La “Nova revolució industrial“, quarta pels enginyers europeus 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). 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 i actuadors, 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. Tot plegat ha d’evolucionar amb el repte de garantir en tot moment la seguretat (safety & security) de les solucions proposades. 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.

Internet de les coses

Internet of Things tech items. 09/2013. Per Toma Cristian, Cristian Ciurea i Ion Ivan. Llicència CC BY 3.0.

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, esdevenen un “procomú” i es comparteix a la xarxa quasi sense cost, on el format de receptes (cookbooks) és el més popular per a la construcció de prototips, utilitzant sovint “ingredients” 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, altament automatitzada basada en la robòtica i la fabricació additiva. 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, particularment pels enginyers en un context d’innovació combinatorial propici per la IoT on hi conviurà la indústria madura amb iniciatives disruptives, algunes de les quals emergeixen en esdeveniments de timeboxing amb comunitats de pràctica, inicialment organitzades a l’àmbit de moviments com Maker i Open, però que estan arribant 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 en un context de normatives que cal complir.

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.

Font:
Grup de treball Embedded Systems & IoT
publicat al web d’Enginyers industrials de Catalunya
per la Comissió Indústria 4.0