El concepto de Industria 4.0 se refiere a la cuarta revolución industrial, que impulsa una producción más flexible, eficiente y personalizada gracias al despliegue de tecnologías digitales, como el Internet de las cosas (IoT), la inteligencia artificial (IA) o la automatización robotizada.

La Industria 4.0 parte de la digitalización de los procesos productivos para lograr un cambio de paradigma de la operación en planta. Sin embargo, el entorno productivo es un ámbito con requisitos tecnológicos específicos, enfocado en operaciones físicas y en la ejecución de procesos técnicamente especializados.

Para responder a estas necesidades específicas surgen un conjunto de tecnologías denominadas Operational Technologies o “ámbito OT”.

Por contraposición, las soluciones tecnológicas que generalmente dan respuesta a procesos de negocio corporativos, comerciales, de planificación o financieros y que en el ámbito de las operaciones de producción generalmente soportan procesos transaccionales y no en tiempo real se agrupan bajo la denominación de Information Technologies o “ámbito IT”.

Actualmente, los ámbitos IT y OT son dos planos separados: existen redes de comunicaciones, tecnologías, responsabilidades y usuarios diferentes. Esta separación entre el ámbito ITOT plantea un gran reto para la digitalización industrial, ya que actualmente significa una barrera para mejorar la eficiencia de los procesos, resolver problemas de comunicación y, por ende, un mejor aprovechamiento del potencial que ofrece la Industria 4.0.

La solución a este reto de separación pasa, a mi juicio, por acelerar la convergencia IT-OT para unificarlos en un modelo único, que integre tecnologías, procesos y equipos bajo un gobierno común (modelo de gobierno) que permita explotar los beneficios de la Industria 4.0. en términos de eficiencia, flexibilidad y seguridad.

No existen recetas únicas, pero sí un existen un conjunto de premisas y etapas clave que permiten reducir las fricciones tecnológicas y organizativas dentro de las organizaciones y acelerar la convergencia de los mundos IT-OT.

Las organizaciones punteras en la implantación de la Industria 4.0 ya han empezado a desplegar estrategias de convergencia IT-OT y esta tendencia se ira extendiendo al resto de actores industriales. Las organizaciones punteras en la convergencia IT-OT ya están viendo sus impactos.

Por ejemplo, la integración de sistemas software IT, con robots y autómatas en el ámbito OT para la inspección de calidad, está permitiendo reducciones de los costes de no calidad de hasta el 15%.

En resumen, la convergencia IT-OT es uno de los mayores retos actuales para acelerar el despliegue de la Industria 4.0. No existe una receta única (cada organización debe identificar sus prioridades y recursos para definir correctamente una estrategia de convergencia IT-OT), pero es necesario actuar ya.

Las organizaciones punteras están avanzando hacia la Industria 4.0, y la convergencia IT-OT es un habilitador o bloqueante fundamental, por lo que a medio plazo supondrá un elemento diferencial de competitividad en el sector industrial.

La digitalización industrial: capas tecnológicas

El concepto de Industria 4.0 se refiere a la cuarta revolución industrial, que impulsa una producción más flexible, eficiente y personalizada gracias al despliegue de tecnologías digitales. La aplicación de estas nuevas tecnologías en las operaciones industriales está suponiendo ya mejoras de un 3-5% en los indicadores de productividad, reducciones del 10-15% de los costes de la no calidad y mejoras del 20-30% en los niveles de servicio.

El despliegue de estas tecnologías digitales acelera el desarrollo de procesos industriales más eficientes, flexibles y resilientes, en un periodo en el que se han acelerado los cambios del marco competitivo o las cadenas de valor, y en el que los clientes exigen mayor visibilidad y respuesta a sus necesidades. La Industria 4.0 permite a las organizaciones responder a estos retos, desplegando nuevas tecnologías a lo
largo de la cadena de valor, y generando impactos sostenibles en los principales indicadores de la operación.

Impactos derivados de la Industria 4.0

Por todo ello, un amplio conjunto de empresas industriales está impulsando el despliegue de tecnologías avanzadas como palanca para la mejora de sus indicadores clave. Por ejemplo, para el año 2025 la consultora tecnológica Gartner estima que un 65% de las compañías industriales estarán aplicando (al menos en grado incipiente) herramientas de Inteligencia Artificial (IA) para la mejora de las operaciones.
Esta proyección se basa en el estudio realizado en 2022 en el sector industrial, en el que se reflejaba también que el 71% de los entrevistados manifestaba estar utilizando ya herramientas de IA, implantando soluciones o desarrollando pilotos para mejorar sus procesos.

Bajo una perspectiva de proceso estas tecnologías se pueden agrupar en cuatro grandes ámbitos:

• Conectividad y Seguridad
• Analítica Avanzada,
• Monitorización en Tiempo real y Soporte
• Optimización de Procesos.

Sin embargo, bajo una perspectiva tecnológica, generalmente la agrupación se establece conforme a un esquema de capas guiado por la norma ISA 95. Esta estructuración en capas actualmente refleja diferencias tecnológicas (protocolos de comunicación, arquitecturas, ecosistema de proveedores…), de seguridad (segregación de redes, ciberseguridad…), de responsabilidad dentro de la organización o de áreas implicadas y usuarios finales.

Esquema Tecnológico

El reto para la digitalización: la barrera IT-OT

El despliegue de la Industria 4.0 conforme al esquema de capas tecnológicas indicado generalmente se traduce en la segregación de dos ámbitos: el ámbito IT (Information Technologies) y el ámbito OT Operational Technologies)

El ámbito IT se refiere a las soluciones que soportan los procesos de negocio corporativos, comerciales, de planificación o financieros y que en el ámbito de las operaciones de fabricación generalmente soportan procesos transaccionales y no en tiempo real.

Por otro parte, el ámbito OT se refiere al conjunto de soluciones y tecnologías que dan respuesta a los requisitos específicos de la operación industrial en tiempo real.

Actualmente, los ámbitos IT y OT son dos planos tecnológicos separados bajo diversas perspectivas: existen redes de comunicaciones, tecnologías, responsabilidades y usuarios diferentes.

Esta separación se deriva de una evolución separada de los procesos de las organizaciones, de los requisitos de los usuarios y de la respuesta tecnológica que ofrecen las áreas implicadas. Todo ello se traduce en la existencia en la actualidad de una barrera que separa el ámbito IT y el ámbito OT.

Barrera actual del ámbito IT y del ámbito OT

El ámbito IT en la actualidad

Como se indicaba, las soluciones que componen el ámbito IT son aplicaciones que soportan procesos de negocio corporativos, comerciales, de planificación o financieros y procesos de producción. Estos sistemas son, por ejemplo, soluciones como los ERPs (Entreprise Resource Planning), PLMs (Product Life Management), MES (Manufacturing Execution System), EAM (Enterprise Asset Management), TMS (Transport Management System) o WMS (Warehouse Management System).

Estos sistemas funcionan generalmente sobre bases de datos relacionales (SGBR), están basados en servidores de aplicaciones o entornos web, y se despliegan sobre las redes de comunicaciones corporativas, en una arquitectura segregada de las redes de comunicaciones en Planta.

La responsabilidad de estos sistemas, de la red corporativa y de la atención a los requisitos de sus usuarios funcionales ha recaído históricamente en la figura del Director de Sistemas (CIO o Chief Information Officer).

Los usuarios de este tipo de sistemas suelen estar más próximos a tareas centralizadas de gestión, planificación o análisis no en tiempo real y, por lo tanto, no ligados a la operación en planta en tiempo real.

El ámbito OT en la actualidad

Los sistemas OT son soluciones y tecnologías que dan respuesta a los requisitos específicos de la operación industrial en tiempo real. Estas soluciones son, por ejemplo, sistemas como los SCADA (Supervisor Control and Data Adquisition), las Plataformas IoT y, en un plano más físico, robots, AGVs (Automated Guide Vehicle) / AMRs (Autonomous Mobile Robot) o los sistemas de automatización.

Estos sistemas pueden estar ligados a una máquina o autómata de un proveedor tecnológico o, incluso, pueden haberse desarrollado a medida. Generalmente se despliegan sobre las redes de comunicaciones de planta, en una arquitectura segregada de las redes de comunicaciones Corporativas.

La responsabilidad de estos sistemas, de la red planta y de la atención a los requisitos de sus usuarios funcionales generalmente no tiene una asignación tan clara dentro de las compañías como sucede en el caso del IT. El escenario más común es que los autómatas dependan del Director de Ingeniería o de Automatización, las redes y su operación del Director de Mantenimiento y todo ello, en última instancia, del Director de Operaciones (COO o Chief Operational Officer).

La barrera de los ámbitos IT-OT

Esta segregación de sistemas, redes de comunicaciones, tecnologías, responsabilidades y usuarios diferentes supone la aparición de una barrera virtual entre los ámbitos IT-OT, lo que supone uno de los retos clave para la digitalización industrial.

Convergencia IT-OT: aspectos clave y Hoja de ruta

La separación actual entre los ámbitos IT-OT supone una barrera para un aprovechamiento máximo del potencial de la Industria 4.0. Esta segregación aumenta las dificultades de una comunicación fluida entre:

• Procesos
• sistemas y datos de las diferentes capas tecnológicas,
• Gestión óptima y centralizada de las infraestructuras tecnológicas
• la generación de sinergias operativas
• Seguridad
• Aprovechamiento que supone el despliegue de soluciones de analítica avanzada sobre una perspectiva data integrada de toda la cadena de valor.

Para superar este reto, como se ha comentado con anterioridad, no existen recetas únicas, pero sí un conjunto de premisas y posibles etapas que permiten reducir las fricciones tecnológicas y organizativas dentro de las organizaciones, e impulsar los
beneficios de la digitalización de la industria.

Principios para la convergencia IT-OT

La convergencia IT-OT debe ser un proceso gradual y estructurado dentro de la organización, para el que sería recomendable considerar cuatro aspectos fundamentales:

• Soporte de la Alta Dirección. Apoyo directivo a las iniciativas de convergencia, a partir de una toma de conciencia sobre la relevancia de un gobierno tecnológico común de las soluciones digitales relacionadas con la operación industrial.
• Visión global y arquitectura tecnológica TO BE. Consolidación de una perspectiva integrada de todas las necesidades, usuarios, sistemas y activos para definir una arquitectura tecnológica a futuro (TO BE) que ofrezca una respuesta eficiente, coherente y escalable a las necesidades de la operación.
• Hoja de ruta estructurada de convergencia IT-OT. Definición y desarrollo de un mapa de ruta con visión global, hitos de control e identificación de acciones a corto plazo (o quick wins) que permitan demostrar a la organización el valor de esta convergencia.
• Planificación alineada de los objetivos tecnológicos y funcionales. Consideración y equilibrio entre las perspectivas de arquitectura de sistemas, ciberseguridad, infraestructura y redes, gestión de Sistemas, soporte… combinando conocimiento y requisitos relativos al ámbito IT y OT.

La implantación de un proceso de convergencia IT-OT exige la definición de una Hoja de ruta adaptada al punto de partida y necesidades de cada organización, que permita adecuar la velocidad del cambio a las necesidades operativas de la producción, la capacidad y recursos de cada organización y al coste- beneficio de cada iniciativa.

El ejercicio requiere, por lo tanto, comenzar con el establecimiento del punto de partida tecnológico (arquitectura, inventario de sistemas, proveedores, proyectos, presupuestos, responsabilidades…), definir la “magnitud de la barrera” inicialmente existente entre el mundo IT-OT e identificar su impacto o posibles beneficios subyacentes.

Sobre esta base se trata de definir, con el respaldo de la Dirección, la visión y los objetivos de la convergencia IT-OT, lo que puede significar establecer objetivos de mejora en costes, simplificación de arquitecturas, proveedores tecnológicos, de seguridad, analítica, calidad o time to market.

Sentadas las bases, recomendamos la definición estructurada de una Hoja de ruta de convergencia IT-OT que, partiendo de una visión global, permita identificar hitos de control y quick wins que hagan visibles los beneficios del programa de cara a los usuarios clave internos y externos. Para el despliegue del programa es interesante aprovechar la oportunidad que brindan ocasiones como el cambio de versión de los sistemas, procesos de revamping o el despliegue de una nueva línea, siendo necesario medir en todo momento el coste- beneficio de cada una de las iniciativas.

Conforme se van desarrollando las iniciativas definidas en la Hoja de ruta tecnológica de convergencia (hacia la arquitectura TO BE), conviene definir y desplegar un modelo de responsabilidades y gobierno unificado. Es decir, una estructura organizativa en la que exista una visión única e integrada del ámbito completo IT-OT.

Hoja de ruta de convergencia IT-OT: Posibles enfoques

La definición de una Hoja de ruta de convergencia IT-OT y el despliegue de las posibles iniciativas requiere establecer un modo de abordaje que encaje con las prioridades de la organización.

Este aspecto determinará el orden y prioridad de las acciones a abordar, así como su alcance. Generalmente las organizaciones suelen seguir dos posibles enfoques para el despliegue de este plan:

• Enfoque “guiado por la organización”
• Enfoque “guiado por el proceso”

En ambos casos se recomienda abordar en primer lugar una serie de medidas relacionada con la Gestión de Riesgos y el Cumplimiento normativo.

En esta etapa inicial, se trata de alinear las políticas de seguridad, de trazabilidad de la información, de protección de datos (personales o de organización), de gestión de versiones, de puestas en producción, disaster recovery, etc. Ello generalmente se aborda extendiendo las normas y procedimientos establecidas en el ámbito IT (generalmente, más formalizadas y auditadas), al ámbito OT.

A continuación, si la organización opta abordar esta convergencia IT-OT priorizando la perspectiva de organización, se recomienda unificar los equipos, procesos y responsabilidades del ámbito OT, dentro de la estructura pre-existente en el ámbito IT, es decir, se trata de generar dependencias funcionales directas entre el equipo técnico encargado de gestionar las soluciones, redes e infraestructuras del ámbito OT y la Dirección de Sistemas IT.

Esta estrategia prioriza la unificación de políticas, la coordinación de procesos y un gobierno tecnológico unificado.

Alternativamente, la compañía puede abordar esta convergencia IT-OT priorizando la perspectiva de proceso. En este caso se recomendaría establecer un programa para unificar plataformas SW y Sistemas bajo una arquitectura técnica común.

En este caso se priorizaría la reducción de costes, derivados de la racionalización de herramientas SW, la gestión unificada de licencias, equipos HW y servicios de soporte o la optimización de interfaces entre sistemas.

Una vez cubierta una primera consolidación técnica y organizacional, se trataría de avanzar en un proceso de escalado, abordando el alineamiento de procesos (de despliegue y operación de sistemas IT-OT), de estándares (de seguridad, desarrollo o documentación) y de recursos (físicos, humanos internos, de los proveedores…).

Finalmente, con esta base sería posible empezar a operar un modelo técnicamente unificado y gestionado bajo un gobierno común, lo que facilitaría una optimización conjunta. Así, por ejemplo, sería posible desarrollar y explotar data lakes integrados (con información IT y OT) para desplegar modelos transversales de analítica avanzada o posibilidad una respuesta tecnológica ágil a nuevas necesidades del Negocio.

Impactos de la Convergencia IT-OT

La aplicación de estrategias de convergencia IT–OT en el sector industrial se está convirtiendo en una necesidad operativa y estratégica. Desde un punto de vista operativo, los nuevos casos de uso y las soluciones están requiriendo una mayor coherencia e integración entre los anteriormente separados ámbitos IT-OT.

Por otro lado, la estrategia de las organizaciones y la exigencia de sus clientes les está forzando a aumentar su agilidad de adaptación al cambio, proveer de una trazabilidad completa de la información o el desarrollo de modelos de analítica avanzada. Por ejemplo, se estima que en el horizonte 2024-25 más del 50% de los CIOs de compañías industriales tendrán que asumir responsabilidades tecnológicas en el ámbito OT.

El despliegue de estas estrategias de convergencia y de nuevas soluciones de los proveedores de software y data lakes (basados en sistemas universales y no en plataformas de proveedor) están facilitando la eliminación de las barreras existentes, generando impactos relevantes por la convergencia IT-OT. Por ejemplo:

• Reducción del coste de licencias y mantenimientos de sistemas, debido a la consolidación de software (hasta del 20%)
• Disminución del riesgo de ciberataques, por el alineamiento de arquitecturas y protocolos de seguridad IT-OT.
• Mejora en la toma de decisiones, al disponer de datos de valor integrados, que permiten abordar iniciativas de Analítica Avanzada. Este hecho puede suponer reducciones en tiempos de mantenimiento de hasta el 50%, gracias modelos de avanzada de activos.
• Mayor capacidad analítica para el desarrollo de modelos predictivos (para el mantenimiento de máquinas o gestión de la calidad). Según escenarios, estas soluciones pueden suponer una disminución de los costes de no calidad de hasta el 15%.

Resumen

Es necesario actuar?

La convergencia IT-OT es una oportunidad para superar una barrera existente, y una prioridad que las organizaciones más avanzadas han comenzado a abordar. La velocidad y estrategia de este proceso varía entre sectores y madurez tecnológica de la organización.

Oportunidad para el sector industrial: necesidad de actuar a corto plazo

La convergencia IT-OT supone un reto para la aplicación de la digitalización industrial en la cadena de valor de las organizaciones y ya es un aspecto diferencial para aquellas organizaciones que han comenzado a abordarlo.

No existe una receta única, cada organización debe identificar sus prioridades y recursos para definir correctamente una estrategia de convergencia IT-OT, que debe aplicarse en todos los niveles: gobierno, tecnología y operación.

Es necesario actuar ya. Las organizaciones mas avanzadas están avanzando hacia la Industria 4.0, y la convergencia IT-OT es un habilitador o bloqueante fundamental, por lo que a medio plazo supondrá un elemento diferencial de competitividad en el sector industrial.

Esperamos que hayamos contribuido a una visión estratégica de la necesidad de la conversión de los ámbitos IT y OT.

Como siempre sabéis que comentarios o sugerencias son bienvenidas. si os ha parecido de utilidad no olvidéis compartirlo y suscribiros a la web.

Nos vemos en las redes!!