El gigante estadounidense de chips ha implementado Redes Definidas por Software (SDN) en sus plantas de fabricación de semiconductores, llevando la tecnología más allá del centro de datos hacia una vertical que busca beneficiarse de la conectividad de las máquinas sin tiempo de inactividad.

Hasta hace poco, las tecnologías de Redes Definidas por Software (SDN) se han limitado a su uso en centros de datos, no en plantas de fabricación.

Pero como parte de los amplios planes de Intel para actualizar y construir una nueva generación de fábricas de chips en línea con su plan de fabricación integrada de dispositivos (IDM) 2.0, presentado en 2021, el gigante de semiconductores con sede en Santa Clara, California, optó por implementar SDN dentro de su instalaciones de fabricación de chips por los beneficios de escalabilidad, disponibilidad y seguridad que ofrece.

“Nuestro concepto era utilizar tecnologías de centros de datos y llevarlas a la planta de fabricación”, afirma Rob Colby, líder del proyecto. “Tuvimos que cambiar la [infraestructura de red] que existe, que es Ethernet clásica, y poner SDN. He actualizado toda una fábrica de una versión de código a otra versión de código sin tiempo de inactividad para las herramientas de fábrica”.

Además de cero tiempo de inactividad, el cambio a la infraestructura centrada en aplicaciones (ACI) de Cisco permitió a Intel resolver los desafíos de seguridad cada vez más complejos asociados con nuevas formas de conectividad, amenazas continuas y vulnerabilidades de software. Las dos empresas se reunieron durante más de un año para planificar e implementar tecnología de automatización y seguridad de procesos de fabricación de Intel que se había utilizado únicamente en centros de datos.

“Esto es revolucionario para nosotros en el espacio de fabricación”, dice Colby, señalando que el ahorro de costos al no desconectar la fábrica y la producción ininterrumpida es un beneficio financiero importante que sigue dando. 

Esa capacidad de actualizar la infraestructura de red sin tiempo de inactividad se aplica tanto a la descarga de parches de seguridad como a la integración de herramientas en el entorno de producción.

“Imagínese una herramienta del tamaño de una casa. Una de nuestras herramientas más recientes cuesta 100 millones de dólares, y conseguir una herramienta de ese tamaño implica mucha complejidad, después de lo cual tengo que conectarla para que pueda comunicarse con otros sistemas dentro de nuestra infraestructura”, asevera Colby. “[Tener SDN implementado] hace que las herramientas de aterrizaje sean más rápidas y la calidad aumenta. También podemos protegerlo al nivel que necesitamos sin perder nada en la política”.

Llevando SDN a la fábrica

El proyecto, que le valió a Intel el premio US CIO 100 de 2023 por su innovación y liderazgo en TI, también ha permitido al fabricante de chips realizar implementaciones de red más rápido con un 85% menos de personal.

Colby dice que a los socios les tomó un par de años construir el plan y comenzar a implementar la solución en las fábricas existentes, incluidas pruebas rigurosas fuera de línea antes de comenzar.

La migración no requirió una nueva capacitación de los diseñadores de chips en la sala limpia, sino algo de capacitación para aquellos en las instalaciones de fabricación. “Realmente hicimos todo lo posible para que todo fuera lo más fluido posible para ellos”, asevera Colby. “Recientemente hemos estado probando la posibilidad de migrarlos a ACI en la fábrica sin ningún tiempo de inactividad. Eso acelerará nuestra migración al resto de la fábrica”.

Según Intel, la colaboración con Cisco permite implementar ACI para herramientas de proceso de fábrica, controladores integrados y nuevas tecnologías, como dispositivos IoT, que se introducen en el entorno de fábrica.

Estaba “claro que necesitábamos pasar a una infraestructura que admitiera mejor la automatización, ofreciera capacidades de seguridad más flexibles y dinámicas y pudiera reducir el impacto general cuando se produjeran cambios planificados o no planificados”, escribió Intel en un documento técnico sobre su cambio a SDN. “La industria de redes ha tenido una tendencia hacia SDN durante la última década, e Intel Manufacturing ha estado implementando Cisco Application Centric Infrastructure (ACI) en centros de datos locales de fábrica desde 2018, ganando experiencia en los sistemas y permitiendo una mayor madurez del mercado”.

El siguiente paso fue trasladar ACI a las fábricas de fabricación, y Colby citó a Sanjay Krishen y Joe Sartini, ambos gerentes regionales de Intel, como fundamentales para llevar SDN a la planta de fabricación de Intel.

La visión amplia de SDN en la fabricación

Hay miles de empresas de semiconductores en todo el mundo, la mayoría en Taiwán. Sin embargo, la Ley CHIPS y Ciencia del gobierno de Estados Unidos de 2022 ha incentivado una mayor fabricación de semiconductores en suelo estadounidense y está echando raíces.

“El uso de conectividad celular y WiFi en la fábrica ha permitido a estos fabricantes obtener una mejor visibilidad, rendimiento, producción e incluso mantenimiento”, comenta el analista de IDC, Paul Hughes.

“Para cualquier industria, las redes definidas por software aportan escala adicional y conectividad bajo demanda a lo que ahora son máquinas conectadas (IoT industrial)”, afirma Hughes, y añade que esto también proporciona un mejor acceso a la nube para la gestión, el almacenamiento y el análisis de datos. y toma de decisiones. “SDN permite que las redes se amplíen de forma segura cuando aumenta la actividad de fabricación y garantiza que todos los datos generados y utilizados por las máquinas y herramientas en la fábrica puedan moverse rápidamente a través de la red”.

A medida que surge más fabricación de semiconductores en Estados Unidos, el uso de SDN también “se convierte en uno de los pasos clave en la transformación digital donde, en este caso, un fabricante de semiconductores puede recopilar, gestionar y utilizar datos de manera integral desde la fábrica hasta más allá de la fábrica, en el borde de la red”, asegura Hughes, cuya encuesta más reciente, IDC’s 2023 Future of Connectedness Sentiment, muestra que el 41% de los fabricantes cree que la flexibilidad para agregar/cambiar la capacidad de ancho de banda casi en tiempo real es una de las principales razones para SDN/SD-WAN. inversión.

La encuesta también mostró que el 31% de los fabricantes dice que el tráfico WAN optimizado para latencia, fluctuación y pérdida de paquetes es otra razón principal para la inversión en SDN/SD-WAN y se considera muy importante para administrar los equipos de la fábrica en tiempo real.

Intel ha implementado SDN en aproximadamente el 15% de sus fábricas hasta la fecha y continuará migrando las fábricas existentes basadas en Ethernet a SDN. Para nuevas implementaciones, Intel ha optado por utilizar manuales y scripts de Ansible de código abierto de GitHub para acelerar su transición a SDN.

Intel certificó la solución ACI de Cisco a tiempo para implementarla en fábricas de gran volumen construidas en Irlanda y Estados Unidos en 2022 y para más planificadas en Arizona, Ohio, Nuevo México, Israel, Malasia, Italia y Alemania en los próximos años, según la compañía.

El socio principal de Intel en el proyecto SDN confía en que los beneficios seguirán siendo considerables, incluso para una empresa del tamaño de Intel.

“El mayor beneficio es que SDN ayudó a Intel a completar la construcción de nuevas redes de fábrica con un 85% menos de personal y semanas más rápido mediante el uso de scripts automatizados”, explica Carlos Rojas, desarrollador de ventas y negocios que trabajó en el proyecto. “La automatización y SDN permiten una mejor escalabilidad y coherencia de los controles de seguridad y políticas, y la capacidad de implementar microsegmentación, mejorando la postura de seguridad de Intel y reduciendo las superficies de ataque”.

Paula Rooney, CIO.com