5 cosas que debes saber sobre lo que TSN puede lograr para IIoT e Industria 4.0.

19/03/2021 - Recursos
5 cosas que debes saber sobre lo que TSN puede lograr para IIoT e Industria 4.0.

Una red unificada para diversas aplicaciones.

TSN (por Time Sensitive Network) es un conjunto de normas que permite la transmisión en tiempo real de mensajes a través de redes Ethernet estándar. Según la definición del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE), el TSN implica una forma de gestión del tráfico de red para garantizar tiempos no negociables en las latencias de transmisión de extremo a extremo. Por lo tanto, todos los dispositivos TSN deben sincronizar sus relojes entre sí y utilizar una referencia de tiempo común para soportar las comunicaciones en tiempo real para las aplicaciones de control industrial.
 
El TSN se ha presentado como una tecnología que puede ayudar a las aplicaciones de la Industria 4.0 y del Internet Industrial de las Cosas (IIoT) a lograr una alta eficiencia de producción, así como a reducir los costes de mantenimiento. Los diferentes fabricantes del sector que han empezado a utilizar las tecnologías TSN han demostrado al mundo, a través de múltiples demostraciones virtuales a lo largo de 2020, que el TSN no es sólo una idea embrionaria, sino una tecnología probada. Sin embargo, antes de mirar al futuro, hay algunas cosas que debe saber para ayudarle a hacer las inversiones correctas.

 
▎PREGUNTA 1 ▎¿Cuáles son las ventajas de adoptar TSN?
 
R: Los dos objetivos últimos de TSN son la incorporación sin fisuras de datos precisos y sensibles a los procesos industriales y una visión detallada y holística de las operaciones para que los responsables de las empresas puedan responder rápidamente a las demandas del mercado en tiempo real. Mediante el uso de tecnologías TSN, las empresas pueden alcanzar estos dos objetivos principales y beneficiarse de las siguientes ventajas:
 
  • TSN facilita la conexión en red a alta velocidad, la transmisión de grandes volúmenes de datos, el control de movimiento de alta precisión y la baja latencia.
  • La tecnología TSN permite priorizar el tráfico de la red, lo que garantiza la comunicación en tiempo real y significa que los datos críticos se transmitirán al lugar correcto en el momento adecuado. Con el tiempo, será posible tener una red unificada para diversas aplicaciones. Esto significa que ya no hay riesgo de que los datos críticos no lleguen a su destino a tiempo.
  • La TSN puede mejorar la seguridad de la red porque se puede programar la transmisión precisa de datos para evitar la entrada de datos no autorizados.
Diagrama: Una red unificada para diversas aplicaciones
 
 
▎PREGUNTA 2 ▎¿Es importante una "red unificada"?
 
R: Sí, la convergencia de las redes de OT y de IT, que da lugar a una única red unificada, es necesaria para facilitar datos precisos y coordinados que permitan conocer los procesos de producción. Sin embargo, es extremadamente difícil lograr esta convergencia si existen diferencias entre ambas partes, sin hablar de la integración de islas de automatización propietarias aisladas en entornos de OT. Una red unificada tiene las siguientes ventajas:
 
  • Una única norma industrial utilizada para la comunicación.
  • Mínimo esfuerzo de formación para entender los protocolos de los diferentes proveedores.
  • Reducción de los costes de cableado y mantenimiento
 
 
▎PREGUNTA 3 ▎¿Cuáles son las aplicaciones potenciales del TSN?
 
Aunque el TSN evolucionó a partir del "bridging" audio-video (AVB), su uso no se limita a las aplicaciones de audio o video. Son las características y las prometedoras ventajas del TSN las que la hacen indispensable para una amplia gama de aplicaciones utilizadas en diversos sectores, como el de los semiconductores, el de la automoción, el de la maquinaria, el de la alimentación y las bebidas, el químico y el de la generación de energía. Sin embargo, cada aplicación de TSN tiene sus propios requisitos y en la actualidad existe una diferencia importante entre las normas de TSN existentes y los sistemas de TSN específicos para cada aplicación. Puede obtener más información sobre cómo Moxa ha colaborado con Xilinx para avanzar en el desarrollo de TSN para aplicaciones de Industria 4.0 leyendo esta nota de prensa.
 
▎PREGUNTA 4 ▎¿Es posible que mis aplicaciones utilicen tecnologías TSN?
 
Puede evaluar si su organización debe desplegar TSN leyendo las siguientes afirmaciones. Si valida más de tres declaraciones, entonces TSN es una solución adecuada para su empresa.
 
  • Integrar tecnologías de comunicación estándar o propietarias es muy caro.
  • Es muy costoso depurar el sistema de red existente debido a una estructura de red aislada.
  • Su sistema de red es difícil de gestionar y hay que desarrollar herramientas, lo que requiere tiempo y esfuerzo adicionales.
  • Tiene problemas de interoperabilidad entre su sistema actual y el sistema informático.
  • Necesita más ancho de banda de red porque quiere desarrollar un sistema automatizado.
  • Quiere mejorar la seguridad de su red.
 
▎PREGUNTA 5 ▎Mi organización está bien con los procesos de producción y la configuración de red existente. ¿Por qué debería considerar el despliegue de TSN?
 
Por ahora, su organización puede estar satisfecha con el rendimiento de la producción. Sin embargo, a largo plazo, le resultará difícil seguir el ritmo de sus competidores, que están adoptando tecnologías TSN. Por un lado, puede seguir ampliando su producción basándose en la infraestructura existente, pero esta ampliación se verá dificultada cuando descubra, por ejemplo, que el estándar PROFINET se utiliza para llevar la comunicación al HMI. Por otro lado, el control de movimiento que requiere el uso de EtherCAT, y el control del brazo robótico utiliza otro protocolo, por ejemplo, Mitsubishi CC-Link IE. Aunque es relativamente fácil utilizar los bloques de expansión que se consideren necesarios, es muy difícil gestionar todos estos dispositivos de diferentes proveedores que utilizan diferentes tecnologías de Ethernet Industrial. Cuando cada célula está aislada, hay muchos obstáculos para la simple integración de los datos, sin hablar del perfeccionamiento de los procesos y la mejora de la eficacia de la producción. A largo plazo, el resultado le hará avanzar en la dirección contraria a la consecución de las aplicaciones de Industria 4.0 e IIoT. Y lo que es más importante, la tecnología TSN también permite una solución "plug-and-produce" cuando se añaden aplicaciones adicionales, como cámaras de visión artificial y de movimiento, a una red unificada.
 
Diagrama: Añadir aplicaciones adicionales a la red unificada TSN
 
En definitiva, es la convergencia entre las redes informáticas y redes OT que permite las aplicaciones de Industria 4.0 e IIoT. TSN lo consigue enlazando estas redes, creando importantes ventajas de conectividad de red y reduciendo los costes a la hora de desplegar los sistemas. Aunque algunas personas pueden pensar erróneamente que la tecnología TSN aún no está probada, se ha convertido en mucho más que conmutadores TSN, autómatas, servomotores y E/S, y es un ecosistema que ayuda a alcanzar los objetivos de las aplicaciones IIoT e Industria 4.0.
 
*Fuente: Informe del Comité Federal de Mercado Abierto
 
Artículo traducido y adaptado del sitio asociado de Moxa “5 Things You Should Know That TSN Can Accomplish for the IIoT and Industry 4.0” y “What Is TSN?”.
 
Si desea que nos pongamos en contacto con usted sobre este tema, rellene nuestro formulario de contacto

 

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