El panorama industrial está experimentando un cambio radical e impulsado por el desarrollo de la tecnología «smart» y la conectividad. Un aspecto fundamental de esta transformación es la necesidad de operaciones interconectadas más inteligentes. Sin embargo, los sistemas industriales heredados —que se construyeron con unas prioridades totalmente distintas— a menudo no pueden adaptarse a estos principios que integran los nuevos sistemas.

Para industrias como la manufacturera, la sanitaria, la aeroespacial y las telecomunicaciones, que dependen de estos sistemas antiguos, la cuestión sobre cómo modernizarse sin tener que reformar por completo sus infraestructuras se ha convertido en un asunto crítico.
La sustitución de los equipos obsoletos puede parecer la solución más evidente, pero rara vez es práctica. El coste y las interrupciones operacionales que conlleva una renovación a gran escala suelen ser prohibitivos. Por el contrario, el sector industrial debe centrarse en soluciones adaptables que permitan la evolución de los sistemas heredados junto con la tecnología moderna. Este artículo explora cómo es posible salvar la brecha entre los sistemas heredados y la Industria 4.0 y por qué es esencial para alcanzar el nivel más elevado de eficiencia, seguridad y sostenibilidad en la automatización industrial.
El desafío de los sistemas heredados en un mundo conectado
Los sistemas heredados operan de forma independiente por diseño, de manera que carecen de la conectividad y la inteligencia necesarias para la automatización industrial moderna. Su diseño se centraba más en la fiabilidad y la durabilidad que en las operaciones en red basadas en datos que definen las fábricas inteligentes actuales.
El mayor obstáculo es integrar estos sistemas en un ecosistema conectado sin comprometer su funcionalidad y su fiabilidad originales. Las industrias deben encontrar maneras de implantar nuevas tecnologías en la infraestructura existente que permitan el uso de funcionalidades como la recogida de datos, el procesamiento en tiempo real y la toma de decisiones inteligente. La clave para resolver este reto es adaptar tecnologías que sean versátiles, programables y estén diseñadas para trabajar con sistemas heredados e innovaciones de última generación.

Modernización de entornos industriales
Habida cuenta de que la automatización está cada vez más presente en entornos industriales, resulta imprescindible modernizar los equipos heredados. Sin embargo, modernización no tiene por qué ser sinónimo de sustitución, sino que hay que centrarse en adaptar los sistemas existentes con soluciones adaptables.
Por ejemplo, la integración de módulos de comunicación, como los módulos SONA™ MT320 Wi-Fi 6 y Bluetooth® 5.4 de Ezurio (figura 1), en equipos heredados hace posible interactuar con multitud de sensores y accionadores modernos. De forma similar, pueden implantarse dispositivos periféricos para gestionar tareas complejas de procesamiento de datos, extendiendo así la funcionalidad de los sistemas heredados de forma que participen en los flujos de trabajo automatizados. En este sentido, al posibilitar que los sistemas heredados recojan y procesen datos en tiempo real, las empresas pueden optimizar los flujos de trabajo, reducir el tiempo de inactividad y mejorar la productividad. La automatización también reduce al mínimo los errores humanos, lo que aumenta aún más la eficacia operativa.

Figura 1: módulos Ezurio SONA MT320 Wi-Fi 6 y Bluetooth 5.4 (fuente: Mouser Electronics).

Este planteamiento minimiza los costes y las interrupciones y maximiza el valor de las inversiones existentes. Además, permite a las empresas hacer una transición paulatina hacia operaciones más inteligentes, ampliando sus esfuerzos de modernización para adaptarlos a sus recursos y prioridades estratégicas.

Adaptación a través de componentes versátiles
El avance del sector industrial hacia las operaciones interconectadas ha aumentado la demanda de componentes versátiles que eliminen barreras entre lo antiguo y lo nuevo. Una solución es usar microcontroladores (MCU, por sus siglas en inglés) —como los microcontroladores de la serie MCX A de NXP Semiconductors— con sólidas capacidades de entrada/salida de propósito general (GPIO). Estos componentes programables permiten una comunicación fluida entre sistemas heredados y sensores, accionadores y otros dispositivos modernos.
Los sensores y los módulos de comunicación inalámbricos también desempeñan un papel fundamental a la hora de adaptar sistemas heredados. Estos módulos permiten la conexión entre los equipos heredados y las modernas plataformas del Internet Industrial de las Cosas (IIdC) al posibilitar la conectividad inalámbrica y por cable. Además, los sensores proporcionan las entradas de datos necesarias para las operaciones inteligentes, pudiendo capturar elementos como la temperatura, la presión, la vibración o la proximidad.
La computación perimetral mejora aún más la adaptabilidad de los sistemas heredados. Al procesar y analizar datos localmente, los dispositivos perimetrales —como el MAX78000 AI MCU con el acelerador de redes neuronales de Analog Devices Inc.— reducen la latencia, aumentan la eficiencia e impulsan las capacidades de toma de decisiones. Este potencial de procesamiento localizado es especialmente importante en el caso de los sistemas heredados, ya que les permite funcionar con una mayor autonomía sin sobrecargar los sistemas centralizados. Por otra parte, los modernos sensores y dispositivos de computación perimetral pueden detectar anomalías y predecir fallos antes incluso de que ocurran, reduciendo el riesgo de accidentes y garantizando un entorno de trabajo más seguro.

El rol de las plataformas de diseño flexible
En la automatización industrial, la innovación no consiste únicamente en adaptar sistemas heredados, sino también en diseñar nuevas soluciones que puedan integrarse sin problemas en la estructura antigua. Las plataformas de diseño flexible son fundamentales en este proceso, ya que ofrecen la versatilidad necesaria para adaptarse a multitud de aplicaciones y configuraciones.
Estas plataformas permiten a los ingenieros de diseño desarrollar sistemas que sean compatibles con los equipos existentes y escalables para futuras necesidades. Gracias a su énfasis en la interoperabilidad y la modularidad, las plataformas de diseño flexible reducen el riesgo de obsolescencia y garantizan la rentabilidad de las inversiones actuales en los años venideros.
Por ejemplo, los controladores lógicos programables (PLC) diseñados con arquitecturas modulares, como los controladores lógicos microprogramables Opta® de Arduino (figura 2), pueden actualizarse y expandirse para admitir nuevas funcionalidades sin necesidad de renovar completamente el sistema. De manera similar, los sistemas definidos por software pueden adaptarse a requisitos cambiantes a través de actualizaciones y reconfiguraciones, proporcionando flexibilidad y valor a largo plazo. La rehabilitación de sistemas heredados reduce el impacto medioambiental de la actividad manufacturera al minimizar la necesidad de equipos nuevos. Además, el procesamiento de datos en tiempo real permite a las empresas identificar oportunidades de ahorro energético y reducir la producción de residuos.

Figura 2: controladores lógicos microprogramables Opta de Arduino (fuente: Mouser Electronics).

Próximos avances: hacia un futuro más inteligente
La transición hacia operaciones más inteligentes y conectadas es inevitable. Sin embargo, ese futuro no supone necesariamente abandonar el pasado. Las industrias pueden modernizarse adoptando componentes versátiles, reacondicionando la infraestructura existente e incorporando plataformas de diseño flexible sin los elevados costes y alteraciones asociados a las sustituciones completas. Este enfoque garantiza que los sistemas heredados puedan seguir participando en la eficiencia, la seguridad y la sostenibilidad de los procesos industriales, impulsando de este modo la revolución inteligente.
El éxito del sector industrial en la era de la inteligencia depende de su capacidad de adaptación, para lo cual hay que empezar eliminando barreras entre los sistemas tradicionales y las innovaciones de hoy.

Por Mark Patrick, director de Contenido Técnico EMEA, Mouser Electronics

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