La analítica basada en Edge da lugar a operaciones más inteligentes
Es viernes por la noche en la fábrica. Lauren, cuyo trabajo consiste en supervisar los ordenadores que monitorizan los sensores de las máquinas de producción, acaba de comenzar su turno.
Se acomoda en su escritorio, donde observa varias pantallas que muestran las telemetrías de las máquinas, mientras piensa en lo aburrido que es su trabajo, aunque se alegra de que ahora sea más previsible y tranquilo que cuando tenía que inspeccionar cada máquina ella misma.
En ese momento, suena una alarma. El sensor de un equipo ha indicado una pérdida repentina de presión, lo que significa que Lauren tiene que ir a inspeccionar la máquina visualmente en busca de una posible fuga. Para ello, se debe poner un casco y unas gafas protectoras y adentrarse en la planta de producción. No se imaginaba que el turno del viernes por la noche fuese a ser así, y se pregunta si debería buscar otro trabajo más interesante y técnico.
El caso de Lauren no es único. Y los fabricantes tienen dificultades para atraer y retener a buenos trabajadores como ella.
Hoy en día, las líneas de producción industrial son, en realidad, muy técnicas, y cuentan con automatización y telemetría de máquinas que requieren una supervisión continua. Es necesario recopilar todos esos datos, tanto si es a mano en un portafolio o en una tablet, como si es mediante cientos o miles de sensores instalados en los propios equipos. Después, hay que analizar los datos, manualmente o por medio de sistemas de supervisión de activos. Sin embargo, a pesar de toda esta automatización, es frecuente que trabajadores como Lauren sigan teniendo que identificar y resolver problemas, como fugas, en condiciones peligrosas.
Spot, un robot móvil con dispositivos de sensores y analítica en la parte de atrás,
los costes asociados a la instrumentación de IoT
Las rutas de inspección rutinarias y la asignación de tareas de seguimiento de Spot
la eficacia de los trabajadores
El dilema industrial
Las instalaciones industriales no han dejado de evolucionar desde que Henry Ford produjo el primer automóvil Modelo T en la línea de producción de una fábrica. En la actualidad, la automatización y la robótica son lo normal en una planta de producción. Los fabricantes y otros operarios de la planta deben mantener y reparar las máquinas para mantener la fábrica en funcionamiento, de modo que es necesario recopilar y analizar datos constantemente.
Michael Perry, vicepresidente de Desarrollo de negocio de Boston Dynamics, líder mundial en robótica móvil, describe así el problema: "La automatización con robots tradicionales no ha tenido éxito debido a la complejidad y la escala de las instalaciones, que pueden dificultar la movilidad de los robots oruga o con ruedas si hay poco espacio, escaleras o si el terreno es irregular. Además, los robots que recopilan datos son más útiles si cuentan con inteligencia conectada, que no es solo la informática, sino también la comunicación entre lo que sucede sobre el terreno y lo que procesa todos los datos in situ.
Con el tiempo, las empresas han adoptado principalmente una de las dos formas de recopilar y analizar los datos que generan sus máquinas. El método más tradicional consiste en enviar técnicos por toda la planta a registrar las lecturas de las máquinas periódicamente. Aunque una máquina solo presente problemas una vez al año, el técnico tiene que registrar los datos de esa máquina a diario o de forma semanal para detectar problemas menores antes de que se conviertan en fallos graves. Además, los trabajadores tienen que mantener y arreglar los equipos, a veces en condiciones peligrosas o con mucho ruido.
El otro método consiste en instalar sensores en cada pieza del equipo, y luego recopilar y analizar sus datos con aplicaciones de gestión de activos. IBM diseñó IBM® Maximo® Application Suite para analizar los datos de estos sensores, que se almacenan en el cloud. Sin embargo, los fabricantes afrontan, en primer lugar, los altos costes de instrumentar sus equipos, además de los costes de almacenar los datos y, por último, la necesidad de adquirir la solución para analizarlos. Por este motivo, la instrumentación completa queda fuera del alcance de las pequeñas empresas.
Nancy Greco, directora, DE Research Cognitive IoT Solutions en IBM Research®, explica: "Los sensores periféricos generan una enorme cantidad de datos que van al cloud. Los fabricantes comprueban su factura de cloud y se preguntan por qué gastan tanto dinero para ver que los datos indican que todo va bien, que no hay ningún problema".
Hay una tercera solución, que es enviar a un robot diseñado para inspeccionar los equipos periódicamente y recopilar los datos por sus instrumentos de telemetría. Esta fue la inspiración para Spot, el robot que ha creado Boston Dynamics que parece un perro. Spot puede ir a cualquier lugar al que pueda ir una persona y recopilar los datos con mayor frecuencia y precisión. Sin embargo, a pesar de las cámaras y otros sensores, Spot no puede interpretar los datos por sí mismo. Es necesario analizar los datos, por lo que cuando Spot detecta una anomalía, requiere de intervención humana para resolver el problema.
La automatización con robots tradicionales no ha tenido éxito debido a la complejidad y la escala de las instalaciones, que pueden dificultar la movilidad de los robots oruga o con ruedas si hay poco espacio, escaleras o si el terreno es irregular. Además, los robots que recopilan datos son más útiles si cuentan con inteligencia conectada, que no es solo la informática, sino también la comunicación entre lo que sucede sobre el terreno y lo que procesa todos los datos in situ.
Robots móviles + IA
IBM y Boston Dynamics decidieron responder a la pregunta: ¿Se pueden recopilar y analizar los datos de la fábrica de forma segura en las ubicaciones periféricas? ¿Podrían las dos empresas ayudar a eliminar la necesidad de que el personal tuviese que recopilar los datos a mano o ponerse en peligro en las plantas de producción y, al mismo tiempo, reducir los requisitos y los costes asociados a instrumentar todas las piezas del equipo? La respuesta fue un rotundo "sí".
Boston Dynamics e IBM han unido sus tecnologías para crear una solución basada en IA para Spot. "Boston Dynamics e IBM se reunieron para tratar de resolver ambas problemáticas, la adquisición de datos y la inteligencia de datos", señala Perry. "Ambos recibíamos las mismas preguntas de nuestros clientes. ‘¿Cómo me puedo hacer una idea real y auténtica de lo que ocurre en estas complejas instalaciones industriales?’"
El uso de Spot ya evita la necesidad de tener que poner sensores en todas las piezas del equipo. Ahora, IBM está incorporando la potencia de la IA y las soluciones Maximo a Spot para proporcionar analítica en las ubicaciones periféricas. Con la ayuda de IBM, Spot puede interpretar lo que "ve" a través de sus cámaras y sensores incorporados. La analítica se lleva a cabo en el robot en tiempo real, lo que reduce la necesidad de analizar y almacenar los datos de cloud por separado. Spot es una extensión de la estrategia IBM AI@Edge Hybrid Cloud.
"Spot actúa como un dispositivo periférico itinerante, que lleva una carga útil de tecnología analítica dondequiera que el usuario la necesite", indica Greco."Puede acceder a espacios reducidos. Puede subir escalones. Y lleva incorporada toda esa analítica."
Spot no sólo detecta el problema, sino que cuenta con modelos de IA optimizados y muy personalizables que le permiten detectar las anomalías y tomar medidas inmediatas para corregirlas. Según Perry, "Spot puede recorrer un lugar, identificar un problema y, por medio de Máximo, generar automáticamente una orden de trabajo con los pasos necesarios para corregirlo."
Además de Máximo, IBM aporta toda su experiencia y conocimientos en gestión de activos, IA y tecnología 5G a esta oferta conjunta con Boston Dynamics: Spot con prestaciones de IA.
Los consultores de IBM Consulting prestan servicios de soporte e implementación a Boston Dynamics. Además, asesoran a los clientes industriales para determinar cómo satisfacer sus necesidades específicas. Por último, el uso de la tecnología de Red Hat® es garantía de analítica lista para desplegar, de forma rentable, en un entorno de cloud híbrido.Perry describe así la relación: "Boston Dynamics aporta la movilidad y la flexibilidad de Spot como plataforma robótica, e IBM aporta la inteligencia de sus sistemas para interpretar los datos que recopila Spot."
Spot llega donde no llegan las personas
Para cualquier cliente industrial, mantener las líneas de producción en funcionamiento es fundamental para obtener rentabilidad. Lo más importante de esta oferta conjunta es que Spot es capaz de reducir el tiempo que se tarda en detectar las anomalías, ya que las localiza antes de que se conviertan en problemas catastróficos. Y como puede hacerlo para empresas de cualquier tamaño, las pequeñas instalaciones, que de otro modo no podrían permitirse afrontar al 100 % la instrumentación de los equipos ni el coste del almacenamiento en cloud, pueden obtener la instrumentación itinerante que ofrece Spot.
"Nuestros clientes necesitaban una forma asequible de reducir el riesgo para asegurarse de que no se interrumpe la actividad de las máquinas", afirma Greco. "Ahora pueden hacerlo de manera asequible y reducir la cantidad de instrumentación, disminuir la latencia y el movimiento de los datos y mejorar su seguridad."
Gracias a la analítica de IBM Maximo que lleva integrada, Spot puede aumentar el tiempo de funcionamiento de los equipos. No sólo es capaz de identificar anomalías; puede interpretar su causa más probable y sugerir soluciones. Puede crear órdenes de trabajo para problemas graves o volver a revisar los problemas menores. "En conexión con los servicios de IBM, Spot puede proporcionar una gran cantidad de información útil, de modo que los clientes puedan utilizar estos activos durante más tiempo, detectar los problemas antes de que se produzcan y evitar el tiempo de inactividad para mantener los recursos en funcionamiento", señala Perry.
Spot no está pensado para sustituir a los trabajadores humanos. Su objetivo es contribuir a la seguridad de los empleados y ayudar a que sean más eficientes. En lugar de que Lauren se tuviese que preparar para inspeccionar una posible fuga, podría enviar a Spot para inspeccionarla y programar el mantenimiento que fuese necesario. Del mismo modo que los perros de búsqueda y rescate aumentan la eficacia de la persona a la que acompañan, porque llegan donde ella no puede, un Spot móvil y ágil puede acceder a entornos peligrosos donde no pueden entrar los trabajadores debido a la presencia de productos químicos, ruido u otros peligros.
Utilizar a Spot para detectar y reparar problemas no sustituye a los trabajadores, sino que supone para la empresa la oportunidad de optimizar el uso de las habilidades de sus trabajadores en las funciones que desempeñen. Greco afirma que Spot es un "co-bot", porque trabaja con la persona, del mismo modo que el perro de rescate con su adiestrador. Una técnico como Lauren puede manejar y entrenar a Spot para que recorra la fábrica y resuelva los problemas, o dedicarlo a otras tareas cruciales de alta tecnología que el fabricante no haya podido llevar a cabo.
"Es mejor aprovechar las capacidades de resolución de problemas de las personas que gastar su tiempo y energía, con posibles riesgos para su salud, en realizar tareas tediosas y de baja categoría", señala Perry. "Esta es la oportunidad de utilizar a Spot para algunas de esas tareas rutinarias y repetitivas, o las que se desarrollan en entornos peligrosos, y así liberar a las personas para que reciban formación de mayor utilidad".
A medida que IBM y Boston Dynamics avanzan en el desarrollo de Spot con prestaciones de IA, se palpa el entusiasmo en ambas empresas. Los equipos de IBM aportan al equipo de este proyecto casos de uso en los que creen que sería útil emplear a Spot y la analítica de IBM. IBM está valorando trabajar con socios del ecosistema en áreas como el 5G para dotar a Spot de la última tecnología y crear el máximo valor para los clientes de IBM y Boston Dynamics.
Boston Dynamics seguirá aumentando las prestaciones de Spot e IBM seguirá creando modelos más precisos. IBM Research aportará nuevas analíticas de forma constante a la relación con Boston Dynamics, incluidos análisis acústicos, olfativos, compositivos, etc.
En el caso de Spot, "La combinación de robótica e inteligencia genera innovación. No se trata solo de la capacidad de percibir el mundo, sino de percibirlo e interactuar con él", concluye Perry.
Acerca de Boston Dynamics
Bosyton DynamicsEnlace externo es líder mundial en desarrollo y despliegue de robots de alta movilidad, que son capaces de superar los retos más complicados de la robótica. La misión principal de la empresa consiste en crear y distribuir robots avanzados diseñados para causar un impacto positivo en la sociedad. Fundada en 1992, Boston Dynamics surgió del MIT Leg Lab y es uno de los mejores lugares de trabajo de 2020, según Inc. Magazine.
Acerca de Boston Dynamics
Bosyton DynamicsEnlace externo es líder mundial en desarrollo y despliegue de robots de alta movilidad, que son capaces de superar los retos más complicados de la robótica. La misión principal de la empresa consiste en crear y distribuir robots avanzados diseñados para causar un impacto positivo en la sociedad. Fundada en 1992, Boston Dynamics surgió del MIT Leg Lab y es uno de los mejores lugares de trabajo de 2020, según Inc. Magazine.
© Copyright IBM Corporation 2021. IBM Corporation, IBM Consulting, New Orchard Road, Armonk, NY 10504
Producido en los Estados Unidos de América, mayo de 2021.
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Este documento es vigente en la fecha de publicación inicial y puede ser modificado por IBM en cualquier momento. Los Business Partners de IBM establecen sus propios precios, que pueden variar. No todas las ofertas están disponibles en todos los países en los que IBM opera.
Spot no es un producto u oferta de IBM. Spot se vende o se proporciona con licencia, según sea el caso, a los usuarios bajo los términos y condiciones de Boston Dynamic, que se facilitan con el producto u oferta. La disponibilidad y todas las garantías, servicios y soporte para Spot son responsabilidad directa de Boston Dynamics, que los proporciona directamente a los usuarios.
Los datos de rendimiento y ejemplos de clientes citados tienen meros fines ilustrativos. Los resultados del rendimiento real pueden variar según las configuraciones y condiciones de funcionamiento específicas. LA INFORMACIÓN PRESENTADA EN ESTE DOCUMENTO SE PROVEE "TAL CUAL" SIN GARANTÍA DE NINGÚN TIPO, NI EXPRESA NI IMPLÍCITA, INCLUYENDO, PERO NO LIMITADO A, LAS GARANTÍAS IMPLÍCITAS DE COMERCIO, CONVENIENCIA PARA UN PROPÓSITO PARTICULAR, O NO INFRACCIÓN. Los productos de IBM están garantizados según los términos y condiciones de los acuerdos bajo los que se proporcionan.