La cuarta revolución es en buena medida una revolución del software

Uno de los retos de la cuarta revolución industrial es la denominada convergencia IT/OT, es decir la convergencia del mundo de las TIC y del mundo de las Operaciones. Las asociaciones profesionales de los Ingenieros Industriales, Ingenieros en Informática y de Telecomunicaciones de Catalunya han constituido la Comissió Indústria 4.0 – Enginyers de Catalunya en un ejercicio de puesta en práctica de esta convergencia.

Actualmente hay dos arquitecturas de referencia para la cuarta revolución industrial, y cada una de ellas está respaldada por sus respectivas organizaciones.

Por una parte tenemos a la I4.0 Plattform, organización originada en el ámbito alemán, que propone la arquitectura RAMI 4.0 (Reference Architecture Model Industrie 4.0) y cuyo terreno propicio es la Feria de Hannover que se celebra anualmente en el mes de abril. En la pasada edición se presentó la norma DIN 91345 que convierte a la arquitectura RAMI en estándar. La voluntad de internacionalizar el estándar más allá del ámbito alemán es el objetivo del Standarization Council 4.0, impulsado por la I4.0 Plattform, y que también fue presentado en la pasada Feria de Hannover. Poco antes de la celebración del IoTS World Congress se ha anunciado su extensión a norma internacional IEC/PAS 63088.

Por otra parte tenemos el IIC (Industrial Internet Consortium), organización nacida en EEUU pero de ámbito global desde el inicio, cuya propuesta es la arquitectura de referencia denominada IIRA (Industrial Internet Reference Architecture). Si bien el documento oficial de la misma está disponible en www.iiconsortium.org, no está formalizada por una organización internacional de normalización.

El IoTS World Congress (Internet of Things Solutions World Congress) 2016 se celebra en Barcelona del 25 al 27 de Octubre organizado por el IIC, por lo que es su terreno propicio. Uno de los temas que promete ser interesante es la cuestión de la armonización de las dos grandes arquitecturas de referencia para la Cuarta revolución industrial.

Uno de los conceptos fundamentales de RAMI 4.0 es el i4.0 Component, el cual dispone de una capa de software que envuelve a los objetos físicos, desde una válvula hasta cualquier máquina o conjunto de máquinas. Esta entidad, denominada Administration Shell, permite a los componentes exponer públicamente los servicios ofrecidos, por ejemplo vía webservices.

De este modo los i4.0 Components pueden trabajar en modo real o trabajar en modo simulado (virtualizado), facilitando así la integración. Así pues, los i4.0 Components son una manera de formalizar los sistemas ciberfísicos utilizando la orientación a objetos y permitiendo la utilización de patrones de diseño.

En cuanto a IIRA, su aportación más relevante es el diagrama de dominios funcionales que se visualiza en forma de tablero, que incluye los dominios de negocio, operaciones (OT), información (data analytics, IT), aplicación (IT) y control (OT).

Antes de celebrarse la Feria de Hannover se anunció la creación de una task force para impulsar la armonización de las dos arquitecturas, cuyo resultado es la publicación de ciertos documentos de mapeo entre ambas.

La Comissió Indústria 4.0 d’Enginyers de Catalunya va más allá y propone una combinación de ambas basada en la noción de álgebra recursiva, propuesta por Alistair Cockburn [1]. Coloquialmente se trata de una composición en la que no se puede determinar quien fue primero, el huevo o la gallina, pues ambos pueden ser integrados o integrar al otro.

La inclusión de un tablero IIRA dentro de i4.0 Component sirve para representar un recurso externo pero utilizado por una organización. En términos de Ingeniería del software, el patrón Composite se manifiesta como una herramienta muy potente, así como otros patrones como el patrón Estado (modo real vs nodo virtual), el patrón Proxy (acceso remoto) o el patrón Observador (notificación por publicación/subscripción), entre otros.

Por tanto, la cuarta revolución industrial es en buena medida una revolución del software.

[1] Cockburn, Alistair (1997) “Structuring Use Cases with Goals”. Journal of Object Oriented Programming SIGS Publication Denville, NJ, USA

Xavier Pi se define a sí mismo como knowmad. Es Ingeniero Industrial por la UPC (Universitat Politècnica de Catalunya), Perito Judicial experto en Informática Industrial y TIC, profesional en ejercicio libre y se certificó en tecnología Java en el siglo pasado. Es apasionado sobre los embedded systems como factor central de la 4ª revolución industrial y como herramienta de empoderamiento para profesionales, makers y estudiantes. Su perfil híbrido respecto a las ramas de la ingeniería mecánica y la del software le ha aproximado al mundo de los sistemas ciberfísicos. Combina su actividad profesional en el campo industrial con la docencia en ingeniería del software en la UOC (Universitat Oberta de Catalunya), y es miembro del Consejo de Redacción de la revista Automática e Instrumentación.

Dr. Pere Tuset es profesor de los estudios de Informática, Multimedia y Telecomunicaciones. Pere es también co-fundador de OpenMote Technologies. Pere es autor de varias patentes y publicaciones científicas en el ámbito de la Industria 4.0.