Las fábricas inteligentes de todo el mundo están utilizando aplicaciones de automatización avanzadas como la realidad aumentada, robots móviles autónomos, robots colaborativos y sensores industriales. Incluso fuera del taller tradicional, la automatización se está acelerando en entornos como la automatización de almacenes y la logística que utilizan aplicaciones similares. Estas nuevas formas de trabajar son muy prácticas hoy en día porque las mejoras de hardware proporcionan redes en tiempo real, procesamiento de alto rendimiento, alta confiabilidad, bajo consumo de energía y flexibilidad de interconexión.
Hacer que una planta sea rentable requiere optimizar su rendimiento y tiempo de actividad mediante la instalación de soluciones interconectadas de automatización y mantenimiento predictivo que se pueden transformar en un valor valioso para el usuario. La operación 24/7/365 en entornos industriales y logísticos aumenta el nivel de demanda de equipos, especialmente en sistemas con accionamientos y motores activos, donde la falla de un solo motor puede hacer que las operaciones o la producción se detengan. Las nuevas soluciones de TI que apuntan a la automatización, como los motores de inteligencia artificial (IA) integrados en la periferia (borde), pueden identificar estas anomalías y predecir fallas con anticipación para que los operadores puedan permanecer atentos. Como resultado, pueden comprar las piezas necesarias, organizar el mantenimiento y mejorar la eficiencia operativa general.
Las soluciones de automatización son cada vez más sofisticadas, por lo que requieren el soporte de los principales proveedores de silicio para todo el hardware y el software. Una arquitectura flexible de hardware, a nivel más bajo, es primordial para seguir el ritmo de innovación las soluciones de automatización industriales y logísticas. El desarrollo actual del software abarca la mayor parte del coste y la mano de obra para el desarrollo de proyectos industriales y ello eleva el valor de las bibliotecas, los paquetes de herramientas y el soporte del ecosistema que ofrecen los proveedores tecnológicos de automatización.
Los FPGA integrados en el procesador combinan flexibilidad, rendimiento y capacidad de programación para promover la rápida adopción e implementación de nuevas tecnologías y para satisfacer las necesidades cambiantes de la automatización industrial. En particular, FGPA proporciona una flexibilidad única para varios archivos de configuración y requisitos de cálculo automatizado dinámico. Los FPGA de hoy se caracterizan por un consumo de energía extremadamente bajo y un uso eficiente de la energía, lo que les permite ser diseñados en un formato más pequeño y tiene una función de enfriamiento simple, que es un aspecto fundamental del borde de la red. Los FPGA también son perfectamente personalizables, por lo que tienen muchas ventajas sobre las soluciones basadas en software, como la baja latencia. Además, los FPGA se pueden utilizar en lazos de control de alto rendimiento, PWM y en un mayor número de motores de control conectados por unidad que los microcontroladores de gama alta comparables.
El silicio puede proteger frente a ciberataques
La seguridad del hardware es fundamental para prevenir ciberataques cada vez más frecuentes. La automatización tradicional instalada en fábricas y logística suele estar aislada de Internet y la nube, incluso entre subsistemas. Ahora que los sistemas automatizados están cada vez más conectados, deben protegerse de los ataques de piratas informáticos. Los piratas informáticos pueden dañar el sistema, chantajear a los operadores, robar datos confidenciales u otro comportamiento malicioso o causar enormes riesgos financieros. Los microcontroladores y / o las soluciones basadas en software no pueden proporcionar la misma protección en tiempo real que las alternativas como los FPGA con capacidades de detección instantánea, cobertura de alto rendimiento de múltiples subsistemas y la capacidad de retroceder a un buen estado conocido para recuperarse de un ataque. Esto es lo más importante. Los FPGA pueden ser muy seguros y resistentes bajo el nivel más bajo de supervisión, protegiendo así el firmware antes, durante y después del arranque, protegiendo/validando el propio código y proporcionando una raíz de confianza.
Programabilidad de software y hardware
Aunque el hardware programable de alto rendimiento y bajo rendimiento con baja latencia aporta muchos beneficios, algunas cargas de trabajo se pueden controlar o implementar mejor en software. Por ejemplo, la capacidad de programación del software es la mejor opción para las aplicaciones de mantenimiento predictivo y también es compatible con el desarrollo con habilidades más comunes entre los desarrolladores. La combinación de FPGA y procesadores tradicionales en sistemas heterogéneos en chips, módulos / tarjetas y sistemas informáticos integrados puede lograr un coprocesamiento hardware-software y una flexibilidad avanzada del sistema.
Ecosistema de automatización
Los principales proveedores de silicio hacen un gran uso de sus capacidades internas para proporcionar servicios de diseño profesionales a los fabricantes de equipos originales.
Un grupo de diseño interno para todos los segmentos de aplicación que permite personalizar e integrar sus soluciones para IA y aprendizaje automático, visión, seguridad y automatización, así como con un grupo de servicios de productos que ofrece servicios de fabricación y producción. También es clave un ecosistema de colaboradores que proporcionen servicios de diseño de alta calidad, es fundamental para apoyar un mayor soporte tecnológico del silicio más cercano al nivel de la aplicación con soporte especializado para el fragmentado segmento de proveedores y tecnologías destinadas a robótica, PLC, protección y sistemas de seguridad.
