Alewijnse implementa un nuevo concepto de control para instalaciones en alta mar

Alewijnse Marine, en colaboración con Rockwell Automation y una de las empresas de dragado más grandes del mundo, ha desarrollado un concepto de control innovador basado en una plataforma virtual. Con esta plataforma de virtualización y visualización de Alewijnse (AlViVi, por sus siglas en inglés), todos los sistemas de a bordo relacionados con el proceso de dragado están centralizados e integrados. Además, los sistemas se pueden visualizar y operar desde todas las pantallas del barco.

“Las soluciones de control para dragas y otras instalaciones en alta mar están sujetas a altas exigencias”, explica Johan van Rikxoort, director de producto de Dredging & Offshore de Alewijnse. “El hardware envejece más rápido, porque está continuamente expuesto a vibraciones y aire salado. Por eso, la infraestructura de PC completa a bordo de un barco generalmente se reemplaza cada cinco años. Eso no es solo una cuestión de reemplazo de hardware y cableado. Debido al continuo desarrollo de los sistemas operativos, el software del usuario también debe actualizarse y renovarse periódicamente. Este reemplazo periódico es una operación drástica que lleva mucho tiempo y que involucra a decenas de sistemas. El cliente quería simplificar y acelerar el mantenimiento de los sistemas de IT a bordo”.

Soluciones de servidor virtual

Alewijnse Marine, que lleva trabajando con Rockwell Automation desde 1997, presentó un concepto al cliente de dragado a finales de 2017, que la compañía ya había aplicado de una forma ligeramente diferente a varios clientes industriales. La característica clave de la solución es que las aplicaciones y la información del proceso ya no se encuentran localmente en PCs separados a bordo del barco, sino que están virtualizadas en un servidor central. Con la ayuda de equipos “zero clients”, la información y las aplicaciones se ponen a disposición de todos los roles del proceso de trabajo, en cualquier lugar del barco. La empresa de dragado, que tiene una de las flotas más modernas de dragas y dragas de succión de arrastre, se mostró muy entusiasmada con la solución. El cliente siguió participando intensamente en el desarrollo hasta la prueba de concepto y ahora ha instalado con éxito el sistema en varios barcos.

El nuevo concepto brinda a los miembros de la tripulación un fácil acceso a la información relevante para ellos, lo que hace que los procesos de trabajo a bordo sean más rápidos y eficientes. Un componente clave del concepto es el software de entrega de contenido ThinManager de Rockwell Automation, que reemplaza los costosos switches kvm en esta solución y hace que la información de los entornos de servidores físicos y virtuales esté disponible para los usuarios.

Sistema de control de dragado

Una draga tiene varios sistemas específicos para ejecutar los procesos primarios. En las dragas, Alewijnse instala Sistemas de Calado y Carga, que miden y regulan continuamente la carga, el calado y el volumen de la tolva; y los Sistemas de Tubo de Succión, que calculan, monitorizan y controlan la posición del tubo de succión. Estos sistemas están integrados en el Sistema de Control de Dragado, que monitoriza y controla todos los equipos y sistemas de dragado. Además de estas funciones relacionadas con el proceso, los sistemas de energía, la propulsión y los equipos de radar y navegación son, por supuesto, también de crucial importancia en el barco. Al centralizar toda la información y los sistemas empresariales críticos y colocarlos en un servidor virtual, los PC locales ya no son necesarios y la información puede ser accesible para todos los empleados en todos los lugares de trabajo.

Visualización

“Un nuevo desafío que surgió durante el proceso de desarrollo fue la visualización de la información”, explica Van Rikxoort. “Obviamente, toda la información de todos los sistemas debe estar disponible en el puente. Para la mayoría de las otras ubicaciones del barco, será suficiente con monitorizar y controlar subprocesos y sistemas específicos. Era técnicamente difícil operar terminales de visualización simultáneamente desde un sistema central, porque la información de la pantalla generalmente se duplica simultáneamente en todos los monitores de la red. Sin embargo, para la plataforma AlViVi, cada pantalla debería poder mostrar información de forma independiente, mientras que en otros monitores deberían presentarse varias aplicaciones simultáneamente”.

Solución técnica

El concepto de la plataforma AlViVi, desarrollada por Alewijnse, es de diseño bastante simple. En lugar de una serie de PCs, cada uno con sus propias aplicaciones, la base de la nueva plataforma está formada por un servidor virtual tolerante a fallos. Las aplicaciones se ejecutan en él y también funciona como una Red de Área de Almacenamiento Virtual. Todas las partes del servidor virtual están duplicadas. Si una parte del servidor falla, otra se hace cargo del trabajo inmediatamente y sin interrupciones.

En diseños anteriores, a menudo se elegía un switch kvm (teclado, video y ratón, por sus siglas en inglés) para su funcionamiento, pero para esta nueva solución se utilizaron clientes ligeros VersaView® y el software ThinManager® de Rockwell Automation. El sistema de entrega de contenido funciona con clientes ligeros, que están conectados uno a uno al servidor virtual a través de Ethernet. Esta solución ahorra una cantidad considerable de hardware y cableado y, por lo tanto, es más económica de adquirir. En principio, toda la información del servidor se puede ofrecer en todos los lugares de trabajo, pero un sistema de autorizaciones determina quién tiene acceso a qué información y quién puede realizar qué actividades. Se ha optado por una solución diferente para la transmisión de las imágenes de sonar y radar, ya que no se permite la virtualización de estos sistemas. En cambio, la salida de vídeo se convierte en transmisión de vídeo y se distribuye a través de ThinManager a los lugares de trabajo.

Prueba e instalación

Alewijnse construyó y probó exhaustivamente toda la instalación e infraestructura para la plataforma AlViVi en el centro de pruebas en Nijmegen en los Países Bajos. “El concepto en sí mismo puede ser nuevo”, apunta el líder del equipo de IT Anton Evens, “pero solo usamos componentes que han demostrado su eficacia en alta mar y están certificados para las aplicaciones respectivas. Una vez que se han probado el hardware y la plataforma, toda la instalación se empaqueta e instala en el barco. Debido a que, en última instancia, se deben incorporar menos componentes, la instalación es mucho más rápida en comparación con un reemplazo tradicional. Esto ofrece importantes ahorros de tiempo y costes”.

Otra gran ventaja del nuevo concepto es que trabajamos con una plantilla independiente del hardware para la configuración del servidor virtual. Esto permite que el núcleo se adapte de manera muy flexible a las aplicaciones y procesos de trabajo específicos en un barco. Alewijnse almacena una copia de seguridad de cada entorno para que la configuración original se pueda copiar completamente al barco en unos minutos en caso de emergencia. Según Van Rikxoort, esto constituye la base para el siguiente paso hacia un gemelo digital de cada servidor. A continuación, se pueden simular escenarios y eventos para resolver problemas o probar nuevas aplicaciones. Esta puede ser una opción interesante, ya que los barcos de trabajo generalmente no tienen personal de IT dedicado a bordo.

Beneficios

Además del ahorro de tiempo debido al rápido desarrollo, construcción e instalación de los nuevos sistemas de IT, la enorme reducción de hardware es particularmente sorprendente. El uso de un servidor virtual y la solución de cliente ligero reduce la cantidad de hardware y cableado en aproximadamente un 75 por ciento. Ahora es suficiente con medio armario para servidores en el puente, en lugar de varios racks de 19 pulgadas. Aunque los costes de compra del hardware son más bajos, la construcción e instalación total de la plataforma AlViVi por barco inicialmente no es mucho más barata que con un entorno de IT tradicional.

Según Van Rikxoort, el mayor ahorro reside en el mantenimiento de los sistemas. Obviamente, menos hardware requiere menos mantenimiento; pero, dado que las aplicaciones de hecho están desconectadas del hardware, los componentes de hardware se pueden reemplazar sin tener que apagar el sistema. Cuando se reemplaza un “zero client” VersaView, el nuevo firmware se descarga automáticamente y el nuevo terminal vuelve a estar operativo en unos pocos minutos. Además, los sistemas operativos y las aplicaciones ya no dependen del hardware, por lo que el software utilizado en la plataforma no tiene que ajustarse con cada reemplazo del hardware y, por lo tanto, dura más. Todo el software simplemente se copia en el nuevo entorno de hardware.