En el fútbol y en la vida, para avanzar en la carrera profesional tienes que practicar y capacitarte. Cuando llegas a los grandes campeonatos internacionales, dejaste atrás a muchos competidores y desarrollaste habilidades, las cuales te permiten ser exitoso. Algo similar sucede con las placas industriales y de desarrollo.

En un principio, las placas de desarrollo, como Raspberry PI, Jetson Nano y Arduino, se crearon para la educación y para prototipar productos. Como resultado, estas placas incluyen todas las características principales de un microprocesador o microcontrolador en una sola tarjeta para reducir el tiempo y el dinero involucrados en el prototipado de productos. Además, los estudiantes fácilmente pueden desarrollar sus productos universitarios o escolares con placas desarrollo. También pueden practicar las habilidades y el conocimiento que van a necesitar en sus carreras futuras.

Sin embargo, a la hora de producir masivamente un producto, las tarjetas de desarrollo pueden sobredimensionar el hardware de un equipo específico. Por consiguiente, pueden agregar costos escondidos en materiales y aumentar la complejidad del proceso de manufactura. Cabe destacar que la mayoría de las placas de desarrollo no fueron diseñadas para aguantar las condiciones difíciles de los entornos industriales.

Abajo encontrarás detalles sobre los usos de las placas industriales y de desarrollo.

 Placas de desarrollo

Como mencionamos anteriormente, estas tarjetas fueron creadas para la educación. Estas incluyen la suficiente capacidad de procesamiento, tamaños pequeños, y opciones estandarizadas de entradas y salidas, además de ofrecer un costo accesible. Los ingenieros con regularidad se sienten seguros usándolas porque trabajaron con ellas durante su formación académica.

El problema se presenta una vez que las fases de prototipado se terminan y el producto llega a la producción masiva. Hablaremos más de este tema en la siguiente sección.

Sin embargo, existen un par de usos industriales para las placas de desarrollo. El primero es en equipo antiguo (legacy). Si deseas conectar este equipo al internet para monitorearlo o para agregar nuevas capacidades de automatización, probablemente uses una solución asequible. En este caso, no se desarrolla un nuevo producto. Solo se actualiza (retrofit) un equipo existente en las instalaciones para aprovechar la restante vida útil al máximo.

El segundo caso consiste en corridas de producción de volumen reducido. Si su producto se diseñó para productos mecánicos, como fajas transportadoras en instalaciones específicas, probablemente vayas a construir menos de 20 productos finales. En ese caso, el costo de diseñar y manufacturar una tarjeta industrial a la medida no se justifica cuando se puede agregar protecciones y características industriales a una placa de desarrollo. Como parte de este uso, también se puede encontrar que, si las corridas de producción incluyen menos de 500 unidades a la vez, los costos de las tarjetas industriales a la medida no se pueden diluir por unidad. En este caso, también se podría incluir placas de desarrollo con características industriales.

Cabe destacar que las placas de desarrollo típicas no pueden aguantar los entornos difíciles en términos de polvo, agua, o temperaturas altas, simplemente porque no fueron creadas para estos ambientes y les faltan las protecciones necesarias. ¡Espera! ¡Existe una solución!

Algunos fabricantes de hardware están conscientes de estos usos industriales y ofrecen tarjetas HAT (Hardware Attached on Top), las cuales facilitan la instalación en placas de desarrollo en equipo industrial. Estas tarjetas facilitan las conexiones de las entradas y salidas y ofrecen un suministro de energía dentro del rango típico para la industria.

Por ejemplo, Raspberry PI trabaja con 5 voltios y usa pines de 3.3 voltios. En un entorno industrial, el ruido electromagnético podría interferir con las señales de comunicación. Esto también significa que las tarjetas no ofrecen suficiente tensión para llevar las señales de los sensores o activar correctamente los actuadores. No obstante, si instalas las tarjetas HAT, puedes sobrepasar estos retos.

Tarjetas industriales

Una vez que su producto está listo para los campeonatos internacionales, es tiempo de cambiar las placas de desarrollo por las soluciones industriales. Como resultado, debes buscar un fabricante de hardware experimentado para desarrollar una placa a la medida, la cual te permitirá eliminar características innecesarias para tu equipo y cumplirá con las características industriales.  De hecho, necesitas conseguir tarjetas con 12-34 voltios (24 voltios idealmente) en la entrada y en la salida.

Asimismo, necesitas ajustar el tamaño y los estándares o protecciones industriales. Finalmente, debes analizar el portafolio completo de productos para descubrir características sin aprovechar o rediseñar varias tarjetas. Si usas la misma placa en varios productos, puedes mejorar la administración de inventarios y reducir costos. Esto es particularmente importante con las condiciones actuales del mercado.

Ese es el secreto, si controlas el diseño y te asocias con un fabricante confiable, puedes gerenciar el ciclo de vida del producto, lo cual se traduce en ahorros en gastos de capital y operativos. Por consiguiente, vas a reducir la complejidad del proceso de manufactura y la cantidad de inventario a mantener en las instalaciones.

No olvidemos la experiencia de usuario. Una solución industrial diseñada a la medida de tu equipo va a ofrecer el mejor rendimiento. Como fue creada para un software específico, ofrecerá un 100% de compatibilidad con el sistema. En resumen, cuando utilizas soluciones industriales a la medida, debes buscar un socio de negocios quien te ayude a navegar las certificaciones y garantice la disponibilidad de los componentes por periodos prolongados.

Las tarjetas industriales y las de desarrollo son importantes. Las dos cumplen un papel específico en usos diferentes. Aquí es donde debes ser cuidadoso. Así como los campeonatos locales e internacionales se necesitan uno al otro, en algún punto deberás trabajar con ambos tipos de placas. Solo debes tener claro el objetivo y los requerimientos específicos de tu equipo para garantizar el aprovechamiento máximo de tu inversión.

Si quieres leer más sobre temas similares, puedes ver este blog post.