 11.

Esto es una gran oportunidad para jugadores en el mercado del software, ya que pueden ofrecer a la industria una solución que les facilite cumplir con esta normatividad. Lo mismo puede decirse de la norma 588 referente al procesamiento por lotes, típico también de este tipo de industrias.

Proyección del Mercado

Pensamos que el mercado potencial de los sistemas HMI llegó a su techo. Creernos que para los próximos años, el crecimiento estará entre uno o dos por ciento anual cuando mucho.

La mayoría de las empresas ya cuentan con estos productos y difícilmente se producirá un crecimiento considerable, como el que tienen otras tecnologías, por ejemplo, Internet. En donde visualizamos un crecimiento muy importante es en los historiadores, que son bases de datos relacionales en tiempo real con conectividad a los ERP.

Además, hay muchas oportunidades para ofrecer herramientas de software especializadas a los ingenieros de proceso, supervisores, mantenimiento, etcétera. A pesar de que la industria en Latino América no ha alcanzado los niveles de tecnología de otros continentes, esta tendencia empieza a cambiar.

El nivel de consumo aumenta y esto estimula la competitividad que a su vez se traduce en un mayor uso de la automatización. También Latinoamérica tiene la ventaja de que para la automatización de sus plantas contarán con tecnología de software moderna que es muy sencilla de implementar, y por lo mismo, crecerán con un menor costo. El software en esta región tiene un gran potencial de crecimiento, desde un 15% en áreas como el HMI hasta un 100% en otras soluciones. Nosotros estamos muy optimistas por esta situación. En este año, logramos en seis meses el 80% de las ventas totales del año pasado.

Hay más versiones de productos con un mayor grado de integración. Aunque continuamos ofreciendo nuestro producto HMI, consideramos que en la actualidad nuestra fortaleza en ventas está en la diversidad de productos que permiten proveer la solución adecuada a cada cliente. Existen muchas bases de datos en el mercado pero no todas pueden hablar con transmisores, con PLCs, con equipo de campo en general.

Por otro lado, una de nuestras fortalezas que nos distingue en el mercado de software industrial es nuestra capacidad de conectividad con los módulos de producción de los ERPs .

De esta manera, es muy fácil para los directivos negociar los desfasamientos de la producción para ajustarla a la determinada. wonderwere  es más que un proveedor de softrware HMI a pesar de que así fue como nos inicios en 1987, fuimos la primera compañía en control y automatización que apostó desde 1988 en la plataforma de Windows de Microsoft.

Nuestra relación con ellos ha sido muy productiva, y hemos compartido algunos desarrollos comunes. Un cambio innovador muy importante para nosotros fue en 95-96, cuando lanzamos una suite de aplicaciones integradas para el sector industrial. De esta manera, aplicaciones tales como HMI, protocolos de comunicación, base de datos y procesos bache, se ofrecieron por primera vez en un ambiente integrado. Otro cambio muy innovador en este año, ha sido la introducción del concepto de Archestra, una nueva filosofía de integración. Cuando se deriva de la palabra arquitectura orquesta. Bajo esta oso la, todas las arquitecturas Baja planta funcionarán en perfecta sincronía, como una orquesta.

Nuestros otros socios del Grupo Invensys (Avantis, Eurotherm, Foxboro, Simsci-Esscor, Triconex) comparten esta filosofía, por lo que la integración entre nuestras aplicaciones es transparente, lo mismo que la integración con las aplicaciones de terceros que coexistan en la planta. Con Archestra, se podrán distribuir los datos de la planta a todas las personas de la organización, en su lenguaje y en la forma que quieran visualizarla. Por eso decimos que, la diferencia entre nosotros y otros proveedores de software industrial, es que con nosotros, los clientes pueden obtener la tecnología del futuro ahora mismo.

ACERCA DEL AUTOR

El Ing. Trotta es Ingeniero Electrónico graduado de la Universidad Simón Bolivar en Caracas, Venezuela. Tiene una experiencia acumulada en el control de procesos de más de 15 años. Por lo menos, 9 de ellos provienen de su relación con Honeywell,y el resto,en la oficina de Wonderware en Venezuela como Director Región Andina y Caribe. y desde principios de este año, es el Director de la Región México y Centroamérica de Wonderware, que es parte del Grupo Invensys.

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