El cambio climático presenta enormes desafíos para nuestro mundo, mientras que la demanda de electricidad sigue aumentando. Desde 1886, la empresa líder en ingeniería y tecnología, Bosch ha creado soluciones creativas e innovadoras para los principales desafíos de la industria y la sociedad en su conjunto.
Hoy en día, una de las áreas de mayor interés de Bosch es la sostenibilidad, donde la empresa está aplicando su profunda experiencia en ingeniería física y digital para hacer que la producción de energía sea más eficiente y la energía verde sea más accesible.
Contexto del proyecto
Este trabajo vital condujo a la creación del sistema de pilas de combustible de óxido sólido (SOFC) de Bosch , que proporciona una potente fuente de energía eléctrica y calor de alta eficiencia y bajas emisiones. El propio SOFC es un convertidor de energía local independiente que se puede implementar a escala para crear centrales eléctricas verdes de rango de megavatios.
Sin embargo, la alta eficiencia eléctrica del 60 por ciento y la escalabilidad flexible no son la única fortaleza del SOFC. El sistema SOFC es compatible con un gemelo digital que permite a los usuarios visualizar y supervisar los parámetros del proceso y los datos de estado para optimizar el coste y el rendimiento durante la vida útil del sistema.
Impulsar ese gemelo digital requiere muchos datos, todos los cuales deben estar estrechamente integrados y con precisión con los sistemas adecuados para permitir el mejor rendimiento posible, la sostenibilidad y los resultados de informes. Por eso, desde el principio, el producto SOFC se ha diseñado como un dispositivo IoT para operaciones y negocios basados en datos.
Creación de una base de datos para SOFC
El proyecto SOFC en Bosch ha establecido una infraestructura nativa de la nube que incluye tecnología de conectividad y canalizaciones de datos para recopilar datos de flota en la nube y construir gemelos digitales. Para aprovechar también los datos para el análisis, Bosch quería configurar una plataforma de datos de análisis y ponerse en contacto con Thoughtworks para proporcionar integración de datos experta y soporte para la creación de plataformas. La visión era crear una plataforma de datos de análisis que proporcionara:
- Acceso sin esfuerzo y de alto rendimiento para científicos de datos, analistas e ingenieros.
- Datos transformados y enriquecidos integrados a partir de múltiples fuentes en todo el ciclo de vida de los SOFC y toda la flota.
- Un modelo de datos que evoluciona con el desarrollo de productos y negocios.
El objetivo era descubrir y crear rápidamente una plataforma de datos MVP para el producto SOFC, incluidos los procesos ECT (extraer, cargar, transformar) de extremo a extremo piloto, cubriendo múltiples fuentes de datos que podrían utilizarse para establecer un plan para un desarrollo posterior. Para garantizar el valor para los usuarios, se seleccionaron tres casos de uso:
- Reduce el coste de fabricación de las unidades optimizando los parámetros de producción
- Supervisar y optimizar las operaciones de la unidad en el campo
- Supervisión del estado de salud de una unidad durante su vida útil en un contexto operativo
El desafío
El mayor desafío al construir la plataforma fue la naturaleza en rápida evolución del sistema SOFC, incluido su entorno de mercado. Era esencial que la plataforma se construyera de forma flexible para adaptarse a los cambios inevitables a medida que surgían y cuando surgían. Para seguir el ritmo del crecimiento esperado y la transición hacia la producción masiva, también hubo un gran enfoque en la automatización y la escalabilidad. Más allá de esto, la complejidad y naturaleza de las transformaciones de datos y la computación necesarias para construir la plataforma suponían un desafío aún mayor.
Experiencia básica y enfoque del equipo de Thoughtworks en la aplicación de las mejores prácticas de desarrollo de software para soluciones de datos alineadas extremadamente bien con nuestros principios y visión de desarrollo: construir una plataforma de datos altamente automatizada, escalable y flexible. No solo hemos logrado un MVP como resultado, sino que también hemos desarrollado un plan técnico y conocimientos de vanguardia en la creación de aplicaciones de datos.
Experiencia básica y enfoque del equipo de Thoughtworks en la aplicación de las mejores prácticas de desarrollo de software para soluciones de datos alineadas extremadamente bien con nuestros principios y visión de desarrollo: construir una plataforma de datos altamente automatizada, escalable y flexible. No solo hemos logrado un MVP como resultado, sino que también hemos desarrollado un plan técnico y conocimientos de vanguardia en la creación de aplicaciones de datos.
Desarrollo acelerado
En 4 meses, se diseñó y construyó la plataforma de datos MVP E2E en Microsoft Azure, incluyendo infraestructura, canalizaciones de datos y transformaciones y prácticas.
Procesamiento eficiente de los datos del sensor
Transformaciones analíticas complejas para procesar grandes cantidades de valores de sensores a partir de unidades SOFC.
Escalameinto preparado para el futuro
Usar las mejores prácticas y principios que pueden permitir que la plataforma se amplíe a más de 100 veces los datos en el futuro.
Adaptación ágil
Con la idea central de que podemos incorporar cambios rápidamente para alinearnos con el diseño en constante evolución del producto SOFC.
¿El resultado?
Inicialmente, elegimos un pequeño equipo de funciones interdisciplinarias, incluidos especialistas en DevOps e ingenieros de datos, que junto con prácticas como la programación de pares y el desarrollo de datos impulsado por pruebas, nos ayudaron a construir un modelo de entrega más holístico optimizado para descubrir -> innovar -> construir con el tiempo.
Comenzamos una breve fase de descubrimiento para comprender las necesidades de Bosch antes de decidir las herramientas, la arquitectura y las prácticas adecuadas para la plataforma. Después de evaluar la idoneidad y las habilidades existentes dentro de la organización, elegimos Databricks en Azure, con Airflow como herramienta de orquestación, y ADLS para el almacenamiento para crear trabajos de datos para permitir el procesamiento incremental de datos. Utilizamos la infraestructura como código, desarrollo basado en pruebas y otros principios de ingeniería de datos para construir una base sólida para la plataforma de datos y, lo que es más importante, acelerar la adición de nuevas funciones con el tiempo.
Todo esto nos permitió lograr el ambicioso objetivo de crear el MVP de la plataforma, al tiempo que conseguimos comprender la unidad SOFC dentro del equipo en solo cuatro meses.
Con la plataforma de datos SOFC, hemos comenzado a construir un ecosistema que permitirá a Bosch capacitar a sus equipos de ingeniería, fabricación y científicos de datos a través de datos significativos para optimizar sus sistemas y procesos en su camino hacia la industrialización y más allá.
