Gestión de la Integración de Sistemas Aeroportuarios: La ampliación del Aeropuerto de Madrid / Barajas Ángel Cepedano Beteta Aurelio Fernández Saez Isdefe Agradecimientos Agradecemos en nombre de Isdefe a Aena y, en particular, al Plan Barajas en la persona de D.José Manuel Bruned Lalana, al Aeropuerto de Madrid/Barajas y a la Dirección de Sistemas de Información, la posibilidad de colaborar en ese maravilloso proyecto que fue la Gestión de la Integración de Sistemas del Aeropuerto de Madrid/Barajas. Asimismo, agradezco a Isdefe y a todos mis colaboradores su esfuerzo, apoyo, comprensión y recursos tanto en aquel proyecto como en la elaboración de esta comunicación. Abstract A large airport is composed of a complex set of systems that must operate as a single system. The system integration is a necessary mean to automate the information exchanges and as such to optimize the global exploitation of the airport functions (operations, services to the passenger, safety, maintenance, management of infrastructure means, commercial management, etc), allowing to perform a monitoring of the level of services. The system integration management is a complex process of steering and coordination of the very diverse organizations and suppliers of different systems and technologies, which activities and supplies must be planned. Planning that has to be design rigorously and conducted accurately, due to the many actors intervening, to the need of ensuring the uninterrupted operation of the airport, and to the challenge to finish the process in a very 134
specific due date. It is necessary to design and to execute an exhaustive process of integration tests in diverse incremental scenarios, which guarantee the suitable coordinated execution of all the airport exploitation processes. An advanced integration trial centre is required, incorporating models of all the systems already existing and new systems, as a step before the on site integration trial. Keywords: reengineering; airport processes; airport management centre Resumen Un gran aeropuerto es un complejo entramado de sistemas que debe de operar de forma coordinada como un único sistema. La integración de sistemas es un medio necesario para automatizar los intercambios de información y de esta forma optimizar la explotación del aeropuerto en todos sus ámbitos de funcionamiento (operaciones, servicios al pasajero, seguridad, mantenimiento, gestión de medios, gestión comercial, etc), permitiendo realizar un seguimiento del nivel de los servicios prestados. La integración de sistemas es un complejo proceso de dirección y coordinación de muy diversas organizaciones y proveedores de diferentes sistemas y tecnologías, cuyas actuaciones y suministros deben planificarse con todo rigor y ejecutarse con precisión, tanto por los muchos actores intervinientes, como por la necesidad de mantener la operación ininterrumpida del aeropuerto, y por la obligatoriedad de finalizar la integración global en una fecha determinada. Es necesario diseñar y ejecutar, un proceso exhaustivo de pruebas de integración en diversos escenarios incrementales, que permita garantizar la adecuada ejecución coordinada de todos los procesos de explotación del aeropuerto. Para ello se requiere un centro avanzado de pruebas de integración, incorporando maquetas de todos los sistemas tanto existentes como nuevos, como paso previo a las pruebas de integración en emplazamiento. Palabras clave: integración, pruebas, sistemas aeroportuarios 1. Introducción Estudios realizados durante la década de los 90 mostraron la conveniencia de ampliar el aeropuerto de Madrid/Barajas, potenciando las posibilidades del aeropuerto para que los operadores pudieran explotar sus flotas bajo el procedimiento hub & spoke, es decir aporte y distribución, convirtiendo el aeropuerto de Madrid/Barajas en el gran hub del sur de Europa. Para ello, era necesario facilitar las conexiones entre rutas, y ofrecer comodidad, fluidez y rapidez a los desplazamientos de los pasajeros. El Plan Director del Aeropuerto de Madrid/Barajas fue aprobado por Orden Ministerial de 19 de noviembre de 1999, en el se establecían los valores de la demanda, que se indican en la gráfica de comparación de capacidad y demanda (ver gráfica nº 1), y que debían satisfacerse considerando las instalaciones existentes y las previstas, con un grado de calidad de servicio óptimo, siendo al mismo tiempo susceptible de ampliación para satisfacer demandas futuras, configurando al aeropuerto de Madrid/Barajas como una plataforma de servicios y de intercambio modal de primer orden y todo realizado con un cuidadoso respeto al medioambiente. El Plan Barajas constituyó el conjunto de actuaciones coordinadas para la realización de las infraestructuras de ampliación del aeropuerto de Madrid/Barajas contempladas en el Plan Director. El objetivo del Plan Barajas fue la ejecución de las infraestructuras y equipamientos conforme a las pautas de ordenación y desarrollo definidas en el Plan Director, con la meta de conseguir los propósitos establecidos en el mismo: aumentar la capacidad del aeropuerto 135
hasta los 70 millones de pasajeros/año, 1.000.000 toneladas de mercancías y 120 operaciones a la hora, configurando al aeropuerto como una plataforma de servicios y de intercambio modal de primer orden, y todo ello con un cuidadoso respeto a su entorno. La visión estratégica del aeropuerto de Madrid/Barajas describía en cinco ejes: 1. El aeropuerto como puerta de entrada del continente americano hacia Europa. Aeropuerto hub o de referencia del espacio centro y sudamericano hacia Europa, con capacidad para alojar a las mayores alianzas de las compañías aéreas y acoger el importante crecimiento esperado en los enlaces entre Sudamérica y Europa. El objetivo era que a medio plazo más del 50 % del tráfico del aeropuerto fuera tráfico de conexión y que alimentara una extensa red de largo radio que conectara las principales capitales económicas europeas con las capitales centro y sudamericanas más importantes. 2. Promover el crecimiento económico de la Comunidad de Madrid y de España. El proyecto para el Aeropuerto de Madrid, por su ambicioso objetivo, debe configurarse como una de las claves del desarrollo económico de la Comunidad de Madrid y de España. El Aeropuerto es una pieza esencial para contribuir a consolidar a España como uno de los países con mayor peso en las comunicaciones por vía aérea de Europa, a la vez que, debido al elevado número de empleos directos, indirectos o inducidos que genera, va a ser un motor del desarrollo económico de la Comunidad de Madrid. La previsión es que en el aeropuerto lleguen a trabajar más de 35.000 personas y más de 300.000 empleos tengan que ver, directa o indirectamente, con la actividad aeroportuaria. 3. Ser competitivo para las compañías aéreas. Para tener éxito en la industria del transporte aéreo no basta con disponer de una buena infraestructura y unos buenos servicios, además hay que ser un aeropuerto competitivo. El compromiso, aun con los grandes volúmenes de inversión que se planificaron, fue que Madrid/Barajas, al igual que todos los aeropuertos de la red de Aena, siguiera teniendo una de las tarifas aeroportuarias más competitivas de Europa. 4. Asegurar la integración y sostenibilidad medioambiental. El respeto por el medio ambiente fue una de las prioridades marcadas en la ampliación del aeropuerto. El proyecto destacó por su compromiso de inserción medioambiental, social y urbanística en el territorio. Al proyecto de expansión del aeropuerto se acompaña un Plan de Actuación Medioambiental, que recoge un conjunto de medidas compensatorias por un importe superior a los 50 millones de euros. 5. Potenciar la intermodalidad. La potenciación de la intermodalidad y específicamente de los accesos en transporte público colectivo fue una premisa fundamental para la ampliación del aeropuerto de Madrid/Barajas, destacando el acceso por metro y tren, así como una importante mejora de la red viaria de acceso. La previsión era que entorno al 40 % de los pasajeros utilizaran el transporte público para acceder al aeropuerto. El Plan Barajas lo conformaban más de 140 proyectos, incluyendo nuevos edificios terminales y una configuración del campo de vuelos con dos pistas adicionales, paralelas a las existentes en 1.999, así como una serie de actuaciones sobre el río Jarama, mejorando las condiciones del cauce para la construcción de las cabeceras de las pistas 33R y 18L. Las actuaciones más importantes fueron: Edificio Terminal (T4). Edificio Satélite (T4S). Aparcamientos para pasajeros, tripulaciones, empleados y bolsa de taxis. Remodelación de los accesos al aeropuerto y enlace con la T4. 136
Plataforma del dique de la T4. Plataforma del satélite de la T4S. Prolongación del Túnel de Servicio Aeroportuario hasta la T4S. Ampliación del Campo de Vuelo con las pistas 33R/15L y 18L/36R. Sistemas Automatizado de Tratamiento de Equipajes (SATE). Tren sin conductor entre T4 y T4S (APM). Estaciones de tren y metro. Centrales eléctricas en lado tierra y lado aire. Balizamiento de pistas. Planta de Cogeneración. Medidas compensatorias del impacto ambiental. Centro de Gestión Aeroportuaria. Integración de Sistemas Aeroportuarios. Torres de Control de Tráfico. Radioayudas a la Navegación. Estas actuaciones completaban lo ya realizado con anterioridad a 1.999 dentro del marco del Plan Barajas: Nueva Torre de Control de Tráfico Aéreo. Dique Sur de la T1. Ampliación del Campo de Vuelo con la pistas 18R/36L. Acceso de metro. Nuevos accesos a T123. Con ellos se consiguió que el aeropuerto de Madrid/Barajas diera un salto cualitativo importante (ver Tabla 1): Tabla 1: Evolución de la Situación del aeropuerto Situación de partida Situación objetivo 30 millones de pasajeros por año 70 millones de pasajeros por año 7.500 equipajes por hora 18.500 equipajes por hora 53 operaciones por hora 120 operaciones por hora 35 pasarelas 104 pasarelas 198.000 m2 en T123 1.060.000 m2 de en T123, T4 y T4S 9.050 plazas de aparcamiento 18.000 plazas de aparcamiento Acceso por carretera Acceso por carretera, metro, tren Los cambios en la configuración del aeropuerto se pueden observar en las Figuras 1 y 2: 137
Gráfica 1: Comparación entre Capacidad y Demanda 138
Figura 1: Configuración año 1.999 Figura 2: Configuración año 2.006 139
El presupuesto para la ejecución de la obra fue (ver Tabla 2): Tabla 2: Presupuesto ampliación de Madrid / Barajas Concepto Importe (M ) Área Terminal 1,546.82 Sistemas Tecnológicos 479.96 Accesos y Plataformas 633.73 Campo de Vuelos 1,244.21 Programa General 153.27 Proyectos previos a 1.999 74.14 TIC + Seguridad + Servicios Aeronaves 242.06 Otros 1,781.24 Total 6,155.43 Una inversión muy alta, pero hay que considerar que cada aterrizaje o despegue que se produce en el aeropuerto de Madrid / Barajas añade 12.000 euros a la masa salarial regional, cada dos aterrizajes o despegues sustentan más de un empleo, genera más de 170.000 puesto de trabajo en la región siendo entorno al 9% del empleo total de la comunidad, contribuye con aproximadamente 10.000 M al Producto Regional Bruto generando el 13% de la riqueza. Ello da una idea de la magnitud de la inversión realizada, siendo en su momento la mayor actuación aeroportuaria existente en el mundo en fase de construcción. Las posibilidades de transporte y la comunicación de una ciudad con el resto del mundo son algunos de los factores más demandados por las empresas como criterios de localización, siendo un factor clave para atraer empresas. En el caso de Madrid / Barajas entorno al 75% de las conexiones son internacionales, lejos todavía de los grandes aeropuertos internacionales europeos en que dicho porcentaje se eleva por encima del 90%. Esto quiere decir que al aeropuerto de Madrid / Barajas combina las funciones de nodo internacional con la de hub nacional para la redistribución de los flujos interiores (sobre todo de pasajeros), papel que en otros países europeos aparece asignado a aeropuertos de segundo nivel orientados al tráfico doméstico. El aeropuerto de Madrid se ha convertido en el nodo central de comunicaciones con América del Sur y Central más importante de Europa, aunque estando muy por debajo de los grandes aeropuertos europeos en las conexiones con Asia. Tanto el volumen de pasajeros como el número de operaciones (gráficas nº 3 y nº 4) sitúan al aeropuerto de Madrid / Barajas entre los principales nodos aéreos mundiales, fundamentalmente de tráfico regular, con un 15% de vuelos low cost. Es el cuarto aeropuerto europeo y el undécimo mundial (ver Tablas 3 y 4). 140
Gráfica 2: Evolución tráfico pasajeros 55 52.143.275 Millones 50 45 40 45.799.983 42.146.784 38.718.614 50.846.104 48.273.626 35 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Gráfica 3: Evolución tráfico aeronaves 480 483.284 Miles 460 440 469.740 420 415.704 435.018 435.187 401.503 400 2004 2005 2006 2007 2008 2009 141
Tabla 3: Ranking europeo de aeropuertos 2009 Ranking europeo de aeropuertos (2009) Aeropuerto Pasajeros*?09/08% 1. Londres-Heathrow 66.037.578-1,5 2. Paris-Charles de Gaulle 57.883.282-4.9 3. Frankfurt 50.932.840-4,7 4. Madrid-Barajas 48.273.626-5,1 5. Amsterdam 43.569.553-8,1 6. Roma-Fiumicino 33.723.213-4,0 7. Munich 32.681.067-5,4 8. Londres-Gatwick 32.401.046-5,3 9. Barcelona 27.301.493-9,7 10. París-Orly 25.101.709-4,2 11. Zurich 21.879.095-0,8 12. Palma de Mallorca 21.197.229-7,1 13. Dublín 20.504.705-12,6 14. Londres-Stansted 19.957.221-10,7 15. Copenhague 19.668.804-8,4 * Datos ACI Europe Tabla 4: Ranking mundial de aeropuertos 2008 Ranking mundial de aeropuertos (2008) Aeropuerto Pasajeros*?08/07% 1. Atlanta 90.039.280 0,7 2. Chicago 69.353.654-8,9 3. Londres-Heathrow 67.056.228-1,5 4. Tokio 66.735.587 0,0 5. París-Charles de Gaulle 60.851.998 1,6 6. Los Angeles 59.542.151-4,8 7. Dallas 57.069.331-4,6 8. Beijing 55.662.256 3,9 9. Frankfurt 53.467.450-1,3 10. Denver 51.435.575 3,0 11. Madrid-Barajas 50.823.105-2,4 12. Hong Kong 47.898.000 1,8 13. Nueva York 47.790.485 0,2 14. Amsterdam 47.429.741-0,8 15. Las Vegas 44.074.707-7,7 * Datos ACI 142
2. Los Sistemas Aeroportuarios Disponer de la información adecuada en el momento preciso supone una ventaja competitiva para el éxito de cualquier organización en los tiempos actuales. En el caso de los aeropuertos, la competitividad se ha incrementado en los últimos tiempos como consecuencia de alianzas entre líneas aéreas, las privatizaciones de las compañías de bandera, y la consolidación de los operadores de bajo coste. Por ello, los aeropuertos se ven obligados a ajustar cada vez más sus tarifas para continuar siendo competitivos, al tiempo que mantienen o mejoran los niveles de calidad y seguridad inherentes al transporte aéreo y al servicio público. La ampliación del aeropuerto de Madrid-Barajas ha doblado prácticamente el número de infraestructuras que debe gestionar. Para explotar estas infraestructuras manteniendo un mismo estilo de gestión para todas ellas (concepto de aeropuerto único) fue necesario integrar varios conjuntos de sistemas de diferente generación y tecnología: Sistemas aeroportuarios de la ampliación gestionada por el Plan Barajas. Sistemas aeroportuarios existentes en el aeropuerto antes de la ampliación gestionados por el Aeropuerto. Sistemas de control de tráfico aéreo gestionados por Navegación Aérea. Sistemas aeroportuarios corporativos de Aena gestionados por la Dirección de Sistemas de Información de Aeropuertos Españoles. Durante la última década Aena ha desarrollado un importante esfuerzo de desarrollo de sistemas y tecnologías de información (TIC), lo que le ha permitido disponer en la actualidad de una gran herramienta para la gestión de su red aeroportuaria. Los actuales sistemas de información de Aena ofrecen un alto valor añadido al conjunto de aeropuertos de Aena, han permitido mejorar la integración corporativa y cuentan con una buena valoración y posicionamiento en el marco de aeropuertos internacionales. Se ha avanzado en el cambio de arquitectura tecnológica en los sistemas de operaciones y los sistemas de gestión de instalaciones, así como en la implantación de ITIL como metodología de mantenimiento y explotación. Las instalaciones y desarrollos realizados para el Plan Barajas, el Plan Barcelona, el Plan Málaga, y en realización para Plan Levante, han ayudado a definir el modelo que habría que escalar y distribuir al resto de aeropuertos, de acuerdo a la estrategia de Aena para los próximos años, las necesidades reales de los diferentes tipos de aeropuertos y a las oportunidades tecnológicas actuales. Estas actuaciones han permitido mejorar el modelo de integración entre sistemas, especialmente en lo relativo a la integración en tiempo real (ver Figura 3). Actualmente en Aena conviven varios modelos de integración principales: Primera Generación: Modelo de integración clásico mediante la red multiservicio aeroportuaria (LAN) y la red corporativa (WAN), realizando interfaces individuales entre sistemas. Segunda Generación: Modelo de integración a través de la base de datos de operaciones (AODB Airport Operational Data Base), a la que se conectan un número importante de sistemas (facturación, informacióna l público, información a compañías, equipajes, etc. Tanto este modelo como el anterior presentan limitaciones cuando crece el número de sistemas y las necesidades de intercambio de información., pues el número de interfaces aumenta exponencialmente. 143
Tercera y Cuarta Generación: Modelo de integración mediante un bus de mensajería corporativo, llamado middleware, que permite publicar y suscribirse a mensajes de información. Los sistemas se conectan al bus mediante conectores que independizan el sistema del bus de mensajería. Este modelo es el utilizado en los grandes aeropuertos y será el modelo del futuro. Figura 3: Modelos de Integración La Figura 4 muestra el mapa global de sistemas de Aena, con los principales sistemas de información por cada una de las áreas y los diferentes mecanismos de integración. 144
Figura 4: Sistemas por Area 145
En la Tabla 5 se describen para cada una de las áreas de sistemas aeroportuarios los procesos que ejecuta. Tabla 5: Procesos Área Mantenimiento y control de instalaciones Procesos Gestión del mantenimiento de la infraestructura aeroportuaria Gestión de almacén Control del estado de instalaciones Control de contadores de consumos Operaciones Planificación y coordinación de temporada Programación de medios Gestión y control de la operación Análisis de la operación Gestión de seguridad aeronáutica Servicios comerciales Planificación comercial y marketing Gestión de contratos Gestión de espacios comerciales y publicitarios Control de ventas y Seguimiento de actividad comercial Servicios aeroportuarios Gestión de servicios a clientes en el terminal Control del estado del terminal Gestión de los accesos del aeropuerto Control y monitorización de los agentes handling Seguridad aeroportuaria Control y vigilancia de instalaciones aeroportuarias Control de filtros de seguridad para el acceso de pasajeros y equipaje al lado aire Control de calidad del servicio Gestión del tiempo real Gestión de incidencias Gestión de actividades programadas Conocer en tiempo real el estado del proceso aeroportuario Medir niveles de servicio A continuación se enumeran los sistemas de información más relevantes que dan cobertura a los procesos del aeropuerto: Sistema de gestión de operaciones de aeronaves Sistema de gestión de medios aeroportuarios Sistema de información al público Sistema de información a agentes aeroportuarios Sistema de gestión de programaciones de vuelos Sistema de facturación Sistema de estadísticas de operaciones 146
Sistema de control de agentes handling Sistema de gestión de servicios aeroportuarios Sistema de guía visual de atraque de aeronaves Sistema de megafonía Sistema de tratamiento de equipajes Sistema de mando y presentación del balizamiento de pistas y calles de rodadura Sistema de gestión de aeronaves en plataforma Sistema de gestión y localización de flotas de vehículos Sistema de gestión de permisos en plataforma Sistema de gestión de incidentes en plataforma Sistema de gestión de pasarelas y servicios a las aeronaves Sistema de vigilancia por cámaras de televisión Sistema de control de accesos Sistema de control de acceso de pasajeros mediante lectura de códigos de barras Sistema de inspección de equipajes Sistema de inspección de pasajeros Sistema de control de arcos detectores Sistema de control eléctrico Sistema de transporte de pasajeros entre terminales Sistema de control de instalaciones de climatización Sistema de control de instalaciones electromecánicas Sistema de control de incendios Sistema de control de túneles Sistema de gestión de instalaciones Red de vigilancia y control de calidad de aguas residuales Sistema de control de estaciones separadoras de hidrocarburos Sistema de control de instalaciones de deshielo de aeronaves Red de vigilancia de calidad del aire Sistema de monitorización de ruidos Mapa interactivo de ruidos Sistema de control de aparcamientos Sistema de ahuyentación de aves Sistema de mensajería y gestión de incidencias Sistema de gestión de mantenimiento 147
Sistema de control horario Sistema de gestión de almacenes Sistema de información geográfica Sistema de gestión documental para emergencias Terminales punto de venta Mostradores de autofacturación Sistema de control de ejecución de procedimientos Sistema multicanal de atención a clientes y usuarios Sistema de atención a pasajeros con movilidad reducida Además de los sistemas para dar soporte a los procesos mencionados, existe una infraestructura de comunicaciones de Aena para permitir la conexión entre los diferentes sistemas, aeropuertos y agentes externos. La infraestructura tecnológica de comunicaciones de datos, voz y video de Aena incluye: La red corporativa que interconecta todos los sistemas. La red local de cada aeropuerto que conecta los sistemas y dispositivos de campo. La infraestructura para ofrecer comunicaciones mediante telefonía y radio. La infraestructura para ofrecer servicios de internet y acceso remoto a la red. Las herramientas para gestionar toda la infraestructura de comunicaciones. 148
Con todo lo anterior se puede tener una idea de la complejidad en cuanto a sistemas de información en el aeropuerto, ya sea por su alto número, la heterogeneidad funcional, las diferentes tecnologías, o las dependencias organizativas. 3. Situación de Partida La gestión del tiempo real del aeropuerto estaba dividida entre diferentes centros de coordinación y control dispersos en el recinto aeroportuario, lo que dificultaba en ocasiones tanto la recepción de la información como la coordinación de actividades. Por otra parte, y también para la gestión del tiempo real, el aeropuerto resultante de la ampliación iba a contar con más de cien sistemas funcional y tecnológicamente heterogéneos: desde balizamiento a gestión de edificios pasando por meteorología, control de ruido o aplicaciones de gestión de operaciones. Había sistemas basados en tecnologías web, sistemas de control industrial o sistemas de comunicaciones de voz y datos. Los sistemas habían sido desarrollados por proveedores diferentes y, en la mayoría de los casos, no se diseñaron para operar conjuntamente con otros sistemas de manera eficiente ni para colaborar en la gestión del aeropuerto mediante el suministro de información. Hasta ahora, este problema se solucionaba mediante la implantación de interfaces entre parejas de sistemas, dando lugar a la topología en spaghetti. Pero a medida que crece el número de sistemas que necesitan intercambiar información, también se hace inmanejable el número de interfaces. En consecuencia, el mantenimiento y las posibilidades de ampliación de nuevos sistemas se complican notablemente. Esta circunstancia se agrava cuando la eficiencia de las operaciones se apoya, cada vez más, en los intercambios automáticos de información. Figura 5: Topología en spaghetti frente a bus de mensajería 149
Si, además, a todo lo anterior se añade que: la introducción de un nuevo sistema que se relacione con otros sistemas del aeropuerto, o de una herramienta orientada a la gestión aeroportuaria, implica cambios a los demás sistemas que, en algunos casos, son de difícil ejecución por aspectos tanto tecnológicos como organizativos; los sistemas estaban diseñados para desarrollar una función concreta, pero no para colaborar en la gestión del aeropuerto; los sistemas son proporcionados y gestionados por diferentes organizaciones de Aena que, si bien consideran los requisitos del Aeropuerto, se rigen principalmente por criterios de diseño propios; coexistían dos conjuntos de infraestructuras y sistemas (las existentes y las de la ampliación) que había que hacer funcionar como si de un solo conjunto se tratara; era difícil monitorizar el funcionamiento del aeropuerto en cuanto al nivel de servicios prestados al usuario, eficiencia de los procesos y disponibilidad de mediso aeroportuarios; no se contaba con una coordinación centralizada de todos los procesos aeroportuarios que dispusiera de una visión global del funcionamiento del aeropuerto, y que no existía un Centro de Pruebas completo (en cuanto a los sistemas que incluye) que permitiera poner en servicio nuevas versiones de sistemas, o integrar nuevos sistemas, sin riesgo para la operación aeroportuaria, resultaba evidente que una de las claves fundamentales para conseguir una gestión del aeropuerto más eficiente y como consecuencia de esto, una mejora en la competitividad, era afrontar un complejo proceso de integración aeroportuario y, en especial, de los sistemas. Afortunadamente, las tecnologías disponibles en el mercado tenían madurez suficiente para facilitar esta integración, siendo el gran reto conocer los procesos de negocio y los flujos de información necesarios para llevarlos a cabo y mejorar su eficiencia. Por todo lo anterior, el objetivo de la integración aeroportuaria era conseguir la operación conjunta de los sistemas con el propósito de mejorar la gestión del aeropuerto, comenzando por los aspectos operativos, y extendiéndose, en un futuro cercano, a los aspectos de gestión comercial y administrativa. La consecución del objetivo anterior se basa en tres medios o elementos facilitadores: Intercambiar información entre sistemas aeroportuarios con unos fines determinados: la Integración de Sistemas (IS). Unificar en un mismo recinto todas las funciones de los centros de coordinación y gestión aeroportuarios: el Centro de Gestión Aeroportuaria (CGA). Disponer de una instalación donde se pueda comprobar que la integración de todos los sistemas, realizada para operar el aeropuerto de una forma concreta y en unas circunstancias dadas, funciona de acuerdo con lo requerido: el Centro de Pruebas de Integración (CPI). Los siguientes capítulos resumen el alcance de estos tres elementos con el fin de presentar los condicionantes principales del proceso de integración. 150
4. La Integración de Sistemas 4.1. Objetivos y Ventajas La integración de sistemas no es más que un medio para asegurar la interoperabilidad de los sistemas mediante el tratamiento e intercambio eficientes de información con los siguientes objetivos: Facilitar los intercambios de información entre sistemas de forma que mejoren su propio funcionamiento. Proveer información para la gestión del aeropuerto de forma que se conozca en cada momento el estado de funcionamiento, no solo de los sistemas, sino también de los servicios prestados a los usuarios y se puedan tomar acciones preventivas y reactivas. Habilitar los mecanismos para automatizar en lo posible el funcionamiento del aeropuerto, disminuyendo el personal necesario para ejecutar determinadas tareas o aumentando la eficiencia. Registrar todo lo acontecido durante las operaciones aeroportuarias para aprender de situaciones pasadas y prever necesidades futuras. Las ventajas que se derivan del proceso de integración de sistemas son múltiples, pudiéndose destacar las siguientes: Desde el punto de vista de la gestión aeroportuaria: proporcionar información relevante y a tiempo a quienes toman las decisiones; difundir con agilidad las decisiones tomadas; resaltar las situaciones que requieren respuesta inmediata; mejorar la coordinación entre organizaciones; y mejorar la calidad de los servicios prestados. De cara a las operaciones aeroportuarias: facilitar los procesos de planificación y asignación de recursos; la gestión de incidencias operacionales y técnicas; el cumplimiento y seguimiento de los procedimientos aeroportuarios; la implantación de mejoras en la gestión del mantenimiento; y aumentar la disponibilidad de los servicios. En el terreno económico: aumentar la productividad de los recursos; disminuir el consumo energético; y facilitar una gestión económica basada en usos y consumos reales. Finalmente, en la parte técnica: facilitar la integración de nuevos sistemas; permitir la definición e implantación de nuevas herramientas; y reducir los riesgos asociados a modificaciones en los sistemas. 4.2. Estrategia y Niveles de Integración Dado que había que mantener el aeropuerto funcionando, con unos sistemas ya existentes, mientras se llevaba a cabo la ampliación, se decidió realizar la integración con una estrategia tanto top-down como bottom-up (ver Figura 6). 151
Figura 6: Estrategia de Integración La estrategia top-down permitía obtener a partir de los requisitos de usuario, derivados de una operativa integrada de todo el aeropuerto, directrices y requisitos (funcionales, operativos, de prestaciones, etc.). La estrategia bottom-up produce restricciones y condicionantes a la operativa del aeropuerto al tener como punto de partida los sistemas ya existentes o contratados, con lo cual las posibilidades de integración vienen limitadas pero han de ser consideradas. Por otra parte, la Integración de Sistemas se planteó en diferentes niveles (ver Figura 7): Nivel de Interconexión y Comunicaciones: asegura que el equipamiento y los programas son instalables de forma adecuada en el entorno previsto, y que la información se transmite de forma eficiente y segura entre los sistemas a través de un bus de mensajería o de buses dedicados. Nivel de Datos: especifica los flujos de información aeroportuarios entre sistemas (mensajes, orígenes y destinos de la información, frecuencia de intercambio, uso de la información por otras aplicaciones, propietario de la información, etc.). Nivel de Aplicaciones: asegura el funcionamiento correcto de las interfaces y mensajes entre sistemas, es decir, que los mensajes son utilizables y adecuados para el sistema receptor. Nivel de Procesos del Aeropuerto: conlleva el intercambio de información y herramientas para gestionar los procesos de negocio del aeropuerto. Nivel de Procesos Corporativos: conlleva el intercambio de información y herramientas para gestionar procesos de Aena como organización. 152
Nivel de Colaboración con Socios: conlleva el intercambio de información para colaborar con otras organizaciones (líneas aéreas, agentes handling, Eurocontrol, etc,) en procesos comunes. Los tres primeros niveles se conocen como Nivel de Control, que se asocia al intercambio y proceso de información entre sistemas para sus propios fines. Los tres últimos niveles se corresponden con el Nivel de Gestión, que se asocia al intercambio y proceso de información para mejorar la gestión del aeropuerto en su conjunto y de la organización. Figura 7: Niveles de Integración 4.3. Etapas de la Integración Dada la complejidad del proyecto, y los plazos disponibles para acometer la integración, el proceso se ha dividido en tres etapas de cara a disminuir los riesgos durante la apertura: La primera etapa, integración básica, acometió la instalación de la infraestructura tecnológica y la integración de los sistemas imprescindibles y las interfaces necesarias para cumplir los requisitos mínimos operacionales solicitados por el aeropuerto. Estos requisitos son los que permiten que desde el CGA se concentren las funciones de coordinación y control del tiempo real y se implante el concepto de aeropuerto único. La segunda etapa, integración avanzada, se ocupó de integrar nuevos sistemas o herramientas, así como aquellos sistemas que no lo hubieran podido hacer en la integración básica, añadiendo nuevas interfaces para las herramientas de gestión del aeropuerto. Desde el punto de vista del CGA, se implantará una coordinación parcialmente automatizada, con nuevas ayudas a la toma de decisiones y control de los procesos del Aeropuerto. En la tercera etapa, que dura ya tres años, se identificaron mejoras a los sistemas, se integrarán los procesos del aeropuerto con los procesos de negocio externos (p.ej.: el concepto CDM (Collaborative Decision Making), y se realizaron mejoras a la operación integrada, aumentando la automatización en la toma de decisiones. 153
Figura 8: Actividades de Integración 4.4. Metodología de la Integración de Sistemas Para lograr una correcta Integración de Sistemas fue necesario diseñar y planificar cuidadosamente el proceso de integración. Este proceso se engloba dentro de la Ingeniería de Sistemas y comprende las clásicas fases de requisitos, diseño, implementación, pruebas y puesta en explotación. El proceso se complementó con una reingeniería de los procesos del negocio aeroportuario para facilitar la definición de requisitos y pruebas. Dependiendo del aeropuerto y del contexto, el proceso puede variar significativamente, pero existen varios aspectos claves que deberán abordarse necesariamente (ver Figura 9): Figura 9: Actividades de Integración Integración Qué sistemas? IdS Inventario de Sistemas PdI Plan de Pruebas Qué información? Cómo? Para qué? MdI Modelo de Información RdI Requisitos de Integración EdI Escenarios de Integración Desarrollo PdP Protocolos de Pruebas IdP Informes de Pruebas Requisitos Pruebas 154
Realización del Inventario de Sistemas. Consiste en identificar todos los sistemas de información existentes en el aeropuerto, su estado, funciones principales, interfaces, etc. Con ello se puede realizar un mapa de sistemas y decidir cuales han de ser integrados y cuales no. Elaboración del Modelo de Información del Aeropuerto. Conlleva comprender los procesos de negocio del aeropuerto y el papel funcional de los sistemas dentro de cada proceso, conocer la información disponible en cada sistema e identificar aquella que pueda ser de interés para otros sistemas y, por último, construir y mantener el Modelo de Información que soporta el negocio del aeropuerto, mostrando los flujos de datos entre sistemas. El Modelo de Información incluye para cada interfaz los mensajes intercambiados y los canales de comunicación por los que viajan (protocolos, mensajes, formatos, etc.). Diseño de una Arquitectura Tecnológica para la Integración. Incluye: la definición y selección del middleware o bus de mensajería; el diseño del uso del mismo; la definición de los lenguajes de intercambio de información; la estructura de los mensajes; el diseño de los conectores al bus; los repositorios de información, etc. El diseño debe cumplir los requisitos exigibles en cuanto a fiabilidad, flexibilidad, facilidad de mantenimiento, escalabilidad, etc. El diseño debe considerar que: cada sistema debe ser capaz de operar de forma autónoma; cada sistema pueda ser probado de manera independiente; que el fallo de uno de los sistemas no afectará de manera importante al funcionamiento general del aeropuerto; si fuera necesario, un sistema podrá desconectarse individualmente y volver a conectarse posteriormente, sincronizándose automáticamente, etc. Diseño y realización de Pruebas. Para anticiparse a los posibles problemas deberán realizarse pruebas aisladas en fábrica, pruebas con maquetas en el Centro de Pruebas de Integración (CPI), pruebas en campo y de puesta en operación sin público, y pruebas de puesta en explotación con público (ver Figura 10). Figura 10: Tipos de Pruebas El diseño de las pruebas se realiza a partir de la información contenida en el Modelo de Información y en los Requisitos de Interfaz, así como en los Escenarios de Pruebas. Un Escenario de Pruebas de Integración es una ejecución concreta, total o parcial, de un proceso aeroportuario en unas condiciones dadas (tiempo, lugar, vuelos, pasajeros, etc.) para situaciones rutinarias, excepcionales, de emergencia, o de contingencia. El conjunto de Escenarios deberá cubrir el mayor número posible de situaciones características en la operación del aeropuerto y contemplar todos y cada uno de los sucesos que afecten a los 155
sistemas, de tal manera que puedan derivarse de los mismos protocolos de pruebas que cubran una amplia variedad de situaciones. 4.4. Arquitectura Tecnológica para la Integración de Sistemas Por su papel de facilitadora de la integración de sistemas, es de interés resumir algunas características del diseño de la arquitectura de la integración. La definición de un EAI (Enterprise Application Integration) como base de la arquitectura de integración es la opción más comúnmente utilizada a la hora de abordar los procesos de integración de sistemas. Las arquitecturas de integración orientadas a servicios cuentan entre sus elementos básicos con un bus de mensajes que facilita, entre otras cosas la multidifusión de mensajes (servicios de publicación / suscripción) de notificación de eventos y de envío de información entre todos los componentes conectados a dicho bus (aplicaciones, conexiones a sistemas externos, etc.). Se trata de arquitecturas que responden de forma natural a la compartición y circulación de información requerida por los Sistemas de Información de cualquier organización. Figura 11: BUS aeroportuario Actualmente existen productos comerciales que facilitan notablemente la labor de Integración de los Sistemas al reducir el esfuerzo de desarrollo adaptativo de los sistemas. Los más populares son los sistemas de mensajería, también denominados Middleware Orientados a Mensajes (MOM). Este tipo de productos permiten que distintas aplicaciones, ubicadas en el mismo o distintos ordenadores, intercambien información mediante la utilización de mensajes. Adicionalmente, los proveedores de software de integración suelen ofertar otras herramientas de más alto nivel que permiten resolver la integración de los procesos de negocio y la integración de los datos. Un mensaje es un paquete de datos con información autocontenida, junto con un conjunto de cabeceras que permite su encaminamiento a través de las redes que componen el sistema de mensajería. Estos mensajes se utilizan principalmente para informar de la ocurrencia de un evento en un componente dentro del sistema global. Los productos MOM garantizan que los mensajes se distribuyen correctamente entre las distintas aplicaciones; además de esta funcionalidad, suelen proporcionar mecanismos de tolerancia a fallos y distribución de carga. Dentro de cada producto comercial se emplean distintos formatos para el intercambio de mensajes, así como distintos tipos de protocolos de comunicaciones, aunque todos ellos tienden necesariamente a la utilización de estándares como XML (Extensible Markup Language) para el intercambio de información entre las aplicaciones, y BPEL (Business Process Execution Language) para la definición de procesos de negocio. Todos los productos utilizan un API (Application Programming Interface) para crear los mensajes, poner información dentro de los mismos, asignar información de enrutamiento y 156
enviar el mensaje. Ese mismo API se utiliza en la recepción de los mensajes producidos por otras aplicaciones. Todos los sistemas involucrados en el proceso de integración dispondrán de un adaptador para conectarse al bus y así poder crear los mensajes, poner información dentro de los mismos, asignar información de enrutamiento y enviar el mensaje haciendo uso de las APIs correspondientes. El mismo adaptador, o conector, se utilizará en la recepción de los mensajes producidos por otros sistemas. En el adaptador podrán implementarse lógicas para filtrado y conversión de la información, así como para producción de nuevos mensajes a partir de otros. Las aplicaciones intercambian los mensajes mediante la utilización de canales virtuales. Cuando se emite un mensaje, se envía por el canal virtual correspondiente, no a la aplicación específica. Cualquier aplicación que se encuentre suscrita al canal virtual especificado recibirá los mensajes. De esta forma, el envío y la recepción de mensajes se encuentra desacoplada. Los productos MOM comerciales pueden clasificarse según diferentes criterios: por funcionalidad, por tipo de arquitectura (centralizado, distribuido o híbrido), etc. Una de las configuraciones más flexibles a nivel de integración de sistemas, es un MOM distribuido con una mensajería del tipo Publicación/Suscripción permitiendo comunicación entre los sistemas tanto síncrona como asíncrona. La arquitectura seleccionada en el proyecto de Madrid/barajas se apoyó en la solución de TIBCO (compuesta por TIB Rendezvous, TIB SDK, y TIB BusinessWork ). Una vez implantada esta arquitectura básica se dispone de sólidos cimientos para incorporar nuevas funcionalidades o mejoras al proceso de negocio. Habitualmente surge la necesidad de que exista un sistema o sistemas con una visión global del proceso (suscritos a toda la información relevante de alto nivel que circula por el bus de datos), que pueda tomar decisiones automáticamente en función del estado global del conjunto de sistemas. 5. Centro de Gestión Aeroportuaria El Centro de Gestión Aeroportuaria (CGA) tiene por misión adaptar los procesos de prestación de servicios aeroportuarios a la demanda de los usuarios, a las situaciones imprevistas y, en general, a los estados del sistema aeroportuario en su conjunto, midiendo y analizando los resultados conseguidos frente a los planificados y, en consecuencia, identificando mejores prácticas y proponiendo mejoras o cambios en la prestación de los servicios. Para llevar a cabo la misión del CGA es necesario monitorizar el sistema aeroportuario, compararlo con patrones o planes establecidos, tomar decisiones para adaptarlo a los cambios o desviaciones que se originen, analizar situaciones pasadas para mejorar el sistema y también analizar las tendencias para adelantarse a los acontecimientos, evolucionándolo si fuera necesario. Los objetivos del CGA se pueden resumir en: conseguir una visión global del estado del Aeropuerto, como si fuera un sistema único; integrar todos los procesos de gestión en tiempo real del Aeropuerto; disponer de un solo centro de coordinación y control; disponer de un punto de contacto único para operadores, usuarios y resto de unidades operativas del aeropuerto; gestionar de forma integrada todos los sistemas que facilitan los servicios del Aeropuerto; segmentar el servicio por ámbitos de responsabilidad; conseguir medir el nivel de servicio prestado y analizar los resultados de la prestación para mejorar; y optimizar los recursos y costes de explotación. 157
Para lograr los objetivos del CGA se ha definido un modelo de gestión del tiempo real que se basa en las siguientes premisas (ver Figura 12): El aeropuerto presta servicios (información, facturación, embarque, handling, seguridad, ) a los usuarios (pasajero, compañías, agentes handling, cuerpos y fuerzas de seguridad del estado, ). Para prestar un servicio aeroportuario se ejecutan procesos motores (Circulación de Pasajeros, Tratamiento de Equipajes y Tratamiento de Aeronaves) que precisan de procesos de apoyo (mantenimiento, seguridad e informática). Los procesos aeroportuarios involucran medios y recursos (mostrador, carrillo, escalera mecánica, puerta de embarque, hipódromos, personal de limpieza, chaquetas verdes, etc.). Los medios y recursos se encuentran en diferentes estados (normal, degradado, fuera de servicio). Figura 12: Modelo de Gestión EL AEROPUERTO PRESTA SERVICIOS A USUARIOS EJECUTANDO PROCESOS LOS PROCESOS DEL AEROPUERTO INVOLUCRAN MEDIOS Y RECURSOS Mide Actua sobre NIVEL DE SERVICIO EFICIENCIA DE PROCESO LOS MEDIOS Y RECURSOS SE ENCUENTRAN EN DIFERENTES ESTADOS ESTADO DE MEDIO EL ESTADO DE UN MEDIO ES FUNCIÓN DEL ESTADO DE DIFERENTES COMPONENTES ESTADO DE COMPONENTE Desde el punto de vista de gestión, el aeropuerto debe medir permanentemente su estado para poder actuar sobre los elementos adecuados cuando se produzca una desviación con respecto a los niveles de servicio establecidos. Por tanto, el proceso de toma de decisión y la adaptación o reacción a cambios afectan a cualquiera de los niveles reflejados en la Figura 12 (servicio, proceso y medio o recurso). Tras analizar tanto los objetivos del CGA como el modelo de gestión, se definió un Nuevo Modelo Operativo, a fin de disponer de una guía que diera coherencia a todo el proceso de implantación del CGA. Este modelo se desarrolló en 6 vistas que abarcaban los diversos aspectos que se debían tener en cuenta a la hora de abordar la organización del trabajo en esta nueva dependencia (ver Figura 13). 158
Figura 13: Las Vistas del Modelo Operativo Principios Servicios Actividades Roles Competencias Conductuales y Técnicas Formación Los principios se despliegan en Los servicios se prestan mediante Las actividades se realizan por Los roles requieren disponer de... Las competencias se desarrollan por... Como resultado, el funcionamiento del CGA se basa en 6 principios generales que tratan de expresar el enfoque con el que se debe acometer cualquier acción desde esta dependencia, ya sea la organización y formación del personal, la prestación de servicios o la especificación de requisitos para sus herramientas de trabajo. Es lo que se denomina vista conceptual del CGA, y puede resumirse de la manera siguiente: El CGA actúa cuando le corresponde estableciendo un grado de colaboración con el resto de los participantes del proceso aeroportuario con los que se relaciona y registrando toda la información necesaria para cumplir sus objetivos de comunicar, medir la calidad y valorar 1. El CGA está organizado en cinco áreas de coordinación operativa que agrupan labores afines (ver Figura 14): COMED: Asignación y gestión en tiempo real de medios programables, infraestructuras y recursos del aeropuerto. COSEA: Organización y gestión de la prestación de servicios, atención de incidencias y servicio de información al público. COSEG: Organización de la prestación de los servicios de seguridad propios del aeropuerto, como coordinación con las FFCCSE, acreditación y control de accesos, vigilancia, etc. CYMES: Control y operación de los equipos y sistemas del aeropuerto y coordinación de reparaciones. COORDINACIÓN: Supervisión de los procesos aeroportuarios en tiempo real, toma de decisiones conjunta entre procesos y relación con el resto de las divisiones del aeropuerto. 1 Ref. Modelo Operativo del CGA, Proyecto Ascesis, 2004. 159
Figura 14: Áreas del CGA y Procesos Aeroportuarios Procesos de Apoyo COSEA COSEG COMED PCPU PTRA Procesos Motores CYMES COORD El CGA tiene una superficie total de 3200 m2 y consta de una sala de operaciones de 1500 m2 (ver Figura 15), despacho del Ejecutivo de Servicio, salas de descanso, centro de proceso de datos, sala de crisis, aula de formación y dependencias anejas. La sala de operaciones dispone de 90 puestos de trabajo. Un proyecto de tal magnitud debe implantarse de una manera escalonada. Por ello, y tras la estabilización que se requiere después de las actividades de puesta en marcha y traslado de servicios a las nuevas instalaciones, el CGA evolucionará en un futuro próximo para alcanzar la implantación completa de su Modelo Operativo, dotándose de las herramientas necesarias para ello, relativas a la monitorización de flujos de trabajo, gestión de indisponibilidades, medición de indicadores de servicio, etc. Figura 15: Sala de Operaciones del CGA 6. Centro de Pruebas de Integración El Centro de Pruebas de Integración (CPI) es la instalación que se ha preparado para realizar las pruebas de integración de los sistemas antes de su implantación en el aeropuerto (ver Figura 16). Se trata de una plataforma de pruebas donde se concentra la mayor parte de los sistemas del aeropuerto. Al ser un entorno controlado para pruebas, simulación y cambio de versiones, permite mayores facilidades a la hora de, por una parte, 160
preparar, coordinar y realizar pruebas que involucren a varios sistemas y, por otra, diagnosticar incidencias y proponer soluciones a las partes implicadas. Figura 16: Centro de Pruebas de Integración El CPI permite aumentar la confianza sobre el funcionamiento integrado de los sistemas, ya que hace posible la detección temprana y resolución de problemas antes de su instalación en el aeropuerto, lo que supone una reducción de los costes asociados a la realización de pruebas en campo y de puesta en operación. En el proyecto de Barajas también se ha utilizado para la formación de operadores (ver Figura 17) y para realización de pruebas funcionales de determinados sistemas. Figura 17: Centro de Pruebas de Integración utilizado como Centro de Formación El CPI facilita la realización de pruebas con sistemas externos al aeropuerto como son los sistemas de control de tráfico aéreo, sistemas de reservas de las compañías, sistemas de los agentes handling, sistemas de reconciliación de equipajes, sistemas meteorológicos, etc. Dentro de estas pruebas se puede realizar la validación las aplicaciones de facturación de las compañías usadas en los mostradores de facturación y embarque. El CPI está dividido en cuatro grandes áreas: Área Auxiliar: Consta de accesos, servicios, zona de descanso, almacén, cuartos de aire acondicionado y cuadros eléctricos. 161
Área de Reuniones y Formación: Consta de tres salas. Área de Gestión: Consta de 7 despachos para el personal responsable de la gestión de la Integración de Sistemas. Área de Pruebas y Servidores: Consta de sala de pruebas, sala de servidores y sala de comunicaciones. 8. Lecciones Aprendidas De la experiencia acumulada a lo largo de todo el proceso de integración aeroportuario, se pueden extraer las siguientes conclusiones: La integración aeroportuaria no es sólo una integración tecnológica de los sistemas. Fundamentalmente, es una integración operacional, es decir, es una integración de los procesos del aeropuerto. El proceso de integración debe ser de todo los sistemas del aeropuerto, y debe tener una visión bottom-up para los sistemas ya existentes y una visión top-down que es la uqe genera nuevas necesidades de información en base a los nuevos procesos de negocio que se definan. La integración de sistemas debe ser gestionada por un sola entidad con autoridad sobre todas las partes intervinientes. La integración de los procesos de un aeropuerto es una tarea compleja que debe planificarse cuidadosamente. La dificultad principal estriba en conocer con detalle los procesos aeroportuarios, el modelo de gestión del aeropuerto y los flujos de información necesarios. Lo complicado es sincronizar a todos los expedientes. Por ello, es fundamental disponer de una planificación que coordine todas las actuaciones de todos las partes implicadas y que sea conocida por ellas. El proceso de integración ha de ser coherente, por ejemplo: no se puede pasar a pruebas en emplazamiento sin haber pasado antes pruebas en laboratorio; no se puede poner en servicio una versión sin haber sido probada; no se pueden hacer pruebas de escenario sin haber pasado antes pruebas funcionales, etc. Es deseable que el proceso de integración se contemple antes del comienzo del diseño de los sistemas, para que los expedientes de adquisición o modificación contemplen los requisitos de integración, no solo los tecnológicos, sino también los de gestión del ciclo de vida y los organizativos. Todos, absolutamente todos los sistemas, deben cumplir los requisitos de integración sin excepciones. La integración ha de basarse en una sólida red de comunicaciones (datos, voz y vídeo) soportada por estándares de mercado abiertos que permitan su evolución de forma sencilla sin necesidad de introducir cambios estructurales significativos. La integración es un proceso continuo y debe dotarse al aeropuerto de los medios necesarios para su mantenimiento y evolución. Es muy útil realizar foros para explicación de conceptos o tecnologías, y donde se pongan en común los problemas existentes, pues la integración es un concepto novedoso, para muchos contratistas. 162