La Industria 4.0 es la aplicación de la transformación digital en la producción o explotación de los activos. El objetivo principal es utilizar los datos de toda la empresa para transformar el funcionamiento del negocio y lograr una ventaja competitiva significativa y sostenible. Eso significa producir más kW por unidad de inversión y obtener más ingresos por kW generado
La Industria 4.0 es la aplicación de la transformación digital en la producción o explotación de los activos. El objetivo principal es utilizar los datos de toda la empresa para transformar el funcionamiento del negocio y lograr una ventaja competitiva significativa y sostenible. Eso significa producir más kW por unidad de inversión y obtener más ingresos por kW generado. Sencillo de entender, difícil de lograr. Las respuestas a cómo se pueden lograr, están esperando a ser descubiertos en los datos de tecnología operativa (OT).
Futuros modelos de negocio
Es de importancia capital que todos los datos operativos relevantes, independientemente de la fuente, se consoliden en una sola nube. Sorprendentemente, las empresas de energías renovables suelen encontrar que muchos de sus datos de OT están controlados por otros. Los fabricantes de inversores, contadores o turbinas los mantienen cautivos, están atrapados en sistemas SCADA antiguos o en manos de proveedores de operación y mantenimiento (O&M) externos. Si una empresa no controla sus datos de O&M tendrá un control limitado sobre su futuro digital. La rápida innovación técnica, los cambios en las subvenciones y los incentivos fiscales han llevado a una larga lista de proveedores de equipos a la quiebra, lo que a menudo atrapa los datos en sistemas cerrados que ya no reciben soporte. En lugar de un repositorio de datos limpio y accesible, los datos de OT están dispersos en numerosos centros de datos aislados. En una situación así la extracción de inteligencia de negocio de los datos es prácticamente imposible.
Cinco retos
En la situación actual, los desafíos para realizar una transformación digital con éxito son: Recoger, normalizar y enriquecer todos los datos de OT, Centralizar los datos de OT en una nube independiente , Controlar los datos de la OT maximizando la accesibilidad, Aprovechar el modelo de trabajo híbrido/remoto, y Ciberseguridad incluida en la base por diseño.
1. Recoger, normalizar y enriquecer todos los datos de OT
La recopilación de todos los datos de OT de toda la empresa y del ecosistema de socios suele ser el primer reto de enormes proporciones. La raíz de este reto es el volumen, la velocidad y la variedad cada vez mayores de los datos de OT.
Cada empresa debe establecer el control de sus datos OT en el punto origen en tiempo real. Independizarse del control por terceros como son los fabricantes de inversores, contadores, sistemas SCADA de primer o segundo nivel y otros sistemas obsoletos, puede ser técnicamente difícil, costoso y limitado. Con pocas excepciones, estas plataformas no se diseñaron pensando en la transformación digital, por lo que el volumen de datos y la frecuencia de recopilación están muy restringidos. Además, al reconocer el creciente valor de los datos de OT, los proveedores tratan de convertir el acceso a datos de OT, que pertenecen realmente a la empresa, en una fuente de ingresos.
La variedad de datos de OT es otro reto de enormes proporciones. Para recopilar todos los datos OT de una amplia gama de plantas de energía renovable es necesario soportar una amplia gama de protocolos. A su vez cada fabricante añade sus propios matices. Esto significa que una plataforma de control digital debe admitir cientos y, a veces, miles de variaciones de protocolos para acceder a todos los activos de la cartera de renovables. Una verdadera plataforma de control digital (DCP) también debe normalizar las métricas correspondientes de un número infinito de proveedores a un formato común para que la transformación digital sea una realidad práctica.
Conectividad y comunicación
La infraestructura de recopilación de datos OT debe poder gestionarse de forma remota y ser capaz de almacenar los datos localmente cuando se interrumpe la conexión de la red y enviarlos cuando se restablezca de nuevo. La comunicación debe estar asegurada mediante la transmisión de datos de modo asíncrono que garantice la entrega de los datos de OT a la nube incluso cuando la comunicación se interrumpa.
Hardware en planta
El coste de los equipos en planta debe ser reducido, ya que la readaptación de nuevo hardware en las plantas a lo largo de su vida operativa, puede que sea prohibitivo. Estos equipos además deben ser robustos y estar soportados por un software independiente que permita sin distorsión cambiar de suministrador.
Enriquecimiento de datos
Se puede obtener mucho más valor de los datos OT normalizados si también se enriquecen (describen) con metadatos para añadir contexto. ¿De qué máquina, en qué grupo de máquinas, en qué planta, en qué región se originaron estos datos OT? Cuanto más ricos sean los datos OT descritos con metadatos en el punto de recogida, más probable será que se obtenga de ellos información procesable. A diferencia de las plataformas del pasado, un DCP no establece limitaciones arbitrarias a la capacidad de enriquecer los datos de OT con un contexto determinado.
Obtención de la fuente y frecuencia de muestreo
La correlación de datos procedentes de distintas fuentes es fundamental para el aprendizaje automático, el análisis predictivo y la IA. Si los datos se recogen directamente de un sensor, la ‘marca de tiempo’ es precisa. Sin embargo, a menudo los datos se recogen de forma indirecta (ej, el servidor de datos del parque eólico, las células solares, los datos de eventos del PLC, etc.) y estos sistemas suelen "muestrear" a intervalos prolongados. Recoger los datos de OT directamente de la fuente original, y hacerlo a alta frecuencia, maximiza el valor de su almacén de datos de OT.
Complementar con fuentes externas
Por último, complementar los datos OT con datos contextuales de fuentes externas añade más valor a su almacén de datos OT. Por ejemplo, las pequeñas plantas solares a menudo necesitan complementarse con la irradiación por satélite, las plantas hidroeléctricas necesitan los niveles de los ríos aguas arriba, los sistemas de almacenamiento necesitan información sobre la fuente de demanda industrial, etc. Por lo tanto, el DCP debe permitir una integración perfecta de los datos de terceros alineados en una serie temporal con los datos de la planta.
2. Centralizar los datos en una nube independiente de OT
Consolidar todos los datos de OT en un solo lugar es un objetivo universal. La pregunta es: ¿por qué sus datos de OT deben residir en la nube? La respuesta corta es: ahí es donde se está produciendo toda la innovación relacionada con la transformación digital. Hay tres sencillas razones:
3. Controlar los datos de OT maximizando la accesibilidad
La mayoría de los proyectos de energías renovables son el resultado de la colaboración de todo un ecosistema que evoluciona a lo largo del ciclo de vida del activo.
Los socios comerciales, los propietarios, gestores de activos y los proveedores de O&M pueden obtener cada uno de ellos beneficio para su negocio, así como crear valor conjunto, a partir del acceso a los datos de OT. Los gestores y propietarios de activos necesitan evaluar y comparar fácilmente a sus proveedores de O&M. Los inversores y propietarios de activos pueden adquirir nuevos activos fotovoltaicos, eólicos o hidroeléctricos sin preocuparse por la integración de equipos y sistemas SCADA dispares en sus operaciones existentes. Los proveedores de O&M necesitan incorporar rápida y fácilmente nuevos clientes y equipos, al tiempo que satisfacen fácilmente las crecientes demandas de sus clientes de proporcionar mayores niveles de visibilidad operativa.
Una Plataforma de Control Digital facilita el intercambio de datos de forma sencilla, fiable y segura, manteniendo siempre un control total sobre qué datos se comparten, con quién, con qué propósito y durante cuánto tiempo.
4. Aprovechar el cambio al modelo de trabajo a distancia remoto o híbrido
Los recursos humanos son un componente de operación normalmente muy costoso. El primer obstáculo para la transformación digital que toda DCP debe superar es la implementación sin (o con una mínima) configuración manual en las plantas remotas.
El papel de la DCP no es sustituir el control de la producción o los sistemas SCADA en todos los casos, aunque sí que hay un límite de tamaño operativo que los hace innecesarios. Más bien, la DCP mejora los sistemas de gestión de operaciones existentes proporcionando una mayor agilidad y flexibilidad.
5. Ciberseguridad desde la base de diseño
Los recientes hackeos en las industrias del sector público y privado han puesto de manifiesto importantes lagunas en las prácticas y defensas de ciberseguridad.
Los principios básicos de ciberseguridad inherentes a la Plataforma de Control Digital incluyen:
Es fundamental que la DCP sea segura por diseño. Esto no puede ser una idea de última hora o una adaptación de los sistemas tradicionales.
Controla tus datos. Controla tu futuro
Es fundamental para el futuro desarrollo que la industria de las energías renovables en general aproveche estas tecnologías transformadoras para acelerar el camino hacia una economía libre de carbono.