Visual Computing teknologia erraztaile nagusia Industria 4.0-arentzat

Egun, munduko ekonomia nagusietan, joera orokor eta argi bat nabarmentzen da industria ekoizpen-ahalmena indartzera bideraturik IKT-en azken aurrerapenen erabileraren bidez. Aurrerapen hauek orain aukera guztiz berriak eskaintzen dituzte fabrikazio aurreratuan ekoizpena eta eraginkortasuna handitzeko. Joera honek Informazioren  eta Komunikazioaren Teknologien pisu erlatiboa industrian inoiz baino handiagoa dela adierazten digu.

Joera orokor honetan ekimen nagusietako bat “Industria 4,0” da [1], Alemaniak sustatuta eta nazioarteko erreferentzia delarik bai ikuspen, bai teknologia aukera, bai zientzia-erronka mailan. Ugari dira Industria 4.0 paradigmak ekiten dituen alderdiak, nagusienetakoak ondorengoak izanik: (i) produktuen pertsonalizatze masiboa IKT-en bidez non ekoizpena lote motzetara edo lote bakarretara egokitu behar den, (ii) ekoizpen-kateen egokitze automatiko eta malgua balditza aldakorrak direla eta, (iii) piezen eta produktuen trazabilitatea eta self-awareness eta bere komunikazioa makina eta beste produktuekin, (iv) pertsona-makina interakzio mekanismoen hobekuntza, robotekin bizikidetza eta fabrikan interaktuatzeko eta lan egiteko era guztiz ezberdinak barne, (v) ekoizpenaren optimizatzea Fabrika Adimendunan Gauzen Internet-entzat ezarritako komunikazio gaitasunei esker, eta (vi) zerbitzu eta negozio mota berrien sorrera, ekoizpen katean interakzio forma berrien agerpena ahalbidetzen dutenak.

Zeharka mundu fisiko edo ekoizlearen eta mundu digitalaren arteko distantziak txikitzearen beharra azaltzen da. Behar hau unitate ziber-fisikoetan (cyber-physical-systems edo CPS) gauzatzen da [2]. Sistema hauek bi munduen arteko interakzio gardenak ahalbidetzen dituzte, Gauzen eta Zerbitzuen Internet paradigmaren sorrera bideratzen. Sistema hauek, ekoizpen prozesuei aplikaturik, makina adimendunen edo ekoizpen instalazioen garapena ahalbidetuko dute, informazioa era autonomoan eta adimendunean trukatzeko gai direlarik, industria Fabrika Adimendunan edo Smart Factory-n bilakatuz.

Bai Industria 4.0 paradigma europarra, bai Industrial Internet ikuspegi amerikarra, antzeko ekimenekin batera, teknologia nagusien zerrendarekin bat etortzen dira aipatutako paradigma gauzatzeko. Zalantzarik gabe, Gauzen Internet teknologia nagusia da. Hala ere, beharrezkoak diren beste teknologiak daude soluzio osoak lortzeko, ziber-segurtasuna, teknologia semantikoak edo Visual Computing teknologiak adibidez.

Visual Computing terminoa teknologia multzo batekin erlazionaturik dago, datuen eta ikuspen informazioaren lortze, kudeaketa, azterketa eta sintesira bideraturik. Kontzeptu honen barne gai eta teknologia ezberdinak daude, ikuspen artifiziala edo CAD nagusiak izanik, biak egungo fabrikazio prozesuetan funtzezkoak. Teknologia hauek gero eta nabarmenagoak izango dira Industria 4.0 paradigma industrietan finkatzen den heinean. Adibidez, sistema ziber-fisikoak kontzeptua industrian finkatzeko helburuarekin, adibidez produktuen eta prozesuen simulazio birtuala (lanaren aurretik edo ondoren), prozesu nagusiak izango dira funtsezko helburuak lortzeko produktuaren konfiguratzean eta ekoizpenaren malgutasunean.

Prozesuen modelatze eta simulazioak, produktuaren bizitza-ziklo osoa hartzen dute, diseinutik baztertu arte, hau alderdi oso garrantzitsu bat izanik, batez ere Baliokidetasun Ziber-Fisikoa edo Cyber-Physical Equivalence (CPE)kontzeptuaren sorrerarekin [3]. Termino hau Cyber-Physical-System (CPS) kontzeptuari loturik, dimentsio eta entitate fisiko eta birtualen bizikidetza sinkronizatuari deritzo.

Baliokidetasun hau, biki digital moduan emana, ezaugarri oso interesgarriak eskaintzen ditu biak gainjarri eta beraien artean datuak era gardenean trukatu egin ditzaketelako. Bateratasun hau lortzeko beste teknologiez gain, ikuspen eta ordenagailuaren bidezko grafikoen interakzio teknika aurreratuak funtsezkoak dira egoera errealean gauzatzeko. Baliokidetasun hau produktu, prozesu, makina edo ekoizpen instalazio mailan eman daiteke. Prozesuen simulazio birtualaren mekanismoak joera berriei eta merkatuko beharrei aurre egiteko prest egon behar dira, adibidez kontrol eta ekoizpen estrategiak auto-organizazioan oinarriturik ezartzea beharrezko izango delarik [4].

Industria4.0 paradigman ez dira bakarrik makinak eta/edo prozesuak protagonistak izango, baizik eta pertsonek ere paper garrantzitsua izango dute. Teknologia laguntzaileetan aurrerapenak egiteaz gain, baliokidetasun ziber-fisikoa garatu eta errazteko, Pertsona-Makina Interakzio mekanismo berriak industriari aplikaturik beharrezkoak dira ere. Horrela fabrikazio lanen konfiguratzea hobetuko da, makinen eta ekoizpen kateen funtzionamenduaz gain, formakuntzarekin erlazionaturiko alderdiak ere kontuan harturik. Makinen operazio mekanismo tradizionalak etorkizunean interakzio era ezberdinetara bideratu daitezke non interfaz grafiko aurreratuen garapena, gailu mugikorren erabilerari ikuspegi berezia emanez, CPS (izaera heterogeneokoak) entitate ezberdinen interakziorako paper garrantzitsua izango duten.

Langileen indartzea gero eta handiagoa da etengabeko formakuntza ahalbidetzen duten  erreminten eta datuak eskuratzeko eta prozesatzeko erreminten bidez, adibidez, errealitate areagotua edo ikuspen azterketa, testuinguruko informazioa emateko eta horrela erabaki hartze prozesuan laguntzeko.

Visual Computing teknologiak, teknologia nagusian bilakatu daitezke Industria 4.0 eta Industrial Internet paradigmak gauzatzeko. Joera berri hauek aukera berriak eskaintzen ari dira ekoizpena handitzeko eta hobetzeko. Era berean negozio mota berrien sorrera ahalbidetzen dute, horrela ekonomia aurreratuenetan fabrikazioaren etorkizuna ziurtatzeko. 

Erreferentziak

[1]     Kagermann, H., Wahlster, W., Helbig, J. "Umsetzungsempfehlungen  für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0." (vorabversion) 2012. http://tinyurl.com/pq5ltm6

[2]     Lee, Edward A. "Cyber physical systems: Design challenges." Object Oriented Real-Time Distributed Computing (ISORC), 2008 11th IEEE International Symposium on. IEEE, 2008.

[3]     Lukas, U., Stork, A. "Visual Computing für die nächste industrielle Revolution Economic Engineering: Intelligente Methoden.", Prozesse und Technologien,4, pp. 36-38, 2013.

[4]     Priego, R. Orive, D. Marcos, M. “Maintaining the availability of the Control System in Industrial Automation.” Agenten im Umfeld von Industrie 4.0. pp- 15-19. Sierke Verlag 2014.