(Comissió Indústria 4.0)

        english2.jpg (go to english => Embedded Systems & IoT Workgroup)

 

Introducció i objectius


La "Nova revolució industrial", quarta pels enginyers europeus (Indústria 4.0) i tercera pels economistes americans, té com a pilars els sistemes ciberfísics (CPS) i a la Internet de les coses (IoT / Internet of Things), essent els embedded systems elements centrals.

Els sistemes CPSs es poden definir com el maridatge dels móns físic i lògic (software/programari). A l'àmbit de la producció industrial els CPSs fa dècades que s'utilitzen i els més avançats els s'han desenvolupat en els camps de la robòtica, la mecatrònica, la fabricació additiva (impressores 3D), l'automatització industrial i d'altres. D'una altre banda estem assistint a un procés en el que objectes quotidians esdevenen sistemes ciberfísics, integrant sensors, actuadors i hardware (maquinari), amb lo qual cada cop més mitjans de fabricació ciberfísics produeixen productes ciberfísics.

La IoT es pot definir com la connexió dels sistemes ciberfísics a la xarxa, utilitzant una Internet amb infrastructures de telecomunicacions cada cop més potents i amb models de processament com el cloud computing. A nivell de planta, estàndards industrials com IO-Link o HART fan de pont entre els móns de les factories i els protocols d'Internet, i a nivell domèstic o urbà estàndards com Wi-Fi, Bluetooth o els definits per la GSMA fan un paper similar, possibilitant una logística avançada. Els sistemes productius industrials com la robòtica (les impressores 3D es poden considerar una forma de robòtica tal i com planteja MakerBot) són font d'inspiració per moviments com Maker i Open. La implementació de lo ciberfísic al món de les "coses connectades" dóna lloc a una intel·ligència ambiental recolçada pel Big Data. Un exemple pot ser el cotxe autònom, i tot plegat ha d'evolucionar amb el repte de garantir en tot moment la seguretat (safety & security) en un context de normatives que cal complir.

Les revolucions industrials (i en aquest cas també educativa) són propiciades per concentracions en el temps d'innovacions tecnològiques que impacten a la societat, donant lloc a moviments d'apoderament ciutadà de tipus DIY (Do It Yourself) fent que nous actors puguin irrompre amb productes i serveis innovadors, com els Srs. Renault (de la segona) i Jobs (de la tercera) que tenien en comú que van començar en un taller domèstic a casa seva. A la nova revolució industrial el coneixement i l'accés a eines de software, incloent les de simulació i prototipatge, així com infrastructures de replicació, esdevenen a la pràctica en un "procomú" (common pool resource) i es comparteix a la xarxa a baix cost, on el format de receptes (cookbooks) és el més popular per a la construcció de prototips, utilitzant sovint "ingredients" de tipus commodity que poden obtenir-se també a baix cost. L'oferta de productes i serveis amb un cost marginal proper a zero es deu a l'ínfim cost de replicació dels bits en el món digital, fenomen que es trasllada a la fabricació digital (metàfora de la ruptura del firewall de Rifkin), amb elements altament automatitzats fent servir robòtica, impressió 3D i control numèric avançat. Aquest fet pot propiciar un paradigma econòmic emergent basat en la replicació de prototips funcionals ("el prototip és el producte"). Diversos autors consideren que estem entrant en una etapa apassionant en la que es generaran grans oportunitats pels enginyers amb la Indústria 4.0 i amb fenòmens nous on emergiran "fabricaires" (youtubers del món físic) en un context d'innovació combinatorial propici per la IoT. La convivència de la indústria madura amb iniciatives disruptives, algunes de les quals emergeixen en esdeveniments de timeboxing amb comunitats de pràctica (per exemple hackathons), inicialment organitzades a l'àmbit de moviments com Maker i Open, té incidència a l'àmbit industrial en camps tant diversos com els mobles, la sensorització de vehicles, la salut i mobilitat, i potencialment en pràcticament qualsevol tipus de sistema concebible per un enginyer.

La nova revolució industrial és en bona part una revolució del software, i es pot definir com un model sostenible de sistemes ciberfísics que produeixen sistemes ciberfísics al servei de les persones, on l'automatització i la simulació formen un cercle virtuós.

El grup de treball té per objectius promoure el networking entre nosaltres, persones i organtitzacions interessades en els embedded systems i en la nova revolució industrial a Catalunya, participar en el procés de formalització dels sistemes ciberfísics, de la Industrial Internet of Things (IIoT) i dels I4.0 Components amb les arquitectures RAMI 4.0 i IIRA i la seva harmonització, i implicar a l'Administració Pública en divulgar i recolçar iniciatives d'interès col·lectiu. El primer embedded system identificat es desenvolupà als anys 60, i es tracta d'una disciplina de l'enginyeria de caire interdisciplinar, molt present en dinàmiques col·laboratives, en procés de maduració, però que ja disposa d'un cos de coneixement consistent que no para de créixer.

Cos de coneixement

El grup de treball fa servir un petit framework de consens (PDF) coma a eina d'articulació de debat. D'una altre banda ha redactat un article per el Institut d'Estudis Catalans titulat "Els sistemes encastats: impacte i reptes de futur".

Dues referències bibliogràfiques en règim d'accés obert estan disponibles per a la comunitat, cadascuna d'elles es refereix respectivament als pilars {CPS, IoT} i ens proporcionen un marc teòric:

Els Embedded Systems juguen un paper central a les dues arquitectures industrials emergents RAMI 4.0 (I4.0 Plattform) i IIRA (Industrial Internet Consortium):

Jornades i tallers organitzats pel grup

Referències a actes amb participació del grup

Inscripció

Butlleta de sol·licitud d'inscripció

 

 


 

 

Embedded Systems & IoT Workgroup


(Industry 4.0 Commission)

catala.png (anar a català)

Introduction and objectives

The "New industrial revolution", the 4th for europen engineers and the 3th for american economists, is founded on the pillars of Cyber-physichal Systens (CPS) and on the Internet of Things (IoT) , where the embedded systems are central elements.

The CPSs systems can be defined as the marriage between the physical and the logic (software) worlds. In the Industrial Manufacturing world the CPSs have been used for decades and the most advanced ones have been developed in the fields of robotics, mechatronics, additive manufacturing (3D printers), industrial automation to name a few. On the other hand we are witnessing a process in which everyday objects become cyber-physical systems, integrating sensors, actuators and hardware, therefore cyber-physical systems produce increasingly cyber-physical products.

The IoT can be defined as the network connection of cyber-physical systems, using  increasingly more powerful Internet and telecommunications infrastructures and using processing modes such as cloud computing. At factory level, industrial standards like IO-Link or HART act as a bridge between the factories world and Internet protocols, and at home or urban levels there are standards like Wi-Fi, Bluetooth or those definined by the GSMA that play a similar role, making possible advanced logistics. Manufacturing industrial systems like robotics (3D printers can be considered a form of robotics, as MakerBot poses) are inspiring movements like Maker and Open. The connection of cyber-physic implementations leads to an Ambient Intelligence backed by Big Data. The autonomous car could be an example, and everything has to evolve with the challenge to ensure the safety (safety & security) in a regulatory context that must be fulfilled.

The industrial revolutions (and in this case also educational) are caused by concentrations over time of technological innovations that impact on society, resulting in citizen empowerment movements type DIY (Do It Yourself) by new players that can burst with innovative products and services, for example both Mr. Renault (2nd revolution) and Mr. Jobs (3th revolution) started in their home/garage. In the new industrial revolution knowledge and access to software tools, including those for simulation and prototyping, become  "commons" and it is shared on the network almost without cost, where the format of recipes (cookbooks) are the most popular for the construction of prototypes, often using "ingredients" that can also be obtained at low cost. The range of products and services with near zero marginal cost is due to the extremely low cost of replication of bits in the digital world, a phenomenon that moves to digital manufacturing, based on highly automated robotics and additive manufacturing. This can lead to an emergent economic paradigm based on the replication of functional prototypes ("the prototype is the product"). Several authors consider that we are entering a passionate stage  that will generate great opportunities for Industry 4.0 and engineers, in a propitious combinatorial innovation context for IoT where mature industry will coexist with disruptive initiatives, some of which emerge in timeboxing events with communities of practice (like hackathons), initially in the field of organized movements like Maker and Open, but they are coming to industrial fields as diverse as furniture, vehicle sensoring, health and mobility, and potentially any conceivable system by an engineer.

The new industrial revolution is largely a revolution in software, and can be defined as a model of sustainable cyber-physical systems that produce cyber-physical systems in order to serve the people, where automation and simulation form a virtuous circle

The working group aims is to promote networking among us, people and organtitzacions interested in embedded systems and in new industrial revolution in Catalonia, to participate in the cyber-physical systems, the Industrial Internet of Things (IIoT) and I4.0 Components formalization process, and Industry 4.0 RAMI 4.0 and IIRA architectures and their harmonization, and to involve the public administration in disseminating initiatives and actions in the collective interest. The first identified embedded system was developed in the 60s, and it is a discipline of engineering interdisciplinary nature, very present in collaborative dynamics, is still in a maturation process, but already has a consistent body of knowledge that continues to grow.

Body of Knowledge

The workgroup uses a small consensous framework (PDF) as a tool for articulating debate. On the other hand members of the group have written an article for the Institute of Catalan Studies entitled "Embedded Systems: Impact and Future Challenges".

Two references under open access are available to the community, each of which refers respectively to {CPS, IoT} pillars and provide us a theoretical framework:

The Embedded Systems play a central role in the new emerging Industrial Architectures RAMI 4.0 (I4.0 Plattform) and IIRA (Industrial Internet Consortium):

Conferences and workshops organized by the workgroup

References to events with the workgroup participation

Enrolment

Enrolment Request Form

Visites

Vots

0
Encara no hi ha valoracions