Industria 4.0 para cada máquina

Las máquinas del Grupo HF Mixing son utilizadas con gran éxito principalmente por fabricantes de neumáticos, pero también por otras empresas que producen artículos técnicos de caucho. El HF Mixing Group es uno de los campeones ocultos y tiene clientes en todo el mundo que transforman cauchos en mezclas de caucho.

Máquinas definidas por TI

"En el caso típico, la producción de nuestros clientes funciona las 24 horas del día"

explica Daniel Büdenbender, desarrollador de software de HF Mixing Group.

"Esto se traduce en grandes exigencias para las máquinas y para el software de las mismas".

Entretanto, el software, la informática y la tecnología de automatización representan una parte importante de los costes de fabricación de una máquina. En HF Mixing Group, por ejemplo, una base de datos forma parte de las máquinas, además del software de control.

El software incluye el control de la producción y el pesaje de las materias primas necesarias. Esto significa que también hay una buena parte de propiedad intelectual en los datos. Para el control de salas de mezcla completas con todos los agregados, tal y como HF las construye en Freudenberg, las recetas, los datos para el control de la producción, así como los datos de la máquina y de funcionamiento se almacenan en una base de datos.

Dado que las máquinas de los clientes de HF suelen funcionar las veinticuatro horas del día, también se plantean las máximas exigencias a la tecnología de la información integrada.

Büdenbender:

"Tenemos clientes cuyas máquinas funcionan 24 horas al día, 7 días a la semana, y tienen un ciclo de vida de hasta 20 años. Ningún departamento de TI puede gestionar eso, pero los servidores de bases de datos siguen teniendo que estar altamente disponibles. Un círculo vicioso".

Como empresa de ingeniería mecánica, HF Mixing Group buscaba una solución fácil de implantar que mejorara la alta disponibilidad de las bases de datos. Debía ser fácil de usar para los clientes.

"Nuestro objetivo era encontrar una solución con instrucciones de uso que cupieran en una hoja de papel A4"

Büdenbender lo explica mejor.

Con la ayuda de una empresa de consultoría, encontraron lo que buscaban con la solución de software DBShadow del socio de SAP Libelle en Stuttgart.

24 x 7 requiere alta disponibilidad de TI

Los requisitos de la solución de alta disponibilidad parecen sencillos, pero en resumen son complejos. Que sea sencilla y fácil de manejar es sólo una parte de los requisitos. Al mismo tiempo, la solución debe ser tan rentable que no haga que las máquinas no sean rentables cuando se entreguen.

Esto incluye también el hecho de que no se necesita personal adicional, como un administrador de bases de datos, para utilizar la solución. No cabe duda de que los directores de planta y los jefes de producción tienen hoy en día grandes conocimientos informáticos, pero puede seguir siendo necesario que un trabajador eche también una mano.

Replicación en diferido

La solución DBShadow de Libelle es una solución fácil de usar para la duplicación de bases de datos en diferido. El principio funcional está patentado: Tras una copia inicial, todos los cambios en la instancia productiva de la base de datos se almacenan en un búfer llamado embudo.

Sólo después de un intervalo de tiempo definido o en caso de avería se transfieren estos cambios del embudo al sistema espejo. Esto significa que el sistema espejo se ejecuta detrás del sistema productivo por el desfase de tiempo establecido, pero todos los cambios productivos transferidos ya están físicamente en el embudo de tiempo en el lado espejo.

Esto tiene dos efectos significativos: En caso de una pérdida errónea de datos, prácticamente se puede volver atrás en el reloj, ya que aún no se han ejecutado todos los cambios del embudo en el sistema espejo.

La segunda gran ventaja es que, en caso de avería, es posible cambiar al sistema espejo muy rápidamente. De este modo, se pasa muy rápidamente del sistema espejo al sistema productivo, de modo que la producción no se interrumpe en caso de avería.

Alta disponibilidad

Especialmente en la industria manufacturera, el fuego o el agua, así como la suciedad o las fugas de materiales de funcionamiento, pueden perturbar la tecnología de la información. Si la TI falla, la máquina también se para. Por tanto, la TI por sí sola no debe constituir un punto único de fallo para la producción.

Especialmente en la industria de transformación de materias primas, a menudo no es la propia paralización de las plantas lo que genera costes elevados, sino la limpieza de la planta cuando se reinicia y el ajuste de la materia prima y el producto.

Combinar la alta disponibilidad de las plantas mezcladoras con una solución de alta disponibilidad para la TI proporciona al HF Mixing Group una importante ventaja competitiva. En caso de avería, los jefes de planta o de producción cambian a la base de datos espejo.

Sin embargo, el almacenamiento local de datos en cada máquina individual sería antieconómico, por lo que los servidores de bases de datos utilizados representan una instancia de base de datos central para cada ubicación.

Instantánea duplicada

Muchas soluciones de alta disponibilidad de datos se centran en los fallos técnicos. Por tanto, los datos simplemente se duplican mediante instantáneas. Sin embargo, las bases de datos también pueden llenarse de datos incorrectos debido a errores de los controladores, que incluso pueden no ser perceptibles durante cierto tiempo. En consecuencia, los datos incorrectos creados de este modo se han propagado por las instantáneas y las unidades raid en un abrir y cerrar de ojos.

En los entornos de producción, también existe el riesgo de que los errores en la base de datos no se detecten inmediatamente si las máquinas -y también los servidores que se ocupan de estas máquinas- participan en procesos que se ejecutan en gran medida de forma independiente.

Los errores en los servidores de bases de datos no sólo deben comunicarse al empleado responsable mediante notificación automática. También deben poder realizar el mantenimiento a distancia del servidor de bases de datos. La solución de Libelle también cumplió este requisito.

El éxito confirma el concepto

Varias docenas de licencias de DBShadow están implantadas en las plantas mezcladoras de los clientes de HF Mixing Group.

"En estos casos somos más bien una autoridad de control".

dice Büdenbender.

"Por ejemplo, a petición del cliente, comprobamos la reparación de la base de datos y luego realizamos el cambio de nuevo al sistema productivo como un servicio".

El departamento de servicio recibe mensajes sobre la frecuencia con la que DBShadow se afianza y cambia la operación productiva en un cliente al espejo.

Los constructores de máquinas calculan que los usuarios utilizan DBShadow unas diez veces al año y evitan costosas paradas de la producción; especialmente en la producción "justo a tiempo", la alta disponibilidad de los servidores de bases de datos demuestra su valía en la producción.

En el futuro, HF Mixing Group quiere ser aún más flexible también en este aspecto. Además de las soluciones Oracle, también se ofrecerán otras bases de datos para satisfacer aún mejor las necesidades de los clientes y poder utilizar las máquinas de forma aún más flexible.