¿Qué es el IIoT y cómo está transformando la industria?

iiot
Juan Carlos Joya, Jefe de Laboratorio en Cuerva
Escrito el 28 de diciembre de 2023
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El Internet Industrial de las Cosas (IIoT) se ha desarrollado dentro del complejo tejido de cambios que hemos experimentado en el sector industrial en los últimos años. En este proceso, la optimización de los sistemas eléctricos e industriales despunta como uno de los hilos conductores para poder asegurar la competitividad y continuidad operativa. 

La implementación de tecnologías de última generación, como la inteligencia artificial, el blockchain, el big data y las redes 5G, ha permitido dar el salto a la cuarta revolución industrial. Los avances conseguidos en este contexto han redefinido no solo la manera en que se operan y gestionan las instalaciones industriales, sino que también potencian la toma de decisiones más informadas y estratégicas.

¿Qué es el IIoT? Ejemplo

El término IIoT se refiere a la interconexión de dispositivos, sensores y sistemas en entornos industriales mediante la utilización de tecnologías de Internet de las Cosas (IoT). En este sentido, el IIoT no se trata de una tecnología nueva, sino que se ha desarrollado y ha evolucionado a lo largo del tiempo, debido a la creciente tendencia de tener todos los sistemas interconectados y a la facilidad que proporciona controlarlos o monitorearlos desde cualquier lugar, incluso desde ubicaciones externas a una organización. Asimismo, su desarrollo también está respaldado por una presión social que enfatiza la importancia de adoptar tecnologías más avanzadas.

Un ejemplo de aplicación del IIoT lo encontramos en las instalaciones de la marca SEAT en Martorell, Barcelona, la fábrica de automóviles más grande de España. Todo el entorno de esta nave de producción está altamente digitalizado y sensorizado con sistemas inteligentes. 

En este sentido, hasta ahora, la compañía debía recoger todos los datos de los procesos y exportarlos a nivel local para poder compararlos con los de otras fábricas, con el objetivo de realizar así auditorías de rendimiento.

Sin embargo, gracias a la implementación de tecnologías de IIoT, en la actualidad, pueden monitorear la producción en tiempo real, generar estos análisis de forma automática y definiendo los diferentes valores u objetivos de referencia, procesar esta gran cantidad de datos obtenidos de la maquinaria industrial (llegando a recolectar más de tres millones de registros cada hora) y proporcionar trazabilidad sobre más de 1.000 robots y vehículos de guiado automático (AGV).

¿Cuál es la diferencia entre IIoT e IoT?

La principal diferencia entre IIoT (Internet Industrial de las Cosas) e IoT (Internet de las Cosas) radica en el ámbito de aplicación, los entornos en los que operan y la seguridad frente a ataques

De esta manera, el IoT se refiere a la interconexión en general de dispositivos y sistemas para automatizar acciones en entornos cotidianos. Este abarca una amplia gama de aplicaciones en la vida cotidiana, entre las que se incluyen dispositivos domésticos inteligentes, como termostatos o cerraduras inteligentes; wearables, y tecnologías para el consumidor, como smartphones o pulseras de control de la actividad física.

Mientras que, como hemos comentado, el IIoT se utiliza en entornos industriales y empresariales, conectando dispositivos y sistemas en fábricas, plantas de producción, cadenas de suministro y otros sectores industriales. El objetivo principal del IIoT es mejorar la eficiencia operativa, optimizar la producción, facilitar el mantenimiento eléctrico industrial y el mantenimiento predictivo, y permitir la toma de decisiones informada.

Elementos del IIoT

Un ecosistema de IIoT se integra por los siguientes elementos tecnológicos y operativos:

  • Sensores y dispositivos: son los componentes físicos encargados de recopilar datos del entorno industrial en cuanto a temperatura, presión, humedad, entre otros, para después transmitir esta información a otros elementos del sistema.
  • Conectividad: se refiere a los medios y protocolos de comunicación que permiten la transferencia de datos entre los diversos dispositivos y sistemas dentro de una red IIoT. Esto suele incluir tecnologías como Wi-Fi, Ethernet, Bluetooth, y otros protocolos de comunicación específicos para entornos industriales, como Modbus RTU, EtherNet/IP, etc.
  • Plataformas y gateways: por un lado, las plataformas IIoT proporcionan la infraestructura para gestionar, procesar y almacenar los datos recopilados. Por el otro, los gateways actúan como intermediarios entre los dispositivos locales y la nube, facilitando la comunicación y la transferencia de datos.
  • Servicios en la nube: la nube sirve como un espacio centralizado para almacenar grandes cantidades de datos, facilitando el acceso, la gestión y el análisis de la información generada por los dispositivos IIoT desde cualquier parte del mundo.
  • Análisis y protección de datos: engloba tanto las herramientas y técnicas utilizadas para extraer información valiosa a partir de los datos recopilados, lo cual incluye análisis estadísticos, aprendizaje automático y otras técnicas de inteligencia artificial, como los protocolos diseñados para proteger todos estos datos.
  • Sistemas de control y automatización: estos sistemas permiten la supervisión y el control de procesos industriales en tiempo real, utilizando datos generados por el IIoT para optimizar la producción, mejorar la eficiencia y facilitar la toma de decisiones automatizadas.
  • Robótica: el uso de robots en el contexto del IIoT sirve para automatizar tareas repetitivas durante los procesos industriales, como es el caso de los AGV, que sirven para trasladar materiales entre diferentes puntos de las zonas de fabricación, almacenamiento, etc.

¿Cómo funciona el IIot?

El IIoT transforma la manera en que se gestionan y operan los procesos industriales al aprovechar la conectividad y el análisis de datos para lograr una mayor eficiencia y productividad. Para que esto sea posible, el proceso está compuesto por una serie de pasos:

  1. Se instalan sensores y dispositivos que capturan información en entornos de fabricación, logística, infraestructura y otros contextos industriales. 
  2. Se recopila y transfiere la información obtenida. De manera similar a lo que ocurre en los edificios inteligentes, los datos recopilados son enviados a través de redes de conectividad a plataformas que gestionan la comunicación y transfieren la información a los servicios en la nube.
  3. Se procesan y analizan los datos almacenados en la nube, utilizando herramientas de análisis de datos y técnicas de inteligencia artificial. En el IIoT, la inteligencia artificial se utiliza para extraer patrones, tendencias y conocimientos significativos a partir de grandes conjuntos de datos. Asimismo, los algoritmos de aprendizaje automático permiten que el sistema identifique correlaciones, realice predicciones y genere insights valiosos. Por ejemplo, en un entorno industrial, la IA puede prever posibles fallos en maquinaria y optimizar procesos de producción.
  4. Se toman decisiones informadas en tiempo real, gracias a la información derivada del análisis con inteligencia artificial, lo que permite la optimización de los procesos industriales.
  5. Se establece un sistema flexible y en constante evolución, ya que el aprendizaje automático posibilita que este se pueda adaptar y progresar con el tiempo, mejorando continuamente su capacidad para interpretar y utilizar los datos.

Aplicaciones de IIoT

En líneas generales, las áreas donde el IIoT está más extendido son las siguientes:

  • Manufactura inteligente: en este campo, el IIoT se utiliza para mejorar la eficiencia y la calidad en los procesos de producción. Sensores y dispositivos conectados monitorizan la maquinaria, recopilan datos en tiempo real y permiten la optimización de la producción. La fabricación inteligente también implica la integración de sistemas de control y automatización para lograr una producción más ágil y personalizada.
  • Mantenimiento predictivo: el IIoT se emplea en el mantenimiento predictivo para monitorizar el estado de equipos industriales en tiempo real. Los sensores recopilan datos sobre el rendimiento de la maquinaria, y, mediante un análisis predictivo, la inteligencia artificial prevé posibles fallos o necesidades de mantenimiento antes de que ocurran, reduciendo el tiempo de inactividad y los costos asociados.
  • Gestión de activos: gracias al IIoT, es posible realizar un monitoreo continuo de activos como maquinarias, vehículos y equipos. Los datos obtenidos brindan apoyo en la toma de decisiones sobre la asignación de recursos, la programación de mantenimiento y la optimización del rendimiento de los activos, contribuyendo a una gestión más eficiente y rentable.
  • Automatización de edificios: la inmótica (lo que en el ámbito residencial se conoce como domótica) utiliza el IIoT para mejorar la eficiencia energética, la seguridad y la comodidad en entornos comerciales e industriales. Los sistemas conectados controlan la iluminación, la climatización y otros aspectos del edificio, ajustándose automáticamente según las condiciones y los patrones de uso para optimizar el consumo de energía.
  • Energía inteligente: en este campo, el IIoT se emplea para monitorizar y gestionar la generación, distribución y consumo de energía. Esto incluye la integración de tecnologías renovables, la predicción de la demanda energética y la optimización de la eficiencia en la producción y distribución de energía.
  • Logística y cadena de suministro: el IIoT mejora la visibilidad en la logística y cadena de suministro mediante el seguimiento en tiempo real de mercancías y activos. Los sensores integrados en productos y vehículos permiten una gestión más precisa de los inventarios, la optimización de rutas y una mayor capacidad para anticipar y resolver problemas logísticos.

Beneficios del IIoT

El Internet Industrial de las Cosas (IIoT) ofrece una amplia gama de beneficios claves para la evolución de la industria:

  • Aumenta la eficiencia operativa: la obtención y el análisis de datos en tiempo real permiten la identificación de áreas de mejora, la optimización de recursos y la reducción de tiempos de inactividad. Además, el IIoT permite una gestión más eficiente de los inventarios, ya que brinda datos exactos y a tiempo real del estado de los almacenes y las cadenas de suministro.
  • Permite obtener estadísticas de riesgos laborales: además del monitoreo en tiempo real y el mantenimiento preventivo, aspectos esenciales para la prevención de riesgos laborales, el IIoT ofrece otras opciones. Entre estas, podemos incluir la automatización de ciertas tareas peligrosas y repetitivas o la instalación de sensores que supervisan la interacción física con los trabajadores y permiten analizar de forma automática qué líneas o procesos son más peligrosos para, posteriormente, realizar un estudio de seguridad y salud con el objetivo de proteger así al personal de riesgos inesperados.
  • Reduce los costos: el mantenimiento predictivo, la gestión eficiente de activos y la optimización de procesos ayudan a minimizar los gastos asociados a reparaciones no planificadas, tiempos de inactividad y consumo de recursos.
  • Mejora la seguridad de la información: aunque la implementación del IIoT introduce nuevos desafíos de seguridad, también brinda oportunidades para mejorar la seguridad de la información. Con las medidas adecuadas (encriptación, autenticación, etc.), se puede garantizar la integridad y la confidencialidad de los datos generados y transmitidos en entornos industriales.
  • Promueve la sostenibilidad: la monitorización en tiempo real y la optimización de procesos contribuyen a reducir el desperdicio de materiales y energía, promoviendo prácticas más sostenibles y respetuosas con el medioambiente.
  • Genera oportunidades de negocio: el uso del IIoT crea nuevas oportunidades de negocio al facilitar la introducción de modelos de servicios basados en datos. Las empresas pueden ofrecer servicios personalizados, mantenimiento predictivo y soluciones innovadoras que generen ingresos adicionales y fortalezcan la relación con los clientes.
  • Impulsa la innovación: el IIoT promueve la innovación al facilitar la integración de tecnologías emergentes como la inteligencia artificial, el aprendizaje automático y la robótica en entornos industriales. La capacidad de recopilar y analizar grandes cantidades de datos fomenta la creación de soluciones y procesos más avanzados y eficientes.

El Internet Industrial de las Cosas emerge como una poderosa herramienta que transforma el entorno industrial al impulsar la eficiencia, la seguridad cibernética y la sostenibilidad. La capacidad del IIoT para recopilar, analizar y utilizar datos en tiempo real ha redefinido la manera en que las empresas gestionan sus procesos industriales, llevando la optimización y la toma de decisiones a un nivel sin precedentes .

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Sobre el autor

Juan Carlos Joya, Jefe de Laboratorio en Cuerva
Juan Carlos ha trazado una notable trayectoria en Cuerva desde su incorporación en 2019 como oficial técnico electricista. Su dedicación y capacidad para asumir desafíos lo han llevado a ascender a lo largo de los años, desempeñándose en roles clave que reflejan su excepcional habilidad técnica y visión estratégica. Ha pasado de ser técnico electricista a desempeñar funciones como técnico programador de sistemas, consolidando su experiencia en el ámbito tecnológico. Actualmente, lidera el departamento como jefe de laboratorio, donde su impacto se extiende a la gestión integral de proyectos de control, análisis de datos, supervisión de operaciones, asesoramiento de equipamiento e innovación industrial.
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