ventajas de la arquitectura de microservicios

Cuando su línea de producción comienza a "enojarse": cómo la arquitectura de microservicios puede hacer que la colaboración entre máquinas sea más inteligente

Imagínese esto: en la línea de producción de su fábrica, la velocidad de un servomotor es unas décimas de segundo más lenta y el ritmo de toda la línea se altera por completo. O, si un mecanismo de dirección clave se atasca repentinamente, la próxima docena de procesos tendrán que detenerse y esperar. ¿Te resulta especialmente familiar? Muchos directivos han experimentado el tipo de ansiedad que afecta a todo el cuerpo.

El sistema de control tradicional es como meter todos los interruptores y circuitos en una gran caja de hierro. También funciona, pero si hay algún problema con una pieza hay que abrir toda la caja para investigar, y es común que la línea de producción se detenga durante medio día. Aún más problemático, ¿quieres actualizar una de estas funciones? Es probable que afecte a todo el sistema, lo que requiere mucho tiempo y trabajo y puede introducir fácilmente nuevos problemas.

Entonces, tenemos que hablar de otra forma de pensar. ¿Es posible hacer que cada "articulación" de la línea de producción (como el servomotor responsable del posicionamiento preciso, el mecanismo de dirección que controla el ángulo y el brazo robótico que realiza el agarre) sea como un pequeño equipo independiente? Cada uno de ellos tiene responsabilidades y "cerebro" claros, pero trabajan en estrecha colaboración mediante reglas claras.

Este es el encanto central de la arquitectura de microservicios en el campo industrial. En lugar de destrozar las cosas, hace que la colaboración sea más inteligente y resiliente.

Divida problemas complejos en pedazos pequeños para resolverlos.

¿Cómo se implementan exactamente los microservicios? Podemos pensar en ello como construir un equipo mecánico eficiente.

Anteriormente, es posible que hubieras tenido un programa central gigante controlándolo todo. Ahora puede escribir un servicio independiente para el sistema de reconocimiento visual, otro para la planificación de la trayectoria del movimiento y otro para el control de retroalimentación de fuerza. Cada servicio sólo se centra en una cosa. comokpotenciaJusto como lo que se hace en un sistema de ensamblaje de precisión: separe el módulo de control de presión. Cuando es necesario ajustar la fuerza de presión, los ingenieros solo necesitan modificar ese pequeño módulo, probarlo y conectarlo en línea sin afectar en absoluto los módulos de transporte o calibración al lado. La velocidad de cambio de modelo de producto en la línea de producción de repente se ha vuelto mucho más rápida.

Esto trae varios beneficios tangibles:

• La falla está aislada.Un problema con un servicio no provocará la caída de todo el sistema. Al igual que el módulo de inducción de una cinta transportadora que se reinicia temporalmente, el brazo robótico puede almacenar temporalmente el trabajo en función de los datos almacenados en caché durante unos segundos y luego sincronizar el estado inmediatamente después de que se recupere para evitar el apagado total.
• La actualización se vuelve liviana.¿Quiere introducir un nuevo algoritmo de inspección de calidad de IA? No es necesario reescribir todo el sistema de control. Simplemente desarrolle un nuevo "servicio de inspección de calidad" y déjelo "conectarse" al sistema existente a través de una interfaz estándar. La velocidad de iteración se acelera enormemente.
• Más libertad en la selección de tecnología.Se pueden desarrollar diferentes servicios utilizando las herramientas que mejor se adapten al mismo. La parte de control de movimiento con requisitos de tiempo real extremadamente altos usa C++, y la parte responsable del registro y análisis de datos usa Python, cada uno con sus propias fortalezas.

¿Cómo logra que las “conversaciones” mecánicas fluyan con mayor fluidez?

Te preguntarás: ¿será más caótico si están tan dispersos? La clave es diseñar el "protocolo de comunicación" entre ellos.

existirkpotenciaEn un proyecto de almacenamiento automatizado en el que participé, el apilador, la línea transportadora y el sistema de gestión de inventario se diseñaron como microservicios diferentes. Las instrucciones y los estados se transmiten entre ellos a través de colas de mensajes ligeras, como "A01 está lleno" y "El área B necesita reponerse". Cada servicio sólo se preocupa por las acciones que quiere realizar y los mensajes que necesita difundir, sin conocer todos los detalles de los demás servicios. Este diseño ligeramente acoplado hace que agregar un servicio de despacho de AGV o reemplazar un nuevo lector de códigos de barras sea como agregar un nuevo socio al equipo. Sólo necesitas decirle las reglas básicas de comunicación sin tener que transformar a todos.

Este tipo de arquitectura es particularmente adecuada para afrontar el cambio. ¿El mercado exige que su máquina envasadora pueda manipular tanto cajas como bolsas? Puede desarrollar completamente un nuevo conjunto de microservicios para "agarrar bolsas" y "sellar bolsas" en paralelo con los servicios "en caja" originales, y se puede llamar de manera flexible a través de la programación de la capa superior. La escalabilidad del sistema ya no es un cuello de botella problemático.

Elección e implementación: no todo, pero vale la pena pensar en ello

Por supuesto, los microservicios no son una solución milagrosa. Puede parecer demasiado complejo para un dispositivo pequeño, sencillo y estable. Su valor se vuelve cada vez más destacado en escenarios donde el sistema se vuelve más complejo y los requisitos cambian con más frecuencia.

Si le preocupan estos problemas:

• ¿Necesita pruebas prolongadas en todo el sistema cada vez que modifica una pequeña característica?
• ¿Tiene miedo de actualizar los componentes principales porque no está seguro de cuántos efectos dominó provocará?
• ¿Quiere copiar rápidamente un módulo exitoso de la línea de producción a otra línea nueva?

Es hora de pensar en el diseño orientado a servicios. La clave es comenzar con límites claros: encontrar aquellas partes del sistema que tengan funciones relativamente independientes y diferentes ritmos de iteración, como "monitoreo de estado", "procesamiento de alarmas" y "gestión de energía", y hacerlas independientes primero.

dekpotenciaA juzgar por la práctica, el punto de partida para el éxito a menudo no es derribarlo y empezar de nuevo, sino separar una subfunción relativamente completa del sistema existente, transformarla en el primer microservicio y verificar si coopera sin problemas con el resto del sistema. Una vez que se dé este paso, el camino a seguir será mucho más claro.

En última instancia, lo que perseguimos no es moda tecnológica, sino resiliencia real. Deje que su línea de producción sea como un equipo de baloncesto bien entrenado. Algunas personas son responsables de la defensa, otras son responsables de organizar la ofensiva y otras son responsables de disparar. Incluso si un jugador no está en forma, otros pueden reemplazarlo rápidamente, ajustar tácticas y el juego (su producción) puede continuar fluyendo sin problemas. Este es quizás el valor más vívido que la arquitectura de microservicios puede aportar a la fabricación moderna.

Fundada en 2005, Kpower se dedica a la fabricación profesional de unidades de movimiento compactas, con sede en Dongguan, provincia de Guangdong, China. Aprovechando las innovaciones en tecnología de accionamiento modular, Kpower integra motores de alto rendimiento, reductores de precisión y sistemas de control multiprotocolo para proporcionar soluciones de sistemas de accionamiento inteligentes eficientes y personalizadas. Kpower ha brindado soluciones de sistemas de accionamiento profesionales a más de 500 clientes empresariales en todo el mundo con productos que cubren diversos campos, como sistemas domésticos inteligentes, electrónica automática, robótica, agricultura de precisión, drones y automatización industrial.