¿Elegir un SBC para su Smart Factory?

Los ordenadores monoplaca (SBC) se están abriendo camino incluso en las fábricas inteligentes más sofisticadas, y podrían ahorrarle mucho dinero.

También llamado "MiniPC", un ordenador monoplaca es exactamente lo que parece: los elementos principales de un ordenador de sobremesa o industrial gateway (entrada/salida, microprocesador, memoria), pero en una única placa autónoma. Los SBC, un complemento de bajo coste y autoservicio de los gateways industriales, permiten a los equipos informáticos y de ingeniería de control crear por sí mismos soluciones a medida.

Sin embargo, estos ordenadores de bolsillo tienen sus limitaciones y no son adecuados para todos los talleres. Nuestros ingenieros han elaborado una guía para ayudarle a determinar si un SBC es adecuado para el entorno de su fábrica, las variables instrumentadas y las necesidades de conectividad.

Argumentos a favor de los SBC: agilidad

Puede que los SBC no tengan la potencia de procesamiento de un ordenador multiplaca, pero lo que les falta en capacidad lo compensan en agilidad. Con un tamaño que va de lo divertido a lo adorable, son lo bastante pequeños y ágiles para integrarse fácilmente en dispositivos y procesos de fábrica. Y cuestan menos, lo que supone un verdadero ahorro de costes y una ventaja sobre sus homólogos multiplaca, más voluminosos y costosos.

¿Y lo mejor? Los SBC son autoservicios, arraigados en la tradición del bricolaje. Sin necesidad de depender mucho o nada de soporte externo, sus recursos internos de TI e ingeniería probablemente puedan encargarse de la configuración, programación, despliegue y soporte continuo de su SBC, especialmente si está emparejado con una plataforma IoT súper sencilla como Ubidots.

SBC en la fábrica (y más allá)

No lo ocultaremos, somos fans de los SBC. Pero le advertimos: no son adecuados para todas las fábricas ni para todas las variables físicas del taller. Estamos aquí para ayudarle a averiguar si un SBC puede ser adecuado para usted y, en caso afirmativo, cómo elegirlo.

La decisión de utilizar o no un SBC y, en caso afirmativo, cuál, dependerá de si se trata de redes Ethernet locales o de mayor alcance, de si el entorno es duro o suave, de si se encuentra en un recinto seguro o en un lugar más expuesto, y de otros factores. Para ayudarle a clarificar el complejo proceso de toma de decisiones, hemos creado un árbol de decisiones que le ayudará a ilustrar algunos aspectos importantes a tener en cuenta a la hora de elegir instalar SBC en su fábrica.

¿Es un SBC adecuado para su fábrica?

¿Se puede acceder a los datos de la máquina a través de un protocolo industrial como Modbus, OPC o similar? Si es así, estupendo. No podrá llegar muy lejos sin él. Si no es así, pida a su proveedor de máquinas la documentación de integración de terceros (o intente husmearla).

¿Formaría esta placa parte de un proceso crítico de una fábrica? ¿Está creando una aplicación de fábrica inteligente para controlar la temperatura y otras condiciones de trabajo dentro de la fábrica? o ¿está midiendo la OEE continuamente para tomar decisiones importantes (como abrir o no una nueva línea de producción)? Si el proceso es crítico, nuestros ingenieros recomiendan utilizar una solución industrial como gateway, que será más robusta. No siga leyendo.

¿Estaría esta placa expuesta a condiciones duras? ¿O puede dejarla en la sala de control y extraer los datos instrumentados de la planta de producción a través de una red local (es decir, Ethernet o RS485)? Esto determinará la caja y las certificaciones necesarias. Si su placa va a estar expuesta a interferencias electromagnéticas o a temperaturas superiores a los límites recomendados para el dispositivo, tendrá que optar por una gateway industrial.

Ethernet y/o WiFi satisfacen sus necesidades de conectividad o necesita algo más potente? La mayoría de los SBC admiten Ethernet y Wi-Fi, pero también puede buscar un gateways industrial que admita Cellular, LoRaWAN, SigFox y, pronto, otros estándares como NB-IoT y Cat M1 de Verizon. Sugerencia: optar por estas últimas opciones facilitará la vida a su personal de TI, ya que no dependería de su red local y, en su lugar, llegaría a Internet directamente a través de un medio seguro e independiente.

El Siemens SIMATIC IoT 2040 es un gran ejemplo de cómo un proveedor industrial fuerte combinó el autoservicio y la facilidad de programación del enfoque DIY, con la robustez del mundo industrial. Este PC IoT industrial es compatible con Arduino y admite escudos para permitir una mayor conectividad, como Cellular y LoRaWAN.

¿Qué puertos de E/S necesita? Si quieres medir datos físicos a través de un sensor conectado directamente a la propia placa, tendrás que conocer el rango de voltaje necesario. Algunos dispositivos, como Beaglebone Black, disponen de entradas analógicas, mientras que otros, como Raspberry Pi, no. Asegúrate de verificar que los formatos de entrada de la SBC funcionarán para tu aplicación.

Existen transductores comerciales que pueden ayudarle a satisfacer sus requisitos de E/S, como transductores de 4-20 mA a tensión oconvertidores de RS485 a USB.

¿Cuáles son sus necesidades de potencia de procesamiento? No es lo mismo ejecutar un simple script de Python para sondear los PLC que procesar datos en tiempo real en Edge . Asegúrese de elegir un SBC con suficiente RAM y capacidad de CPU para ejecutar su aplicación.

Raspberry Pi no es la única opción para un SBC. Proveedores como FriendlyARM o UDOO ofrecen una amplia gama de SBC, desde NanoPC de un solo núcleo hasta potentes diseños octa-core.

¿Tiene cabida el bricolaje en la fábrica?

Nosotros pensamos que sí. Los SBC son un argumento de peso para la integración de tecnologías de autoservicio en las fábricas, siempre y cuando se apliquen con cuidado y al servicio de los problemas y variables adecuados. Piense que la incorporación del bricolaje a tecnologías industriales de eficacia probada es lo que hace que algo como Simantic IOT2040 de Siemens sea tan potente. Es una unión como un matrimonio perfecto: la sencillez de los ecosistemas Arduino o Raspberry Pi (es decir, lenguajes de programación y escudos accesibles) combinada con la robustez de un PC industrial.

El poder de la tecnología DIY reside en aplicarla a los casos de uso adecuados.

Si estás empezando y te gustaría leer más sobre cómo conectar tu SBC a Ubidots, echa un vistazo a nuestra lista de más de 50 dispositivos ya integrados. Si esta es tu primera aplicación IoT, echa un vistazo a cómo crear una aplicación IoT en menos de un día para obtener algunos consejos útiles.