La historia de la evolución de la automatización industrial es, hasta cierto punto, una historia de la transferencia de control.
Desde la era temprana de la lógica de relés, hasta la revolución de la programación digital provocada por los PLC, y la ola actual de inteligencia digital con la profunda integración de TI y OT, cada transición de paradigma tecnológico va acompañada de la ruptura de los límites del sistema y la redefinición de la lógica innovadora.
Sin embargo, cuando los algoritmos de IA intentan integrarse en el ritmo de la línea de producción, cuando la producción flexible requiere que los equipos sean plug-and-play y cuando la colaboración entre proveedores se convierte en la norma, los genes cerrados profundamente arraigados en el sistema de automatización tradicional (la profunda vinculación de hardware y software, las numerosas barreras a los protocolos de comunicación, la separación de datos entre el mundo de TI y el campo de OT) se están convirtiendo en cuellos de botella cada vez más obvios que restringen la innovación industrial.
La automatización definida por software abierta, desacoplada e iterable se está transformando gradualmente de un camino «opcional» a uno crítico para que la automatización industrial avance hacia la próxima década.
Entonces, ¿quién participará en la construcción de reglas abiertas?
¿Quién puede hacer avanzar constantemente la «apertura» desde un concepto hasta una práctica industrial implementable?
En este contexto, Schneider Electric llevó a cabo este año el programa de cocreación ecológica EcoStruxure Open Automation Platform (EAE) para llevar a cabo una exploración colaborativa más extensa para estudiantes universitarios, desarrolladores de la industria y socios ecológicos, y proporcionar un camino de referencia para que la industria avance hacia un sistema de automatización más abierto.
1. Dilema cerrado y problema abierto: la automatización industrial entra en la «era definida por el software»
Si miramos hacia atrás en las últimas décadas, la arquitectura de automatización tradicional ha sentado una base sólida para mejorar la eficiencia de la producción industrial, pero su lógica de diseño subyacente ha revelado limitaciones sistémicas en la actualidad. En un sistema cerrado, la lógica de control está estrechamente relacionada con el hardware de un fabricante específico, y actualizarlo a menudo significa derribarlo y comenzar de nuevo; los protocolos entre diferentes marcas de equipos son incompatibles y el coste de interconexión sigue siendo elevado;
el lado OT busca estabilidad en tiempo real, mientras que el lado TI busca inteligencia y agilidad, y los dos han estado durante mucho tiempo en un estado de separación de «la misma fábrica pero caminos diferentes».
Cuando las empresas intentan introducir nuevas tecnologías, como la inspección visual mediante IA, la informática de punta o los gemelos digitales, a menudo descubren que es difícil que estas herramientas de TI avanzadas crezcan de forma natural sobre la base de la automatización tradicional.
La clave para resolver este dilema reside en cambiar la lógica subyacente de la automatización de «centrada en el hardware» a «definida por el software».
Según las predicciones de IDC: para 2029, el 30% de las fábricas chinas configurarán y gestionarán de forma centralizada sistemas de control de automatización a través de plataformas de automatización abiertas, virtualizadas y definidas por software.
Esta predicción confirma una tendencia irreversible de la industria: el control de la automatización está pasando de un sistema propietario cerrado a una plataforma abierta y programable.
La plataforma de automatización abierta (EAE) EcoStruxure lanzada por Schneider Electric es una nueva generación de sistema de automatización basado en este concepto.
La plataforma se basa en una arquitectura basada en eventos, rompiendo la relación vinculante entre el software y el hardware industriales, permitiendo que la lógica de control se migre de manera flexible entre diferentes aplicaciones tipo hardware, logrando un verdadero «plug and play».
El EAE v26.0 recientemente lanzado fortalece aún más la arquitectura de tiempo de ejecución de software unificado y las capacidades de interoperabilidad del sistema, e introduce asistencia de IA y tiempo de ejecución de HMI universal a nivel de ingeniería, mejorando significativamente la eficiencia de la ingeniería y la experiencia del usuario.
Junto con el controlador digital Modicon M590 dPAC, que es el hardware central que integra control en tiempo real y computación de vanguardia, la plataforma EAE puede integrar perfectamente control de automatización, interacción persona-computadora y aplicaciones de análisis avanzado en el mismo dispositivo, creando una base tecnológica de «computación y control integrado».
Además, Schneider Electric también lanzó el primer sistema de control distribuido abierto definido por software EcoStruxure Foxboro SDA de la industria, que combina la alta confiabilidad existente de Foxboro con la flexibilidad de la arquitectura abierta para proporcionar una ruta de migración de bajo riesgo y alta eficiencia para la modernización y actualización de industrias híbridas y de procesos.
Estas evoluciones tecnológicas apuntan en conjunto a una dirección clara: la automatización industrial está pasando de una era en la que las capacidades se definen por el hardware a una era en la que el valor se libera mediante el software.
2. Vea el verdadero poder disruptivo de la automatización abierta a partir de las «cuestiones de competencia»
En última instancia, el avance de las plataformas tecnológicas debe probarse en problemas reales en sitios industriales. Si la arquitectura técnica de la plataforma EAE sienta las bases para la automatización abierta, entonces el plan de cocreación ecológica de EAE lanzado esta vez es uno de los medios para transformar las ventajas tecnológicas en valor industrial y responder a los puntos débiles de la industria.
A diferencia de las competencias técnicas convencionales en la industria, todas las preguntas de la competencia en este plan de cocreación se derivan de puntos débiles comerciales reales en los campos de generación de energía, asuntos municipales de agua, industrias discretas y de procesos, centros de datos e infraestructura.
Esta lógica de diseño de «venir de la escena, ir a la escena» hace que el plan de cocreación tenga inherentemente genes de implementación positivos y también permite que las capacidades técnicas de la plataforma EAE se reflejen directamente en escenarios básicos.
Tomemos como ejemplo la detección de defectos visuales mediante IA.
Este parece ser un escenario común de fabricación inteligente, pero está lleno de desafíos bajo la arquitectura tradicional. Los sistemas de visión artificial y los sistemas de control automatizados suelen utilizar diferentes lenguajes de desarrollo y protocolos de comunicación, lo que dificulta el trabajo conjunto en un entorno unificado.
Los modelos complejos de IA requieren una potencia informática extremadamente alta en el borde, y es aún más difícil generar rápidamente resultados de detección e impulsar respuestas de control bajo las limitaciones del ritmo de la línea de producción.
Basado en la plataforma EAE, los desarrolladores pueden implementar modelos de IA livianos en el borde y utilizar protocolos de comunicación como MQTT admitidos de forma nativa por la plataforma para lograr la interacción de datos y la integración entre sistemas, integrando inspección visual, interfaz hombre-máquina HMI y control de automatización en el mismo dispositivo de borde.
A través de la orquestación del proceso de arrastrar y soltar, el flujo de datos y la configuración de enlace de eventos entre los resultados del algoritmo de visión artificial y la lógica de control automático se completan para lograr una detección y respuesta rápidas de defectos, lo que permite que la visión de IA se transforme verdaderamente de un «bonsái técnico» en el laboratorio a una «herramienta práctica» en la línea de producción.
Veamos el problema de la dosificación precisa en escenarios de tratamiento de aguas residuales. Los parámetros de calidad del agua cambian constantemente y el método tradicional de ajuste PID puede conducir fácilmente a una dosis excesiva o un retraso en la respuesta, lo que no solo aumenta los costos sino que también afecta el efecto del tratamiento.
La arquitectura centrada en software de la plataforma EAE proporciona la base para escenarios industriales detallados para algoritmos de dosificación inteligentes adaptativos.
Los desarrolladores pueden integrar algoritmos inteligentes con la recopilación de datos de sensores subyacentes y el control de actuadores para construir un circuito cerrado preciso de percepción, análisis, toma de decisiones y ejecución.
No solo eso, para las empresas de agua con necesidades de gestión de grupos, la plataforma EAE también puede confiar en una alta replicabilidad para reducir significativamente la carga de trabajo de desarrollo y mantenimiento de proyectos con procesos similares bajo el mismo grupo, logrando un salto desde la optimización de un solo punto hasta la mejora de la eficiencia global.
Además, el plan de cocreación cubre el mantenimiento predictivo de equipos, la programación de producción inteligente, la optimización colaborativa de la línea de producción y otros temas de competencia, todos los cuales abordan con precisión los puntos débiles de alta frecuencia de la industria.
La implementación y exploración de estos escenarios confirma plenamente el valor central de la plataforma de automatización abierta: confiar en una arquitectura estandarizada abierta para derribar las barreras técnicas tradicionales, de modo que las tecnologías digitales de vanguardia como la IA y la computación de vanguardia ya no sean conceptos flotantes, sino herramientas prácticas que pueden integrarse profundamente en todo el proceso de producción industrial y resolver eficazmente los problemas de producción.
Desde avances tecnológicos puntuales hasta la adaptación a escenarios completos, las capacidades técnicas de EAE han transformado la automatización abierta de una tendencia industrial a una realidad industrial implementable, verificable y replicable.
3. Más que una simple «carrera»: el plan de cocreación remodela la ecología industrial y promueve la automatización para abrirse
La transformación de la automatización industrial nunca es una iteración de una sola tecnología, sino una reconstrucción integral de la tecnología, la ecología y los modelos.
El plan de cocreación ecológica EAE de Schneider Electric es diferente de las competencias de tecnología tradicionales: no se trata solo de determinar el ganador de una solución técnica, sino que se compromete a construir una plataforma de resolución de problemas de la industria que pueda vincular los recursos de investigación de la industria, la universidad y generar soluciones implementables.
El apoyo sistemático proporcionado por Schneider Electric a los participantes describe claramente un circuito cerrado completo desde la incubación creativa hasta la implementación comercial: abrir completamente la plataforma EAE y los recursos técnicos, proporcionar certificación de desarrolladores y socios tecnológicos, construir un puente para conectar las necesidades de los clientes y brindar oportunidades reales de verificación de proyectos. También se espera que se incluyan excelentes resultados en la aplicación oficial y el sistema de casos de Schneider Electric, y que se muestren y promocionen en toda la industria.
Al mismo tiempo, este plan de cocreación también está remodelando el paradigma colaborativo de la innovación industrial.
Durante mucho tiempo, las universidades y los institutos de investigación científica han dominado algoritmos de vanguardia, pero han adolecido de la falta de escenarios industriales reales y plataformas de verificación de ingeniería; las empresas industriales se han enfrentado a puntos débiles y a menudo no pueden encontrar herramientas digitales adecuadas; Las empresas emergentes y los desarrolladores tienen energía innovadora, pero es difícil superar la «última milla» de la implementación comercial.
El plan de cocreación ecológica de EAE utiliza el efecto de enlace de la plataforma abierta para reunir en un flujo elementos innovadores dispersos por todas partes.
De hecho, antes de contratar entre el público, el programa ha tomado la iniciativa al lanzar el reclutamiento de estudiantes universitarios en conjunto con el programa Go Green del Concurso de Innovación en Ingeniería Eléctrica y Electrónica, logrando una cobertura total de la cadena industria-universidad-investigación.
Los equipos universitarios ya no «trabajan a puerta cerrada», sino que pueden beneficiarse directamente de los conocimientos industriales de Schneider Electric acumulados durante décadas de profunda participación en la industria, utilizar datos industriales reales para entrenar modelos y utilizar lógica de control real para verificar algoritmos.
Este nuevo modelo ecológico está cambiando el patrón de desarrollo único y cerrado de la industria de la automatización tradicional.
Ya no se trata de una sola empresa que lidera iteraciones tecnológicas, sino que reúne las fuerzas de la industria, la academia y la investigación para participar conjuntamente en la innovación tecnológica, el pulido de escenarios y la mejora de estándares, continuar enriqueciendo la ecología de las aplicaciones de la plataforma EAE, promover la iteración y popularización continua de la tecnología de automatización abierta y construir una base ecológica sólida para el desarrollo a largo plazo de la industria.
4. La cocreación abierta ancla la próxima década de automatización
La próxima década de automatización industrial es una década de apertura, integración y cocreación.
Bajo la ola de digitalización industrial, inteligencia y desarrollo de alta gama, los sistemas tecnológicos cerrados y monopolizados eventualmente serán eliminados por los tiempos. Un ecosistema de innovación abierto, colaborativo y continuamente iterativo será la competitividad central de la industria en el futuro.
Cuando los muros de los sistemas cerrados se desmantelen uno por uno y cuando la definición de software se convierta en el estándar de la industria, quien pueda tomar la iniciativa en la construcción de un ecosistema de desarrollo próspero, escenarios de aplicaciones ricos y una cadena fluida de colaboración entre la industria, la universidad y la investigación tendrá derecho a definir la próxima era.
Con el plan de cocreación ecológica de EAE como punto de apoyo, Schneider Electric está transformando la apertura de su plataforma tecnológica en una fuerza movilizadora para la innovación ecológica.
No se trata sólo de un diseño ecológico para el futuro, sino también de una declaración que invita a la industria a abrirse a la automatización.
Para la mayoría de las empresas industriales, desarrolladores e integradores de sistemas, esto significa que se ha abierto una nueva ventana de oportunidades: en lugar de esperar pasivamente las iteraciones tecnológicas, es mejor unirse activamente a la co-construcción de este ecosistema abierto.
Cuando más y más fuerzas innovadoras se unan a este ecosistema abierto, y cuando más y más puntos débiles de la industria sean superados, verificados y replicados en la plataforma EAE, la próxima década de automatización industrial seguramente mostrará un panorama próspero que excede con creces la imaginación actual.
Cuando la automatización industrial avanza hacia la apertura, la respuesta para liderar la próxima década ya está escrita en el punto de partida de esta cocreación ecológica.
