¿Cómo unir la tecnología de la información y la tecnología operativa? Es una pregunta que debe responder cualquier empresa que aspire a materializar los planteamientos de la Industria 4.0. Un rompecabezas, hasta ahora, sin una solución real. Pero ahora B&R está eliminando la barrera entre ambos mundos, permitiendo a los fabricantes de máquinas acceder a uno de los mayores ecosistemas de software del mundo.

exOS cierra la brecha entre la tecnología de la información y la tecnología operativa para unir lo mejor de ambos mundos.

Un equipo será tan bueno como lo sean sus miembros. Pero simplemente sentando a los mejores y más destacados miembros de cada sector alrededor de una mesa no permite llegar demasiado lejos. Para lograr los mejores resultados, también debe permitirse a cada miembro del equipo utilizar las herramientas y los métodos con los que se sienta más cómodo trabajando. En la práctica, a menudo resulta más fácil decirlo que hacerlo.

Para aprovechar todo el potencial de la IoT industrial, los fabricantes de máquinas necesitan equipos interdisciplinarios que reúnan a expertos de ambos dominios. Con demasiada frecuencia, todo ello se convierte en un conflicto entre dos mundos diferentes. Mientras que los expertos en tecnología operativa conocen muy bien el diseño de las máquinas, la programación y la puesta en marcha de los PLC, sus compañeros del departamento informático se encuentran más a gusto empleando lenguajes de programación de alto nivel como C++, Python o JavaScript, y trabajando con software de código abierto y Linux. Hasta ahora, no ha habido ninguna plataforma donde ambos grupos pudieran poner en común su experiencia.

Explorando nuevos horizontes

El reto es superar los obstáculos que se interponen en el camino de una colaboración armoniosa y eficaz entre la tecnología de la información y la tecnología operativa. Tradicionalmente, los dos dominios han existido más o menos como universos paralelos. "Pero con el auge de la IoT industrial, ha llegado el momento de cambiar esa situación", afirma Stefan Schönegger, especialista en IoT de B&R. "Para integrar sistemas de bases de datos avanzados, aprendizaje automático, inteligencia artificial y algoritmos de IoT directamente en las máquinas, necesitamos borrar las líneas que separan la tecnología de la información y la tecnología operativa".

El mayor obstáculo es que los sistemas de control actuales no admiten el ancho de banda completo de los lenguajes de programación de alto nivel, como sucede en un entorno de Linux. Como requisito previo para una auténtica conectividad entre la tecnología de la información y la tecnología operativa, debe otorgarse a los sistemas de control la posibilidad de acceder y comprender el software de Linux.

Combinación óptima de tecnología de la información y tecnología operativa

Y aquí es exactamente donde entra en juego B&R con su nuevo sistema operativo cruzado mejorado, o exOS para abreviar. "exOS reduce la brecha que tradicionalmente ha separado la tecnología de la información y la tecnología operativa y permite ofrecer finalmente a los fabricantes de máquinas una conexión perfecta entre ambos mundos", comenta Schönegger. "Con la posibilidad de utilizar cualquier software de Linux en el sistema de B&R, ahora tienen acceso a uno de los mayores ecosistemas de software del mundo".

exOS ofrece a cada desarrollador de software de Linux la libertad de desarrollar, compilar y depurar su código usando su entorno preferido. Así, la aplicación de Linux puede integrarse fácilmente en el sistema de control utilizando exOS y usarse junto con el sistema operativo en tiempo real de B&R, Automation Runtime. "Cuando los desarrolladores pueden trabajar en un entorno familiar, como Eclipse o Visual Studio, pueden sacar el máximo partido de sus conocimientos y experiencia", explica Schönegger. "Y ello no deja de ser una gran ventaja".

Con exOS, B&R ofrece a los sistemas de control la posibilidad de acceder y entender cualquier software de Linux. Ello ofrece a cada desarrollador de software de Linux la libertad de desarrollar, compilar y depurar su código usando su entorno de programación preferido (IDE).

Una herramienta de ingeniería central

Los desarrolladores solo deberán importar su aplicación de Linux completa en el sistema de B&R en formato de paquete de exOS. A partir de ese momento, podrán usar Automation Studio como herramienta central de ingeniería. La gestión y depuración de las soluciones de software pasa a ser sencilla y directa. No se requieren otras herramientas. "Ello significa que el desarrollador que crea el software de Linux y el ingeniero que pone en marcha la máquina pueden trabajar por su cuenta en el entorno al que están acostumbrados", observa Schönegger, "porque disponen del exOS que lo une todo a la perfección".

Mantenimiento eficiente

Además de optimizar el desarrollo y la puesta en marcha, otra característica distintiva de una máquina inteligente es que cualquier mantenimiento necesario puede realizarse de forma rápida y sencilla. En el caso de un fallo de funcionamiento, los técnicos de servicio deben ser capaces de localizar el problema y ponerse en contacto con el fabricante de la máquina lo antes posible.

exOS ofrece amplias funciones de diagnóstico. El sistema de B&R ofrece al usuario un registro completo de todos los mensajes de error, tanto de la aplicación de Linux como del sistema operativo del control. Los elementos de hardware también son fáciles de sustituir.

La máquina vuelve a funcionar en cuestión de minutos y sin necesidad de reprogramación. "exOS permite que el mantenimiento sea mucho más eficiente y reduce notablemente el tiempo de inactividad", comenta Schönegger. No solo resulta sencillo sustituir el hardware cuando es necesario, sino que también puede instalarse cualquier actualización del software de la máquina, por ejemplo mediante acceso remoto.

Los desarrolladores solo deberán importar su aplicación de Linux completa en el sistema de B&R en formato de paquete de exOS. Ello les permite utilizar Automation Studio como una herramienta de ingeniería central.

Una solución preparada para el futuro

La solución cruzada de B&R ofrece numerosas funciones integradas que facilitan la implementación de soluciones híbridas que combinan el control de la máquina y las aplicaciones de Linux. Las funciones integradas se ejecutan simétricamente en Automation Runtime y Linux. "exOS utiliza la tecnología y las herramientas del sistema de B&R e integra la aplicación de Linux en el entorno de ingeniería de B&R. Y se mantiene toda la libertad que ofrece Linux", afirma Schönegger.

Algunas de sus características son la gestión uniforme de proyectos para Linux y las aplicaciones en tiempo real desde Automation Studio, así como la transferencia automática de las aplicaciones de Linux desde Automation Studio al control y al entorno de Linux. exOS también incluye una intuitiva API para el intercambio de datos de alto rendimiento. La API garantiza una sencilla comunicación de datos de proceso almacenados temporalmente entre el sistema operativo del control y Linux, de forma constante y en cuestión de milisegundos.

exOS ofrece numerosas funciones integradas que facilitan la implementación de soluciones híbridas que combinan el control de la máquina y las aplicaciones de Linux.

A medida para cualquier aplicación

Para usar exOS, los fabricantes de máquinas solo necesitan un Automation PC o un Panel PC de B&R. "Automation Runtime y Linux se ejecutan en el mismo dispositivo, y la aplicación de Linux se ejecuta junto con las aplicaciones de control cíclico. Ello resulta de gran utilidad en aplicaciones como vehículos de guiado automático (AGV)", comenta Schönegger. Estos sistemas suelen estar basados en la plataforma robótica de código abierto ROS. En ROS, la planificación de rutas dinámicas se ejecuta en Linux, mientras que las tareas de control de movimiento se llevan a cabo en Automation Runtime. Con exOS, las dos pueden sincronizarse de forma óptima en una configuración de hipervisor e instalarse en un Automation PC.

Un solo Automation PC o Panel PC de B&R es todo lo que se necesita para implementar exOS. La aplicación de Linux se ejecuta junto con las aplicaciones de control cíclico en un dispositivo.

Tecnología de la información y tecnología operativa codo con codo

exOS es una solución cruzada flexible y, como tal, rompe las tradicionales barreras existentes entre la tecnología de la información y la tecnología operativa para crear un denominador común para una colaboración efectiva. "Con este paso, B&R presenta uno de los mayores ecosistemas de software del mundo, donde lo mejor de ambos mundos puede contribuir a los conceptos de máquinas convergentes y adaptativas", comenta Schönegger. Los fabricantes de equipos originales pueden aprovechar plenamente los conocimientos de sus desarrolladores e ingenieros en ambos dominios y aplicar innovadores conceptos de máquinas para fábricas inteligentes.

Autor: Carola Schwankner, editora de comunicaciones corporativas de B&R

Aplicaciones exOS

Procesos optimizados para las máquinas

exOS ayuda a optimizar los procesos de las máquinas ejecutando los algoritmos de aprendizaje automático directamente en el perímetro. Se puede acceder fácilmente a los datos de la máquina y del dispositivo y recopilarlos desde el control de la máquina. Un modelo TensorFlow ML puede ejecutarse en Linux en un Automation PC 2200 que al mismo tiempo gestiona el control de la máquina en Automation Runtime. exOS combina los dos en una configuración de hipervisor, lo que facilita y agiliza la integración y conexión de todos los elementos.

Control de calidad simplificado

Con exOS, los datos de producción para el control de calidad pueden almacenarse directamente en el hardware de automatización industrial en sistemas de bases de datos altamente desarrollados. La base de datos, por ejemplo MongoDB, funciona en Linux, mientras que el software de control de la máquina funciona en Automation Runtime. exOS combina los dos en una configuración de hipervisor en un Panel PC.

"Para integrar sistemas de bases de datos avanzados, aprendizaje automático, inteligencia artificial y algoritmos de IoT directamente en las máquinas, necesitamos borrar las líneas que separan la tecnología de la información y la tecnología operativa", comenta Stefan Schönegger, vicepresidente de gestión de productos para controles, visión artificial y redes en B&R.

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