El alumno William Steven Ochoa Agurto obtuvo la calificación SOBRESALIENTE CUM LAUDE
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- Título de tesis: Enhancing Flexibility in Industry 4.0 Workflows: A Context-Aware Architecture for Dynamic Service Orchestration
Tribunal:
- Presidencia: Pal Varga (Budapest University of Technology and Economics)
- Vocalía: Saadia Dhouib (CEA)
- Vocalía: Aintzane Armentia Diaz de Tuesta (UPV/EHU)
- Vocalía: Aitor Aguirre Andueza (Ikerlan S.Coop.)
- Secretaría: Miren Illarramendi Rezabal (Mondragon Unibertsitatea)
Resumen:
La era de la Industria 4.0 está remodelando al panorama manufacturero, fomentando procesos altamente flexibles que se adaptan rápidamente a requisitos operativos, eventos situacionales y factores ambientales. Para lograr esto, es crucial orquestar las operaciones manufactureras cumpliendo con las especificaciones de la Industria 4.0. En busca de estandarización, emerge la Asset Administration Shell (AAS) para proporcionar una representación digital de activos físicos. Concurrentemente, la Gestión de Flujos de Trabajo, con el lenguaje Business Process Model and Notation (BPMN), ofrece un enfoque para coordinar tareas mediante herramientas especializadas.
Sin embargo, lograr flujos de trabajo flexibles y adaptables sigue siendo un desafío. Los sistemas con capacidades de conciencia contextual interpretan datos en tiempo real y se reconfiguran para minimizar retrasos y mejorar la eficiencia general. Para abordar este desafío, emerge la Web Semántica como un enfoque para traducir datos crudos en información enriquecida semánticamente, permitiendo decisiones inteligentes basadas en información contextual en tiempo real.
Esta tesis doctoral presenta una arquitectura de Industria 4.0 para la gestión de flujos de trabajo consciente del contexto que aprovecha los avances recientes en el estado del arte y aborda desafíos existentes en la industria. La arquitectura incorpora componentes desacoplados que: 1) Integran AAS para la representación de activos, BPMN para la notación de flujos de trabajo y un mecanismo de descubrimiento de servicios, ofreciendo una herramienta flexible para el diseño de procesos de fabricación. 2) Operan en servidores centrales y sistemas integrados en el borde con un consumo mínimo de recursos. Y, 3) Proporcionan un componente consciente del contexto para la recopilación de datos en tiempo real y la reconfiguración en tiempo de ejecución de flujos de trabajo, mejorando la dinámica de las operaciones de fabricación.
Además, la arquitectura se valida a través de varios experimentos, demostrando una conciencia efectiva del contexto en la reselección dinámica de servicios durante la ejecución de flujos de trabajo. Los resultados muestran mejoras en el tiempo de finalización de tareas, la tasa de finalización de tareas y la utilización de energía. Además, esta tesis destaca la flexibilidad de la arquitectura al implementarla en diversos escenarios de fabricación sin alterar componentes individuales ni cambiar la estructura del repositorio semántico. Este trabajo establece una base para la eficiente gestión de flujos de trabajo conscientes del contexto en la Industria 4.0, ofreciendo una solución versátil para los desafíos actuales en la fabricación.