El futuro de la automatización con el estándar O-PAS

Con la inminente llegada de la versión 3.0, O-PAS promete avances significativos en la definición de plataformas de control, preparación para la certificación de productos y la introducción de AutomationML para mejorar el intercambio de datos de ingeniería. Grandes compañías están realizando pruebas y confirmando los beneficios de sistemas abiertos e interoperables. Mientras la presión por adoptar estos sistemas aumenta, Schneider Electric se compromete a desarrollar soluciones alineadas con O-PAS, abriendo el camino hacia una automatización más eficiente y colaborativa. Hablamos con Víctor Hugo Santos Polo, Global Offer Manager, división Process Automation de Schneider Electric.

¿Cuál es el nivel de adopción del estándar O-PAS en la industria de la automatización de procesos?

En primer lugar, cabe mencionar que el estándar O-PAS sigue un plan de desarrollo incremental, estando ya cercano el lanzamiento de su nueva versión 3.0 que ampliará muchos de los aspectos que la versión 2.1 solo apuntaba, o directamente, no definía. Por ejemplo, un mayor detalle en la definición de las plataformas físicas de control, preparar el terreno de cara a la certificación O-PAS de productos, o introducir la configuración basada en AutomationML, como formato estándar de datos, para simplificar el intercambio de información de ingeniería de planta entre las diferentes herramientas de software de diseño y control.

Dicho esto, en la tabla superior podemos ver el estado de implementación de sistemas basados en estándar O-PAS anunciados por grandes compañías de la industria de proceso. Todas ellas continúan con sus análisis y pruebas, dando pasos adelante en la adopción conforme los beneficios teóricos esperados de sistemas abiertos e interoperables quedan confirmados, requiriendo a empresas líderes del sector de la automatización industrial, como Schneider Electric, seguir con los desarrollos necesarios para hacer realidad este nuevo paradigma.

La presión por adoptar sistemas de control abiertos ha ido aumentando para las partes interesadas en todos los rincones de la industria desde hace ya tiempo. Muchas organizaciones y clientes con los que colaboramos a diario reconocen que la automatización industrial debe liberarse del modelo de soluciones propietarias. El advenimiento de nuevas tecnologías accesibles al público general, su poder de simplificación y multiplicación de eficiencia, junto con una influencia cada vez mayor de los departamentos de Tecnologías de la Información (IT, por sus siglas en inglés) en los espacios de Operación y Mantenimiento de planta, han venido para transformar la forma en que los clientes consumen soluciones de automatización. Tener usuarios finales como Exxon, Shell, BP y Aramco en la lista está impulsando la adopción al siguiente nivel.

En ese sentido, OPAF (Open Process Automation Forum) y otras iniciativas como UniversalAutomation.Org son altamente complementarias. OPAF ha adoptado el estándar IEC 61499, que propone un modelo para distribuir aplicaciones de automatización a dispositivos heterogéneos de una forma transparente, como parte del estándar O-PAS. Mientras que UniversalAutomation.org proporciona una plataforma, conforme con IEC 61499, independiente del proveedor, en la que se puede construir soluciones basadas en O-PAS en forma de componentes de software (y agnóstica respecto al hardware utilizado).

Finalmente, por el lado de los proveedores y los integradores de sistemas, la transición a sistemas abiertos e interoperables es un elemento clave para empresas como Schneider Electric. Como muestra un botón: recientemente hemos creado una organización global dedicada en exclusiva a la ejecución de proyectos de automatización con sistemas abiertos.

¿Qué beneficios y/o inconvenientes reportan aquellos usuarios finales que han adoptado este estándar?

Uno de los principales beneficios que reportan los usuarios finales y empresas de ingeniería en sus informes tras ensayos en laboratorio, prototipos y pruebas de campo es la muy significativa reducción del coste total de propiedad (TCO, Total Cost of Onwership, en inglés) a 25 años del Sistema.

Igualmente, se encuentran beneficios en las inversiones iniciales, al menos en los componentes de hardware, debido al agnosticismo y gran flexibilidad de elección, pudiendo seleccionar entre diferentes familias de componentes que se ajusten a la criticidad y/o disponibilidad de las distintas unidades de proceso y servicios auxiliares. Se ajustan así los costes a la necesidad, siendo cualquier componente parte de una misma solución homogénea, no elementos extraños que no se pueden combinar entre sí cuando las soluciones son propietarias.

Y, como comentaba con anterioridad, la adopción de nuevos estándares como AutomationML ayudarán a reducir también los costes de ingeniería permitiendo la transparencia de información entre aplicaciones. Las empresas que se benefician de un modelo propietario podrían argumentar que construir sistemas basados en los mejores componentes provenientes de múltiples vendedores aumenta el riesgo, pero la realidad es todo lo contrario. El riesgo se reduce cuando un usuario final puede aprovecharse de la experiencia de múltiples empresas, cada una con competencia amplia y profunda en su campo, así como de nuevas perspectivas que ofrezcan empresas tecnológicas que desafían el status quo y que puedan implementar fácilmente sus soluciones gracias a la apertura y acceso a los datos. Vemos hoy en día esa efervescencia, por ejemplo, en la aplicación de inteligencia artificial a casi cualquier cosa que hacemos, ¿por qué la automatización ha de ser distinta?

Adicionalmente, aplicaciones de software de amplio y probado uso que se ejecutan en sistemas basados en estándares son más confiables, fáciles de expandir, y adaptar a usos futuros. Por el contrario, los sistemas propietarios programados a medida son caros de mantener y difíciles de actualizar. Por ejemplo, en el mundo IT, el enfoque de compartir tecnología elimina el riesgo asociado a la interpretación particular de estándares y acelera que haya un amplio soporte disponible en el mercado.

Así pues, sistemas de automatización abiertos, interoperables y seguros que puedan utilizar hardware compatible de diversa índole, crearán un entorno totalmente independiente del proveedor y permitirán optimizar tanto el costo como el rendimiento del sistema.

Y es que en realidad los usuarios finales, EPCs e integradores de sistemas ya crean soluciones con componentes de diferentes proveedores, no es algo nuevo, lo que sucede es que resulta mucho más difícil y costoso de lo necesario porque no hay un pegamento, una armonía inicial, y son necesarias interfases personalizadas que deben construirse ad-hoc y probarse, y donde la información fluye, en general, de forma restringida. Pasar de un mundo propietario a una automatización abierta no sólo beneficia a los usuarios finales, sino que también brindará, a aquellos dispuestos a innovar, una ventaja en la carrera por proporcionar valor añadido basado en la innovación del software.

Después de 50 años, es el software (no el hardware) el que está llevando la automatización al siguiente nivel. Podemos crear mejoras operativas radicales con un ecosistema de aplicaciones y productos portables listos para usar (plug-and-produce) que brinde a los usuarios la libertad de seleccionar e integrar las mejores tecnologías de cada clase.

¿Está ya todo entonces listo y definido? No, estamos transitando a un nuevo paradigma, requiere una transformación, reinventarse. Aún hay desafíos por resolver, a múltiples niveles, no todos técnicos. Y seguro llegarán preguntas que no nos hemos planteado aún. Vivimos años donde más que nunca los usuarios tienen la palabra y nos reclaman una nueva forma de hacer las cosas. El mundo IT nos está brindando muchas de las respuestas, pero quedan varias áreas de mejora, como los tiempos de respuesta del sistema, la disponibilidad de componentes, mejores diagnósticos y herramientas de resolución de problemas, intercambiabilidad (la interfaz física aún no está unificada), estabilidad del sistema… sin embargo, todas ellas podrían considerarse temporales y se minimizarán con el tiempo, según aumente la adopción, aparezcan nuevos desarrollos y se vayan llenando los espacios que quedan por completar.

Precisamente, la propuesta de UniversalAutomation.Org puede considerarse como un medio para solucionar o mejorar algunos de estos inconvenientes.

¿Tiene Schneider Electric planes actuales o futuros para el desarrollo de equipos o sistemas basados en este estándar?

En Schneider Electric estamos desarrollando soluciones alineadas con O-PAS, siguiendo los principios fundamentales de apertura, interoperabilidad y seguridad, prestando mucha atención a la evolución del mercado.

Por poner un par de ejemplos, tenemos ofertas comerciales que han sido usadas en los diferentes Tests Beds y Field Trials mencionados con anterioridad, como EcoStruxure Automation Expert (nuestra nueva generación de software unificado de ingeniería de control) o Soft dPAC (controlador (software) de procesos, de alta disponibilidad, que puede desplegarse en diferentes plataformas físicas), ambos alineados con OPAF (independencia del hardware, interoperabilidad, etc).

Somos además un miembro activo de OPAF y compartimos nuestra experiencia en los diferentes comités técnicos y comunidades. Por ejemplo, recientemente creamos la implementación de los Function Blocks de referencia basados en IEC61499 y los donamos a O-PAS.

Uno de las piezas clave del estándar O-PAS son los datos, cómo hacer que estén disponibles sin limitaciones, de forma sencilla y transparente. Así que, definitivamente, algo en lo que estamos trabajando actualmente es en la implementación del modelo de información O-PAS. Esto es bastante relevante, ya que al tener datos en un formato común, cualquier componente compatible se puede integrar al sistema. Existen varios componentes de software que se beneficiarán de este formato común, incluidos software de visualización (HMI), históricos, herramientas de ingeniería, etc.

Finalmente, estamos en pleno desarrollo de otros componentes para la gestión y orquestación del sistema, elementos esenciales desde la perspectiva de una solución homogénea, que puedan ejecutarse sobre cualquier componente con independencia del proveedor.

Nuestro objetivo es acelerar la interoperabilidad y portabilidad de las aplicaciones.

¿Disponéis de equipos que respondan al estándar?

El estándar de estándares que es O-PAS aún está evolucionando y se van agregando más detalles y granularidad en cada nueva versión. La certificación es un gran paso que implica inversión para las pruebas, y OPAF aún se encuentra en las primeras etapas de desarrollo de los procedimientos de cumplimiento, así como la definición de los organismos de certificación. Dicho de otra manera, OPAF todavía está lejos de poder certificar un sistema completo, se está trabajando en las certificaciones para alguno de los componentes, por lo que durante un tiempo solo habrá productos alineados (parcialmente conformes), o enteramente conformes con OPAF, pero no certificados.

Así pues, por el momento todo se reduce a poder cumplir con el propósito. En Schneider Electric estamos de acuerdo con el espíritu de OPAF y continuaremos desarrollando productos y soluciones que permitirán a los usuarios finales diseñar e implementar soluciones que estén alineadas con OPAF. A medida que el programa de estándares/certificación madure y el mercado lo dicte, consideraremos el cumplimiento y la certificación en el futuro.

Este artículo aparece publicado en el nº 556 de Automática e Instrumentación págs. 52 a 55.