ESTÁNDARES PARA LA INTEROPERABILIDAD ESTANDARIZACIÓN INDUSTRIA CONECTADA 4.0

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1 ESTANDARIZACIÓN INDUSTRIA CONECTADA 4.0 ESTÁNDARES PARA LA INTEROPERABILIDAD JAVIER GARCÍA GUZMÁN Y LISARDO PRIETO GONZÁLEZ SOFTWARE ENGINEERING LAB. - DEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID

2 AGENDA Panorama de la Industria 4.0 Qué entendemos por interoperabilidad? Panorama de estándares de interoperabilidad Tendencias actuales en estándares de interoperabilidad para la Industria 4.0

3 PANORAMA DE LA INDUSTRIA 4.0 1

4 PANORAMA DE LA INDUSTRIA 4.0 Industria 4.0: Corriente originada en Alemania Diversidad en definiciones Se pretende conseguir mayor nivel de automatización Factores clave: Integración Interoperabilidad Industria 4.0 Proceso industrial de incremento de valor y gestión del conocimiento 2

5 PANORAMA DE LA INDUSTRIA 4.0 Objetivos: Mayor eficiencia operacional y productividad Mayor nivel de automatización Características principales: Digitalización, optimización, and personalización de la producción Automatización y adaptación Interacción hombre-máquina Servicios y negocios de valor añadido Intercambio automático de información y comunicación Alta correlación con tecnologías de Internet y algoritmos avanzados 3

6 QUÉ ENTENDEMOS POR INTEROPERABILIDAD? Habilidad de diferentes sistemas de información, tecnologías y aplicaciones para comunicarse e intercambiar datos, y utilizar dicha información con el objetivo de alcanzar un mayor nivel funcional del sistema Niveles: Operacional (organizacional) Sistemática (aplicable) Técnica Semántica 4

7 QUÉ ENTENDEMOS POR INTEROPERABILIDAD? Operacional (organizacional) Estructuras conceptuales generales, lenguajes y relaciones entre los CPS (Cyber-Physical Systems) / IoT (Internet of Things) y la Industria 4.0 Relevante cuando el objetivo de la empresa es cooperar con sus socios de negocio y establecer relaciones exitosas mediante las TIC, con el objetivo de crear valor Sistemática (aplicable) Identifica las guías y principios metodológicos, estándares, dominios y modelos 5

8 QUÉ ENTENDEMOS POR INTEROPERABILIDAD? Técnica Articula herramientas y plataformas para desarrollo técnico, sistemas de información, entornos industriales y software relacionado con ellos Intercambio de información entre sistemas usando protocolos de comunicación Semántica Asegura intercambio de información entre grupos de personas, aplicaciones y diferentes instituciones Indica la habilidad de interpretar automáticamente la información intercambiada y producir los resultados esperados 6

9 COSAS INDUSTRIA 4.0 MOMENTO Fábricas inteligentes PRINCIPIOS Ciudades inteligentes Accesibilidad Multilenguaje Seguridad Software Libre Soluciones multilaterales Redes inteligentes Productos inteligentes IIoT y CPPS Edificios inteligentes Casas inteligentes Transporte inteligentes Lugares inteligentes SERVICIOS Operacional Sistemática Técnica Semántica NIVEL DE INTEROPERABILIDAD FRAMEWORK DE INTEROPERABILIDAD - INDUSTRIA 4.0 GENTE 7

10 IMPACTO DE LOS ESTÁNDARES Estándar Conjunto de normas o requisitos Definido formalmente Establece criterios, métodos, procesos y/o prácticas Desarrollados unilateralmente (corporaciones, organismos reguladores, el ejército) o por grupos (asociaciones, fundaciones) Aprobados por edicto o por consenso formal de expertos Herramientas fundamentales Habilitadores para adopción de tecnología e innovación Contribuyen al desarrollo de los sistemas de producción inteligentes 8

11 ESTÁNDARES EN LA INDUSTRIA Objetivos Proporcionar instrucciones "prácticas" para realizar actividades de manera adecuada en cada dominio Facilitar la comunicación entre los distintos miembros del sistema Organizaciones de estandarización 9

12 PANORAMA DE ESTÁNDARES DE INTEROPERABILIDAD Interoperabilidad en (IIC) Industrial Internet Consortium e Industria 4.0 IIC ENERGÍA MEDICINA FABRICACIÓN I4.0 Modelo detallado para la cadena de valor en la fabricación, de próxima generación DOMINIO PÚBLICO TRANSPORTE Interoperabilidad inter-dominio en IIoT 10

13 PANORAMA DE ESTÁNDARES DE INTEROPERABILIDAD Principales organizaciones de estandarización ISO - International Organization for Standardization IEC - International Electrotechnical Commission ASME - American Society of Mechanical Engineers ASTM - American Society for Testing and Materials ANSI - American National Standards Institute IETF - Internet Engineering Task Force RFCs W3C World Wide Web Consortium 11

14 PANORAMA DE ESTÁNDARES DE INTEROPERABILIDAD Ejemplos de estándares importantes en el panorama de interoperabilidad y fabricación inteligente IP, TCP, UDP, TLS (y otros protocolos de comunicación) IETF HTMLx, XML, JSON (y otros lenguajes de representación e intercambio de información) W3C ISO (STEP), formalización de datos de producto, ISO 2700x, etc. ISO TC 65, para la medida, control y automatización de procesos industriales (integración entre datos de productos y procesos de producción) IEC OPC UA (arquitectura unificada de comunicación) OPC Foundation Y un largo etcétera 12

15 TENDENCIAS ACTUALES EN ESTÁNDARES DE INTEROPERABILIDAD PARA LA INDUSTRIA 4.0 The Industrial Internet of Things - Volume G5: Connectivity Framework1 Arquitectura orientada a la conectividad Cobertura dimensional completa (desde red de comunicaciones hasta aplicaciones y analíticas) Centrado en seguridad (tanto de información como de procesos), escalabilidad, rendimiento, resiliencia, longevidad, integración e interoperabilidad

16 TENDENCIAS ACTUALES EN ESTÁNDARES DE INTEROPERABILIDAD PARA LA INDUSTRIA 4.0 IIC-IIOT:CF 14

17 TENDENCIAS ACTUALES EN ESTÁNDARES DE INTEROPERABILIDAD PARA LA INDUSTRIA 4.0 Reference Architecture Model Industry 4.0 (RAMI 4.0)1 Arquitectura basada en la integración y unificación de estándares Modelo unificado aplicable a todos los componentes de la Industria 4.0 Desde producto hasta mundo conectado Interoperabilidad con el framework definido por el IIC (Industrial Internet Consortium) Alta granularidad Trazabilidad de cada componente en todo el ciclo de vida

18 TENDENCIAS ACTUALES EN ESTÁNDARES DE INTEROPERABILIDAD PARA LA INDUSTRIA 4.0 RAMI

19 TENDENCIAS ACTUALES EN ESTÁNDARES DE INTEROPERABILIDAD PARA LA INDUSTRIA 4.0 OPC Unified Architecture1 1 Arquitectura unificada de interoperabilidad semántica para sistemas Multi-plataforma y multi-arquitectura Muy escalable Interfaces en distintos lenguajes de programación API para extender e implementar interfaces en sistemas existentes Énfasis en la seguridad Aprobado por el IEC Tecnología de comunicación utilizada en RAMI

20 TENDENCIAS ACTUALES EN ESTÁNDARES DE INTEROPERABILIDAD PARA LA INDUSTRIA

21 TENDENCIAS ACTUALES EN ESTÁNDARES DE INTEROPERABILIDAD PARA LA INDUSTRIA 4.0 Reference Architecture Model for the Industrial Data Space1 Cobertura de las diferentes áreas implicadas Negocio Funcional Procesos Información Sistemas Fuerte énfasis en la seguridad Enfoque descentralizado (no único sistema de información) Considera aspectos importantes, como la certificación y el gobierno

22 TENDENCIAS ACTUALES EN ESTÁNDARES DE INTEROPERABILIDAD PARA LA INDUSTRIA

23 ESTANDARIZACIÓN INDUSTRIA CONECTADA 4.0 ESTÁNDARES PARA LA INTEROPERABILIDAD GRACIAS POR SU ATENCIÓN JAVIER GARCÍA GUZMÁN Y LISARDO PRIETO GONZÁLEZ SOFTWARE ENGINEERING LAB. - DEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID