RPC: Remote Procedure Call

Seguimos con el middleware, ya que parece que el tema ha resultado de interés.

Remote Procedure Call (RPC) es una tecnología que permite la comunicación entre procesos ubicados en diferentes máquinas sin que el programador tenga que preocuparse explícitamente de especificar esta comunicación. Es decir, RPC permite que un proceso cliente invoque a otro servidor en una máquina remota igual que si invocara a uno local.

Se ve claramente que RPC es el paradigma clásico de las arquitecturas cliente/servidor. El cliente envía una petición de ejecución al servidor junto con los parámetros necesarios, el servidor está constantemente a la escucha de este tipo de peticiones, así que la recibe, ejecuta el proceso solicitado y devuelve los resultados al cliente. Mientras el servidor realiza la ejecución solicitada, el cliente está bloqueado esperando la respuesta.

De hecho la única diferencia importante ente ejecutar procesos locales y remotos cuando se utiliza RPC está en el que programador debe protegerse de los fallos de red cuando las llamadas son remotas, ya que si no, se corre el peligro de que la aplicación quede bloqueada y no finalice.

Para que los procesos en los servidores puedan ser llamados desde distintos tipos de clientes, es necesario definir unos estándares de invocación mediante un IDL (Interfaz Description Language).

Algunos ejemplos de tecnologías RPC o que permiten RPC son DCOM (Microsoft), ONC RPC (Sun), DCE/RPC (OSF), RMI (Java) o XML-RPC. Los Web Services, de los que hemos hablado en entradas anteriores, también permiten utilizar RPC.
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¿Qué es un middleware?

Este término se utilizó por primera vez en una conferencia de Ingeniería del Software que celebró la OTAN en 1968, pero es en los últimos años en los que se ha hecho popular gracias al éxito de las arquitecturas cliente/servidor, de los sistemas distribuidos y de SOA.

Lo primero que hay que decir es que el middleware es un software. Pero no es una aplicación habitual, se trata de un software orientado a proporcionar conectividad, interoperabilidad o integración entre diferentes aplicaciones, normalmente distribuidas, y en el peor de los casos, sobre recursos heterogéneos. Para ello, suele ser una capa de sofwatere que se encuentra entre las aplicaciones y los sistemas operativos/recursos HW locales.

Tal y como dice la Wikipedia (para una vez que me ha gustado, pongo la cita): "El middleware nos abstrae de la complejidad y heterogeneidad de las redes de comunicaciones subyacentes, así como de los sistemas operativos y lenguajes de programación, proporcionando una API para la fácil programación y manejo de aplicaciones distribuidas".

Ya hemos hablado de diferentes tipos de middleware en entradas anteriores, los más habituales son de dos tipos: Remote Procedure Call (RPC) ó Message Oriented Middleware (MOM). Hablaremos de ello en entradas futuras.
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La Capa Tiempo Real en los GIS

La gestión del Ciclo Integral del Agua es una actividad clave en nuestro país. La palabra integral es muy significativa. Se pretende gestionar de forma completa y exhaustiva, todas las fases por las que pasa el agua. Extracción, desalación, conducción, depuración, distribución, potabilización, gestión de residuales, etc...
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Tiene sentido que para realizar esta gestión integral sea necesario llevarla a cabo a través de sistemas cada día más integrados. El concepto de integración de sistemas en el Sector Aguas es hoy en día una necesidad. Y dentro de esta integración hay un sistema que cada vez más se posiciona como el corazón de esta integración. El GIS (Geographical Information System).
No pretendemos explicar de forma concisa que es un GIS, (para ello podéis acceder a este link donde encontraréis una definición del mismo), sino aclarar cómo el GIS integra Sistemas de Gestión en Tiempo Real (SCADA).
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Creo que es bueno concretar la diferencia entre un Mapa Interactivo y un GIS y el tipo de integración existente:
Soluciones como Map Point o Google Map son mapas interactivos en los que existen puntos georeferenciados. Es decir, podemos ubicar la posición de una determinada estación de bombeo, remotas, depuradoras, etc...
  • La integración con estos dispositivos consiste normalmente en que dentro del propio SCADA, incluimos esta aplicación, de forma que referenciamos una coordenada en la que se ubica un determinado dispositivo (una válvula, por ejemplo) y en una pantalla (en forma de faceplate), nos aparece la visualización y estado en tiempo real de esta válvula, así como las alarmas y datos históricos asociados a esta. Este tipo de integración es válida y hoy en día en muy valorada por los usuarios del SCADA.
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Sin embargo el termino GIS lleva implícita en su definición la palabra integración. Buscando en Internet, esta es la defición que encontramos:
  • Un Sistema de Información Geográfica (SIG o GIS, en su acrónimo inglés) es una integración organizada de hardware, software y datos geográficos diseñado para capturar, almacenar, manipular, analizar y desplegar en todas sus formas la información geográficamente referenciada con el fin de resolver problemas complejos de planificación y gestión.
  • Otra forma de decir lo mismo: cualquier sistema de información capaz de integrar, almacenar, editar, analizar, compartir y mostrar la información geográficamente referenciada.
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Observamos cómo la palabra integración aparece siempre. La estructura de un GIS se realiza por capas. Es decir, puede mostrar la información en capas temáticas para realizar un análisis multicriterio complejos.(Ejemplo de capas: vías de comunicación, equipos georeferenciados, núcleos de población, red fluvial, altitudes, modelos y algoritmos matemáticos, etc).
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Pues bien, la integración de un sistemas de Gestión Corporativa en Tiempo Real, se realiza introduciendo una CAPA de Gestión de Dispositivos e Información en Tiempo Real de los elementos georeferenciados o sirviendo como base de datos para nutrir los modelos matemáticos que permiten simular situaciones.
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Es decir, el GIS necesita de una Base de Datos donde se guarden todos los datos referentes al control de los dispositivos de campo que permiten el Ciclo Integral del Agua, y herramientas que permitan explotar la información fácilmente. Hemos de tener en cuenta que el usuario del GIS, no es el usuario del SCADA, sino está más cerca de un Sistema Transaccional. De modo que hay que habilitarle herramientas con las que se sienta confortable.
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Por ejemplo: Un usuario GIS tendrá disponible una CAPA Tiempo Real del estado de un válvula. La dinámica se realizaría de esta manera:
  • Internamente, los datos serán recogidos en una base de datos.
  • El usuario tendrá predefinido un informe que le diagnosticará el estado de dicha válvula.
  • Además, esta información será utilizada por el algoritmo de simulación que le pemitirá predecir situaciones futuras.
  • Por último, podrá abrir un pop up accediendo a un entorno Web en el que podrá ver un sinóptico del dispositivo y su estado actual.

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Día Internacional de la Seguridad Informática

El Lunes 1 de Diciembre se celebra el Día Internacional de la Seguridad Informática en la Universidad Politécnica de Madrid.


Os lo recomiendo tanto por los temas que se van a tratar como por los ponentes, además no tenéis excusa, es sólo en sesión de mañana.


Inscripción gratuita en:


http://www.capsdesi.upm.es/


SAP adquiere Visiprise

No es casualidad que SAP haya adquirido Visiprise con el fin de potenciar su presencia en el ámbito MES. En este link podéis acceder a una descripción de las soluciones MES que Visiprise ofrece.

http://www.visiprise.com/solutions.htm
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Desde mi punto de vista, no hay duda que Visiprise cuenta en su portafolio de soluciones con productos que cubren estas tres áreas de gestión:

  • Planificación.

  • Ejecución órdenes de fabricación.

  • Gestión de la Calidad.


Es decir, cubren perfectamente la mayoría de funcionalidades que una solución MES debería tener según MESA.
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Leyendo la información que viene en la web, echo en falta la resolución de estos temas:

  • ¿Cómo se solventa la adquisición de datos de los dispositivos de campo?. OPC es un estándar, pero no siempre puede o debe utilizarse.

  • ¿Qué tipo de base de datos se utiliza para almancenar datos de proceso?

  • ¿Cómo se solventa la gestión de eficiencias y paradas de línea?

  • ¿Cómo se abordan los proyectos Batch con esta solución?


Me gustaría que opináseis acerca de la acción realizada por SAP y cómo puede afectar a los proveedores de Sistemas MES (Wonderware, Siemens, Rockwell...)
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Un supercomputador en casa: La PS3 (y III)

Cada SPE (Synergistic Processing Element) es un procesador vectorial (SIMD) que permite trabajar con 128 bits en cada instrucción. En este caso también se utiliza ejecución en orden y se realiza la emisión de dos instrucciones por ciclo

La principal diferencia entre un SPE y un procesador de propósito general o el PPE está en la ausencia del nivel L1 de memoria caché. Los SPE utilizan almacenamiento local de 256 KB organizados como un segundo nivel de registros. Estos registros leen y escriben en la memoria caché L2 compartida cuando es necesario, pero no funcionan como una memoria caché, lo que reduce mucho la complejidad del diseño.

Este tipo de organización de la memoria simplifica en gran medida el hardware incluido en el procesador (lo que supone un ahorro en área y en consumo de potencia). Pero traslada la responsabilidad de la gestión de la memoria al software. Por ejemplo, un SPE puede acceder al almacenamiento local de otro SPE, pero la consistencia, la coherencia y la sincronización deben resolverse por software.

Además, supone una gran exigencia de ancho de banda en el elemento de interconexión entre todos los elementos, el EIB (Element Interconnect Bus).

Esta bus de altas prestaciones está formado por cuatro anillos de 16 bytes de ancho cada uno. Dos anillos van en una dirección y los otros dos van en la contraria y se pueden realizar hasta tres transferencias simultáneas en cada anillo, alcanzando más de 300 GB/s.

Después de la tres entradas dedicadas al procesador Cell, incluido en la consola PlayStation3, supongo que entendéis mejor el título de "un supercomputador en casa". Este tipo de videoconsolas empezaron utilizándose sólo para la ejecución de videojuegos. Hoy en día son más bien un Media Center en el que se puede jugar, acceder a Internet para descargar contenidos multimedia, ver películas y fotografías, etc. De hecho el mismo procesador Cell que lleva la PS3, también va incluido en algunos servidores BladeCenter de IBM, que nada tienen que ver con los videojuegos.

Y parece que en un futuro bastante próximo los sistemas tipo consola pasarán al campo de High Performance Computing para resolver problemas con requerimientos de altas prestaciones en diferentes campos de aplicación. Ya se está trabajando incluso en construir clusters con consolas debido a su alta relación coste-prestaciones.
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Un supercomputador en casa: La PS3 (II)

Los principales elementos que componen el procesador Cell son 1 PPE, 8 SPEs y el bus de interconexión entre estos 9 núcleos de procesador, el EIB.

El PPE (PowerPC Processing Element) es un núcleo de PowerPC (el diseño tipo RISC de IBM) de 64 bits con 23 etapas de segmentación y a 3.2 GHz.No permite ejecución fuera de orden pero sí multithreading, es decir, las instrucciones se emiten y ejecutan en el orden en el que se encuentran en el código pero pueden ser de dos hilos de ejecución diferentes.
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El PPE tiene su propia memoria caché de nivel 1 (32 kB para instrucciones y 32 kB para datos) que siempre se comporta como una memoria caché.Y una caché de nivel 2 de 512 KB que se comparte con los 8 SPEs.
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El PPE es el único procesador diferente a los demás dentro del Cell. Se puede decir que es el núcleo de propósito general en el que se ejecuta la parte de las aplicaciones que no se puede paralelizar.El sistema operativo está instalado en este procesador y las aplicaciones se lanzan en él, pero las tareas intensivas en cómputo se repartirán entre los SPEs.
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¿Es xMII de SAP una solución MES? (II)

Estos son los principales componentes de xMII.


Data EVents and Services:Se trata de servicios que homogenizan la información recogida de diferentes bases de datos. El formato estándar es XML. Estos documentos se guardan en un repositorio central.
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Business Logic Services:Es un interfaz de "orquestraciones" que permiten ligar y relacionar datos, de manera que se posibilita el cálculo de KPI.
Es este el módulo que utilizando un Conecto Java llama a las RFC (Remote Function Calls), los BAPI o los IDOC para recoger información del ERP de SAP.
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Analytic Services:Es un módulo que permite el análisis SPC de los datos recogidos en el repositorio.
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Visualization Services:Son las plantillas y objetos Java que de forma predefinida incorpora MII para la visualización de los datos de proceso y KPI.
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Integration Services:Son los servicios que permiten integrar MII con las soluciones Business Intelligence e Inteprise Portal de SAP.
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¿Es xMII de SAP una solución MES? (I)

No hay duda que SAP se ha convertido en el estándar de facto en el ámbito de los sistemas transaccionales (especialmente los ERP).Como hemos comentado en alguna entrada, el mercado del ERP es un mercado maduro y los fabricantes de software necesitan explorar otras posibilidades de generación de nuevo negocio fuera de este entorno.
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SAP, al igual que los fabricantes de software para la gestión y optimización del entorno fabril de las empresas, se ha dado cuenta que dentro de la cadena de suministro, existe un ente llamado "Planta" que necesita de una gestión (análisis de información de proceso, eficiencias, calidad, etc...) idéntica a la que se realiza en entornos transaccionales.
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Para acometer este nuevo reto SAP adquiere la empresa Lighthammer, proveedora de una tecnología que tenía como solución base la incorporación de un portal web que permitía el tratamiento y el acceso de información de planta.
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SAP lanza al mercado la solución XMII (2004/2005). La "x" por ser una aplicación desarrollada para clientes o sectores específicos que a la postre se convertirán en productos estándares.MII (Manufacturing Integration and Intelligence).
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Desde un punto de vista tecnológico MII es básicamente un portal Web basado en tecnología java que incluye utilidades y controles gráficos que facilitan la filtración y publicación de información de proceso.
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En la siguiente figura podemos observar la estructura básica de MII.


En próximas entradas daremos respuesta a las siguientes preguntas:
  • ¿Cuáles son sus componentes principales?
  • ¿Qué repositorio utiliza para almacenar datos?
  • ¿Cómo recoge xMII datos de planta?
  • ¿Permite llevar a cabo las funcionalidades típicas de una solución MES (Gestión de eficiencias, proceso, calidad, órdenes de fabricación?
  • ¿Está orientado a Industrial SOA?
  • ¿Qué capacidades de integración tiene con SAP?
  • ¿Cómo se integra con otros ERP?
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Un supercomputador en casa: La PS3 (I)

A pesar de las grandes mejoras que se han producido en el diseño de sistemas monoprocesador, para algunas aplicaciones el rendimiento obtenido no es suficiente. La solución suele estar en los sistemas compuestos por varios procesadores:
  • Es una solución sencilla, natural y en general, con una buena relación coste-prestaciones.
  • Se ha producido una clara mejora en el software que permite explotar el paralelismo de las aplicaciones, especialmente en modelos de programación ycompiladores.
Un claro ejemplo de este tipo de solución lo encontramos en los procesadores de las videoconsolas actuales. El diseño más sofisticado lo encontramos en la consola PlayStation3 que incorpora un procesador fabricado por Toshiba, IBM y Sony denominado Cell.

Se trata de una arquitectura on-chip de memoria compartida heterogénea con procesadores específicos y almacenamiento local. Es decir, todos los núcleos de procesador del Cell comparten un nivel de la jerarquía de memoria (el nivel 2, en concreto), son diferentes unos de otros y no incorporan un primer nivel de memoria caché tradicional.

Los principales objetivos de diseño que llevaron a la aparición del procesador Cell son:
  • Explotar el paralelismo a diferentes niveles más allá de las limitaciones del paralelismo a nivel del instrucción.
  • Evitar en todo lo posible los cuellos de botella debidos a la memoria.
  • Incluir hardware específico para operaciones vectoriales para conseguir una mayor eficiencia en la ejecución de operaciones repetitivas típicas en el tratamiento de gráficos.
  • Pero conseguir una arquitectura de propósito general.
  • Reducir el consumo de potencia de otras soluciones multicore previas.

Conexión de un dispositivo de E/S a un sistema (y IV)

Y por último, tenemos los canales o procesadores de E/S.

En este caso el procesador ni siquiera interviene en las fases de inicialización y finalización de la transferencia de E/S. Existe un procesador con autonomía propia para realizar estas funciones sin necesidad de intervención del procesador principal. En muchos casos, este procesador incluso dispondrá de una jerarquía de memoria propia.

El ejemplo más claro es el procesador que incluyen actualmente las tarjetas gráficas (GPU) o las tarjetas de red. No es una solución que se escoja en muchos más casos debido a su elevado precio pero es muy eficiente en estos dos casos. Hay que tener en cuenta que los procesadores que llevan las tarjetas gráficas y de red actuales son igual de complejos y sofisticados que los procesadores de propósito general, sólo que se diseñan con un propósito específico por lo que se pueden optimizar mucho más para el tipo de aplicación concreta que se sabe a priori que van a ejecutar.

Aún así, las técnicas de diseño para este tipo de procesadores son exactamente las mismas que las que se utilizan para las CPUs: segmentación, planificación de instrucciones, predicción de saltos, etc.

Celebración del WonderWorld 2008

El congreso Wonderworld es una plataforma única y excepcional en España donde altos cargos ejecutivos, directores de planta, de operaciones, técnicos de producción, responsables TIC, intercambiarán experiencias y conocimiento con el fin de obtener una visión más amplia para el éxito en la gestión de negocio, la eficiencia productiva y de planta, el control de sistemas etc…. Todo ello basado en productos y aplicaciones Wonderware, Soluciones MES (Manufacturing Execution Systems) y EMI (Enterprise Manufacturing Intelligence), las cuales proporcionan la información necesaria en tiempo real, para la definición de estrategias, metodologías de trabajo para la correcta toma de decisiones con el propósito de obtener la EXCELENCIA OPERACIONAL.

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Wonderworld estará complementado con la participación de diversos líderes de opinión del sector industrial español que expondrán sus puntos de vista y su experiencia acerca del proceso de mejora continua en la que todas las empresas deben estar involucradas.
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En el mundo Wonderworld pertenece a la serie de conferencias “Global Wonderworld” que se celebran en todo el mundo como un encuentro abierto entre altos directivos, desarrolladores de aplicaciones basadas en los productos Wonderware y patrocinadores. Solamente en 2007, 2.500 representantes de empresas participaron en las diez conferencias Wonderworld en diversos puntos del mundo. Su planteamiento único y su excepcional desarrollo le confieren exclusividad y distinción, lo que es garantía de éxito. Wonderworld está promovido por Wonderware, empresa pionera en sistemas de gestión en tiempo real en planta e infraestructura.


Para más información e inscripción:


Conexión de un dispositivo de E/S a un sistema (III)

Hoy vamos a hablar del tercer mecanismo de gestión de E/S, el acceso directo a memoria (DMA).

La E/S con espera de respuesta o por interrupciones resulta poco eficiente para periféricos de alta velocidad, sobre todo si hay que transferir una gran cantidad de información. La técnica de DMA permite la transferencia de datos entre un periférico y la memoria del sistema sin intervención del procesador salvo en la fase de inicialización de los parámetros de la transferencia. El controlador de DMA (DMAC) es el dispositivo encargado de controlar esta transferencia.

En la inicialización de la transferencia el procesador envía al interfaz del periférico y al DMAC los parámetros de la transferencia de E/S (nº de bytes a transferir, tipo de transferencia, etc). El procesador regresa a sus tareas y ya no se preocupa más de la evolución de la transferencia.

Cuando el periférico está listo para transmitir/recibir lo indica al DMAC activando una señal y se realiza la operación de E/S (lectura o escritura en memoria). Cuando se finaliza la transferencia, el DMAC suele activar una señal de interrupción para indicar al procesador la finalización de la operación de E/S solicitada y para que compruebe que todo es correcto.

Este tipo de mecanismo de gestión es típico en los dispositivos que hacen operaciones de E/S que implican grandes cantidades de información, por ejemplo, el disco duro.

Conexión de un dispositivo de E/S a un sistema (II)

El segundo mecanismo de gestión de E/S es la gestión mediante interrupciones. En este caso no existe ningún tipo de bucle de espera. Es el periférico el que avisa al procesador cuándo está listo para la transferencia. Este aviso se realiza activando la línea de petición de interrupción.

Cuando el procesador recibe esta señal de petición salta a ejecutar una Rutina de Tratamiento de Interrupción (RTI). Esta rutina se encarga de atender al periférico que interrumpió y de realizar la operación de E/S. La secuencia típica de eventos que se produce en el tratamiento de una interrupción es la siguiente:

  • Un periférico activa la línea de petición de interrupción (IRQ).
  • Cuando el procesador termina de ejecutar la instrucción en curso (de momento supondremos un procesador sin segmentar), comprueba si tiene alguna petición de interrupción pendiente.
  • Se guarda el contexto en la pila de ejecución, se descapacitan las interrupciones y salta a la RTI.
  • El procesador ejecuta la RTI durante la cual se realiza la operación de E/S con el periférico.
  • El procesador vuelve a capacitar las interrupciones, restaura el contexto y retorna al programa que estaba ejecutando antes de pasar a atender a la interrupción.
  • Se continúa con la ejecución normal del programa.
Este es el mecanismo tradicional que se utiliza con el teclado, el ratón y otro tipo de dispositivos que realizan operaciones de E/S frecuentemente pero que implican la transferencia de poca información.
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Conexión de un dispositivo de E/S a un sistema (I)

El sistema de entrada/salida ha sido siempre el gran olvidado en el campo de la arquitectura de computadores. Sin embargo, este hecho ha terminado por afectar al rendimiento de los computadores, ya que, por mucho que se optimicen el funcionamiento del procesador y de la memoria, el sistema de E/S puede llegar a suponer un gran cuello de botella que afecte negativamente a sus prestaciones.

Para obtener el rendimiento deseado del sistema de E/S hay que tener en cuenta, no sólo el funcionamiento del propio dispositivo de E/S, sino también la forma en la que este dispositivo se conecta al computador y la forma en la que se gestionan las transferencias de información.

En el sistema de E/S es necesario un mecanismo de sincronización para las transferencias de información entre el procesador y/o la memoria principal y el dispositivo de E/S. Existen cuatro mecanismos básicos de sincronización y hoy vamos a hablar del primero de ellos, la espera de respuesta.

Con este tipo de gestión, cada vez el procesador quiere realizar una operación de E/S, entra en un bucle en el que consulta una y otra vez el estado del dispositivo hasta que éste está preparado par realizar la transferencia.

Los inconvenientes de este método son:

  • El procesador no hace trabajo útil durante el bucle de espera.
  • La dinámica del programa se detiene completamente durante la operación de E/S.
  • Existen dificultades para atender a varios periféricos al mismo tiempo.

Por eso hoy en día se utiliza muy poco, aunque cuando se programa la primera versión de una aplicación puede resultar útil porque es muy sencilla y fácil de entender.


Lean Manufacturing y MES (y III)

MES: Manufacturing Execution Systems
Durante los últimos años, la casi totalidad de las empresas industriales de nuestro entorno ya han adoptado sistemas de gestión de negocio (Enterprise Resource Planning, ERP), lo están adoptando o incluso mejorando el existente.
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Una vez implementado el nivel de negocio (Finanzas, Logística, RRHH) y probada su utilidad para el funcionamiento del negocio, se hace necesaria la visibilidad de lo que realmente está ocurriendo en planta (Fig.). Esto ha hecho patente la conveniencia de disponer de unos sistemas de gestión de planta capaces de proveernos con la información necesaria.
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Un Sistema MES (Manufacturing Execution System) es según APICS un sistema de información y comunicación para el entorno de producción de la empresa. Principalmente se ocupa de controlar y mejorar todos los aspectos relacionados con los procesos productivos para alcanzar mayor flexibilidad y menores costes de producción.
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MESA la asociación de fabricantes, proveedores de servicios y profesionales de la industria para la innovación y establecimiento de “Buenas Prácticas” en el ámbito de los sistemas MES los define como “un sistema dinámico de información que conduce de forma efectiva la ejecución de las operaciones de fabricación.
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A través de una información actual y precisa, el MES guía, pone en marcha e informa las actividades en planta a medida que ocurren los acontecimientos. El conjunto de funcionalidades MES gestiona operaciones de producción desde el momento del lanzamiento de la orden de fabricación hasta el punto de la entrega del producto acabado.
El MES permite una gestión y comunicación bidireccional de la información crítica sobre todas las actividades productivas, a través de la organización y de la cadena de suministro.”
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Lean Manufacturing y MES
Usualmente los dos enfoques se habían planteado como “uno u otro”, incluso los proveedores de MES y las consultoras de Lean Manufacturing se veían como potenciales competidores.
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A pesar de que ambos planteamientos se basan en métricas de análisis cuantitativas, los valedores de los sistemas MES argumentan que ninguna técnica de Lean Manufacturing puede recolectar e interpretar el volumen de datos necesarios para optimizar los cambios en el proceso de una manera ágil, o que sin tener un MES funcionando correctamente, los cambios de planificación, niveles de inventario o análisis de rendimientos pueden resultar un verdadero problema para el cliente. De hecho, ven a sus sistemas como el componente en tiempo real de la cadena de suministro de la compañía.
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Por su parte, las consultoras de Lean Manufacturing argumentan correctamente que MES no es más que una serie de herramientas más que un método de producción y que sin poner en práctica la filosofía “Lean”, están condenados al fracaso.
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De hecho, las historias de estos “rivales” son bastante parecidas. En los últimos años hemos visto muchas iniciativas de implementación de sistemas MES que han sido abandonadas o aparcadas al no ver la utilidad de su explotación e iniciativas Lean que debido a la carga de trabajo administrativo y organizacional que suponen, han sido lentamente olvidadas.
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Podemos apuntar que uno de los errores más comunes es plantear estas iniciativas como un proyecto. Como tal, tiene fecha de inicio y fin, presupuesto, y previsión de un retorno de la inversión. Pero la implementación de estas iniciativas es un proceso, no un proyecto. Fundamentalmente, ambos son procesos de mejora continua para la aumentar la productividad y ambos requieren un cambio de planteamiento de los métodos de producción.
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La realidad es que la mayoría de empresas productivas necesitan ambos planteamientos, en diferentes grados, para optimizar sus procesos. Un claro ejemplo de ello es el inicio de alguna de estas iniciativas.
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El primer paso sea cual sea el planteamiento que tomemos, es hacer un análisis previo de la situación actual y ver dónde están nuestras ineficiencias (El mapa de flujo de valor de Lean ó el análisis previo que nos piden los proveedores de MES). Usualmente, durante esta fase, ambos usan un indicador denominado OEE (Overall Equipment Effectiveness) para cualificar un proceso o una planta.
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Este indicador se considera una métrica de los sistemas MES pero es también parte de la filosofía Lean, concretamente como parte del TPM (Total Productive Maintenance). Nacido para monitorizar la productividad de un equipo en concreto, se extendió como un indicador del rendimiento de los procesos y es uno de las métricas más extendidas en el ámbito de envasado.
· Nos da visibilidad sobre el rendimiento de nuestros equipos
· Nos informa si las pérdidas son por calidad, disponibilidad o rendimiento
· Informa de las pérdidas crónicas “invisibles”
· Nos da un pensamiento “digital” (el proceso está “on” o “off”)
· Responde a una importante pregunta - ¿cómo lo estamos haciendo?
· Puede ser usado para comparar rendimientos y guiarnos en las actividades de mejora contínua

Ahora bien, la utilidad real de este indicador vendrá marcada por dos hechos:
1. Disponibilidad de esta información
2. Explotación de esa información y voluntad de mejora
Es un buen ejemplo del uso combinado de ambos enfoques (MES y Lean). Por un lado si únicamente disponemos de esta información tras varias horas de trabajo administrativo para recopilar todos los datos que han sido recogidos “a mano” y rellenar las plantillas de informes, nos encontraremos en una situación en la que la disponibilidad y fiabilidad de la información no será la adecuada.
Si al contrario, disponemos de un sistema MES que nos da esta información en tiempo real y de una manera fiable, pero nuestra organización no ha adoptado la cultura de la mejora continua, el sistema se dejará de utilizar y la iniciativa estará abocada al fracaso.
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Podríamos concluir que para tener éxito en nuestro proceso de mejora deberíamos tener en cuenta los siguientes aspectos:
1. Se trata de un proceso, no es un proyecto
2. Las personas implicadas deben estar formadas y con voluntad de mejorar
3. Disponer de las herramientas y sistemas adecuados
4. Establecer un método de trabajo para la mejora
5. Integrar toda esta información con nuestro sistema de gestión (ERP) para completar la cadena de suministro
Y sobre todo, tener claro cuál es el objetivo de todo este proceso. Puede que las razones que nos empujen a tomar una de estas iniciativas sean muy variadas pero el objetivo final es el de mejorar nuestra productividad.

Lean Manufacturing y Mes (II)

Ante esta perspectiva y la falta de recursos internos, las empresas suelen buscar apoyo externo para ayudarles en la mejora de sus procesos. En este punto, tradicionalmente los proveedores se han dividido en dos categorías según su oferta:
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Técnicas de Lean Manufacturing: este grupo de proveedores usan una sistemática, basada en prácticas de optimización del flujo de personas, de procedimientos y de la producción. Fundamentalmente analizan el Mapa de Flujo de Valor (Value Stream Map) del proceso y proponen el uso de diversas técnicas con el objetivo de eliminar todas aquellas actividades que no aportan valor al cliente.

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Sistemas de Gestión de Fábrica en tiempo real: Proponen la implantación o uso de aplicaciones informáticas para la optimización de la producción basándose en la Teoría de las Restricciones (Theory of Constraints). Esto es, localizando los cuellos de botella del proceso para incrementar la productividad.


Dados estos dos diferentes enfoques, veremos en que se basa cada uno de ellos y la conveniencia de aplicar estos sistemas y las posibles sinergias que pueden surgir.

Lean Manufacturing:

“Pura y simplemente, “lean” es reducir el tiempo desde el pedido del cliente a la fabricación y entrega de los productos eliminando las actividades sin valor añadido en el proceso productivo” (James Womack, “Becoming Lean”)
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El sistema Lean Manufacturing tiene su origen en el sistema desarrollado por Toyota a partir de 1950 y conocido como Toyota Production System (TPS); puede considerarse como una estrategia de producción compuesta por varias herramientas cuyo objetivo es ayudar a eliminar todas las operaciones y procesos sin valor añadido, reduciendo o eliminando toda clase de desperdicios en un ambiente de respeto al trabajador. De ahí el término “lean”, esbelto.

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Los inicios de Lean Manufacturing no se centran solamente en Toyota. Se debe reconocer que Henry Ford, con su sistema de producción Ford (producción en masa, 1908), contribuyó en parte con este proceso, pero antes y después de él se produjeron notables cambios en los métodos productivos.
Allá por el 1890, Frederick Taylor analizó el trabajo para encontrar la mejor manera de realizar cada tarea, añadiendo un sistema de “bonus” basado en el ratio pieza/tiempo.

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Desde entonces se produjeron diversas innovaciones en los métodos de producción. Nos centraremos en los pilares del “Lean Manufacturing”: Jidoka, Just-in-Time
Ya en 1902, Sakichi Toyoda, el que más tarde fuera fundador con su hijo Kiichiro de la Corporación Toyota Motor Company en 1930, inventó un automatismo que detenía el telar al detectar la rotura de una hebra. Este simple pero efectivo sistema permitió separar al hombre la máquina, con lo que un único operario podía controlar varias máquinas, lo ue supuso una tremenda mejora de la productividad. De aquí nace el término “Jidoka” que podría traducirse por “automatización con un toque humano”.

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Por su parte, se atribuye a Kiichiro Toyoda, tras visitar las fábricas de Ford, la contribución al TPS con la técnica “Just-in-Time” como una filosofía de los sistemas modernos de producción. Pero fue en la década de los 50 cuando Taichi Ohno desarrolló métodos prácticos para implementar el concepto de entrega de piezas Just-in-Time. Este sistema de trabajo se denominó Kanban.

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Años más tarde, Toyota aplicó las enseñanzas de W. Edwards Deming, pionero americano de la calidad, quien estimuló a los japoneses a que adoptaran el sistema para resolución de problemas conocido como Ciclo Deming o Ciclo PDCA “Plan – Do – Check – Act”, como soporte para el mejoramiento continuo, conocido como Kaizen. El Kaizen se ha convertido en una filosofía integral que procura la perfección y el mantenimiento del sistema de Producción en Toyota, el cual contribuye significativamente a alcanzar la meta de “lean” que consiste en eliminar todos los desperdicios en el proceso.

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Cuando ocurre la crisis petrolera en 1973 y Toyota se destacaba por encima de las demás compañías, el gobierno japonés intenta copiar el modelo y pasarlo a las demás empresas. Sólo en el año 1990 surge el término Lean Manufacturing o “producción esbelta” tras la publicación en 1990 por parte de Womack, Jones y Roos del libro “The Machine That Changed The World”.

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La aparición de este libro supuso un replanteamiento para la industria que hasta ese momento seguía empleando técnicas de producción en masa y la adopción de esta “nueva” estrategia de producción basada en 5 principios:

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"Definir el Valor desde la perspectiva del Cliente" o comprensión de lo que es valor para el cliente; el consumidor final es quien decide lo que es importante y le aporta valor.
"Identificar el flujo del Valor" o estudio de todas las fases del proceso de producción, para determinar las que añaden valor y las que se deben cambiar o eliminar.
"Optimizar el flujo" o crear una corriente de valor al quitar obstáculos innecesarios en el proceso.
"Extraer Valor del Cliente" en la que los equipos de proyecto deberían permitir a sus clientes que se involucren en el proceso. El producto no se termina hasta que los clientes no hacen el pedido.
"Buscar permanentemente la Perfección" u objetivo final. En la medida en que se eliminan los pasos innecesarios y los flujos de trabajo se adaptan a los pedidos de los clientes, se comprueban las reducciones de costes, esfuerzo y tiempos de trabajo en todas las áreas de la empresa.

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De esta forma y mediante la revisión continua de los procesos, se entra en una espiral de mejora continua, ya que los cambios introducidos en una fase repercuten necesariamente en las demás.
Por resumir, los cimientos del sistema son las herramientas o técnicas que todo el mundo conoce y nos sirven de base para implementar una estrategia de Lean Manufacturing:

1. VSM: Value Stream Mapping, ayuda visual izar los flujos del proceso y a definir la visión futura.
2. 5S: Orden y Limpieza, aporta un valor elevado a la visibilidad en el proceso de producción.
3. QFD: Quality Function Deployment, traduce los requisitos del cliente en especificaciones del producto y el proceso.
4. TPM: Total Productive Maintenance, ayuda a optimizar los equipos e instalaciones productivas.
5. KANBAN: Que constituye una forma eficiente de suministro de materiales a las líneas de producción.
6. SMED: Single Minute Exchange 0f Die, reduce el tiempo de cambio en una línea de producción permitiendo una reducción del tamaño de lote.

El sistema Lean Manufacturing está asociado fuertemente al sentido común y por eso su implementación exige una adecuada preparación donde todos, directivos y empleados estén comprometidos a cambiar sus forma de pensar y de trabajar.

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También es importante el desarrollo de un pensamiento estratégico que permita “hacer más con menos” y brindar una manera de hacer el trabajo en un ambiente más agradable y satisfactorio, para convertir el desperdicio en valor. Definitivamente se debe aprender a trabajar en equipo.

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Además, para implementar en las empresas un sistema tan sencillo en el procedimiento, pero complejo en su filosofía, es determinante el compromiso de la alta dirección, que con sentido común y suficientes recursos económicos debe invertir en formación para respaldar esta clase de proyectos.