NI – Llevar Productos Complejos al Mercado Más Rápido

NI (anteriormente National Instruments), con sede en mi ciudad natal de Austin, Texas, es una empresa que sigo desde hace mucho tiempo. En 2020, National Instruments acortó su nombre a 'NI' junto con un nuevo logotipo y una estrategia empresarial geniales.

NI es mejor conocido por sus herramientas de prueba y medición automatizadas para ayudar en la investigación y validación de nuevas tecnologías. Recientemente, la empresa ha reinventado su modelo operativo para centrarse en los sistemas de prueba definidos por software y la incorporación de tecnologías como el análisis de datos y el aprendizaje automático. Este artículo es un informe de progreso sobre cómo la empresa está ayudando a los clientes a modernizar el proceso de desarrollo de productos con software y la visión de la empresa para el futuro de las pruebas y medidas.

Instrumentos Nacionales

Instrumentos Nacionales

El desarrollo de nuevos productos tiene como objetivo garantizar que el cliente final reciba un producto de calidad y que ni el cliente ni el fabricante incurran en costos de retiro debido a fallas del producto después de la entrega.

A medida que evolucionamos al siguiente nivel de madurez digital, ha habido un aumento significativo en la complejidad de los sistemas. Los ejemplos incluyen el cambio de 4G a 5G en el espacio inalámbrico, de cazas de quinta a sexta generación en aeroespacial y defensa, a la autonomía en el transporte y la proliferación de dispositivos electrónicos conectados inteligentes con el auge de los dispositivos IoT.

La entrega al mercado de productos complejos y de mayor rendimiento a un costo más bajo con pocos o ningún defecto depende de una estrategia de datos de productos de toda la empresa que integre a la perfección los datos y análisis de productos a lo largo del ciclo de vida del producto.

Para competir con eficacia, las empresas deben utilizar todos los datos para mejorar el proceso de desarrollo de productos, extrayendo el máximo valor y utilizando datos de prueba para identificar problemas críticos que afectan la calidad y el rendimiento.

Los clientes están lidiando con datos de prueba provenientes del hardware de NI y otros productos a lo largo de diferentes fases del ciclo de vida de un producto. El objetivo de NI es consolidar los datos de manera pragmática, para que los clientes puedan realizar análisis básicos y obtener información para mejorar el proceso de desarrollo de productos. Básicamente, usar datos de prueba para ayudar a mejorar el rendimiento del producto.

Fusión de los mundos real y virtual

El uso de la realidad virtual para crear gemelos digitales e hilos digitales abre nuevas posibilidades para el futuro de la ingeniería de pruebas. Un hilo digital es un universo virtual que alberga el modelo de gemelo digital. Un hilo digital permite modelos interconectados a lo largo del ciclo de vida de un sistema, con todos los modelos sincronizados a través de una API compartida.

Como sugiere el nombre, un gemelo digital es un modelo virtual que refleja con precisión un objeto físico. El objeto está equipado con sensores para producir datos sobre aspectos de rendimiento, como la producción de energía y la temperatura, que luego se pueden aplicar a la copia digital. El gemelo digital puede ejecutar simulaciones, estudiar problemas de rendimiento y generar posibles mejoras al objeto físico original.

Un hilo digital con modelos interconectados puede sustituir las pruebas en el mundo real. Las pruebas se vuelven más rápidas y menos costosas y, en algunos casos, reducen el impacto ambiental. Mover una mayor parte del diseño al mundo virtual permite la exploración de productos complejos más rápido y reduce la dependencia de prototipos físicos costosos y lentos.

Estas no son ideas futuristas. Siemens Mobility Rail Solutions construye trenes de cercanías y de alta velocidad: sistemas caros y costosos con miles de componentes. Siemens utiliza hardware de NI, software TestStand, software VeriStand y el módulo LabVIEW FPGA para construir un gemelo digital completamente funcional de un tren completo. Puedes encontrar más detalles sobre esta historia aquí.

La visión de NI para el futuro de la utilización de datos de prueba

NI está desarrollando una plataforma de software modular ensamblada a través de API para satisfacer las necesidades específicas de cualquier cliente. Todos los componentes básicos del software se ejecutarán en las instalaciones o en la nube pública. La plataforma utiliza marcos de seguridad y resiliencia y herramientas DevOps para implementar productos de manera simple y liviana tanto en el centro de datos como en la nube.

El servicio de ingesta de datos ingiere datos de todos los sistemas conectados para su análisis. Una vez ingeridos, los datos se someten al servicio de datos persistentes correcto (una API implementada a través de REST), ya sea serie temporal, forma de onda, paramétrico u otros formatos de datos futuros. El servicio de datos persistentes utiliza la persistencia políglota para usar el almacén correcto, ya sea SQL, NoSQL o almacenes de objetos.

La arquitectura incluirá una capa de análisis y aprendizaje automático (ML) que consiste en una colección de marcos de ML como Kubeflow y Spark R utilizados para construir modelos de aprendizaje automático. NI proporcionará modelos con plantillas para reflejar las mejores prácticas en la industria. Habrá una selección de herramientas analíticas conocidas, como Microstrategy, Tableau y Power BI.

La capa de visualización está conectada o incrustada con herramientas estándar y una capa de marco de interfaz de usuario. El marco de la interfaz de usuario consta de Angular y otros componentes básicos para ofrecer una experiencia de usuario simplificada en cualquier navegador o dispositivo móvil.

Nuevamente, esto no es todo futurista. General Motors está trabajando con NI en su proceso de ingeniería de celdas de batería para proporcionar visibilidad de los datos de prueba para tomar decisiones sobre la optimización del rendimiento del producto. GM está invirtiendo en un conjunto de herramientas de computación en la nube basado en la web; personal; y una plataforma de datos que incluye el software NI SystemLink™ como parte de la arquitectura. La solución escalable ahorrará miles de horas de trabajo manual al automatizar el proceso de extremo a extremo, desde la ingesta de datos hasta su disponibilidad bajo demanda. Puedes encontrar esta y otras historias aquí.

Terminando

Cambiar la estrategia de la compañía de NI hacia la modernización de pruebas y medidas con capacidades de software, nube y aprendizaje automático crea valor para los clientes. Además, mover a toda la organización para enfocarse en cuatro mercados: semiconductores, transporte, aeroespacial, defensa y gobierno, también fue un movimiento brillante.

El aumento de la complejidad del producto requiere conocimientos más detallados sobre el producto y su comportamiento. Los datos de prueba brindan muchas respuestas, pero este valioso activo a menudo no se utiliza en todo su potencial.

Hay poder en los datos de prueba cuando se usan de manera efectiva, en lugar de simplemente almacenarlos en un disco duro. Los datos de prueba pueden optimizar los procesos de producción e incluso mejorar el diseño del producto. Los datos de prueba se pueden introducir en simulaciones para mejorar la precisión, identificar cuellos de botella en las operaciones de fabricación, aumentar la calidad del producto y reducir el tiempo de comercialización.

El estatuto de NI es asumir la responsabilidad de recopilar y almacenar datos de prueba y convertirlos en un activo poderoso que agregue valor a la organización. Esencialmente, desbloquear el valor de los datos a lo largo del ciclo de vida completo del producto desde el diseño, la validación, la producción y el uso será fundamental para el éxito y la competitividad. NI tiene una amplia gama de herramientas a lo largo de todo el proceso de diseño que se integra a la perfección con herramientas de terceros que un cliente ya puede tener en laboratorios de diseño y entornos de simulación.