Felices Fiestas y buena entrada en el 2009

Hoy cerramos el año en RedIndustria.

Ha sido el primer año de andadura, y la verdad es que lo finalizamos muy contentos de los resultados obtenidos, y por qué no decirlo, algo sorprendidos. Una media de 100 visitas diarias no está nada mal, y el feedback obtenido de los lectores habituales nos anima a continuar en el año próximo.

Esperamos vuestras sugerencias para mejorar en el 2009. Mientras tanto, nos despedimos hasta Enero (necesitamos unos días de descanso) y os deseamos a todos una Feliz Navidad y un próspero Año Nuevo.

Marta Beltrán&Fernando Sevillano
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ARENA

A raíz de la última entrada, han surgido algunas dudas respecto a la simulación de procesos en entornos industriales.

Aunque estas simulaciones se pueden programar “a medida”, en lenguajes de propósito general, lo más recomendable para que los tiempos de desarrollo sean razonables, es utilizar paquetes, lenguajes y entornos especializados en simulación.

Hoy hablaremos de Arena, un software de simulación muy utilizado en entornos industriales, aunque también se utiliza en el mundo del transporte, para simulación de entornos médicos, etc.

Se trata de una herramienta muy potente, y sin embargo, relativamente fácil de aprender a utilizar, porque se basa en objetos y además permite describir los modelos de los sistemas partir de diagramas de flujo (Arena es compatible con Visio y se pueden capturar los diagramas desde este software de Microsoft).

El lenguaje de programación asociado a Arena es el SIMAN, un lenguaje de propósito general que ha hecho que con Arena se puedan realizar simulaciones DES (Discret Event Simulation) en cualquier entorno. Además, es completamente compatible con Visual Basic, incorpora una biblioteca de más de 5000 objetos animados y permite importar gráficos desde el AutoCAD, por lo que las posibilidades de este entorno en cuanto a la visualización de las simulaciones son enormes.






Si os interesa saber más acerca de este software, en este enlace tenéis más información.
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HLA: Interoperabilidad entre simuladores

La simulación en entornos industriales es tremendamente importante hoy en día, ya que permite detectar ineficiencias y resolverlas, probar nuevos procesos antes de implantarlos, mejorar la planificación, etc. Ya hemos hablado de los beneficios de la simulación en entradas anteriores.

Pero hoy en día existe un problema que complica la simulación en este tipo de entornos. Una línea o una planta no se pueden ver como una entidad aislada del resto del mundo, sino que suele interactuar con otras líneas o plantas, con la cadena de suministro o con la de distribución, y esto se debe tener en cuenta en las simulaciones.

Muchas veces esto obliga a comunicar de alguna manera dos o más simuladores para obtener los resultados más realistas posibles. Pero cada uno de ellos estará programado con una lenguaje de programación diferente, utilizando distintas librerías y preparado para ejecutar sobre diferentes sistemas operativos.

HLA (High Level Architecture) es una arquitectura común que permite el modelado y la simulación distribuida de sistemas, permitiendo que diferentes simuladores, en principio independientes entre sí, interactúen de manera federada.

Esto se consigue separando el modelo de datos y la arquitectura de los métodos y funciones utilizados para el intercambio de información entre simuladores. La especificación de HLA se compone de:

• HLA Framework and Rules (Estándar IEEE 1516): Define 10 reglas que especifican las responsabilidades de los simuladores federados y de las federaciones, asegurando una correcta interacción entre ellos.
• HLA Federate Interface Specification (Estándar IEEE 1516.1): Especifica los servicios y los interfaces del RTI (Runtime Infrastructure) que se emplea para comunicar los simuladores federados.
• HLA Object Model Template (Estándar IEEE 1516.2): Proporciona los templates (las clases) para los objetos que se deben emplear para conseguir la interoperabilidad entre simuladores.

MES, PDM y PLM

Los PDM (Product Data Management) y PLM (Product Lifecycle Management) deben estar estrechamente relacinados con las soluciones MES.

Los propietarios de los sistemas PDM y PLM son los responsables de Investigación y Desarrollo de las empresas y en particular los departamentos de Ingeniería de Producto. Son estos quienes realizan las especificaciones de diseño y desarrollo de productos.

Para optimizar estos sistemas, su integración con los sistemas MES es aconsejable. Todos los datos necesarios para producir un producto, (BOM, equipos y herramientas, pruebas, instrucciones de trabajo, especificaciones, revisiones, etc…) son proporcionados a MES por los PDM.

La idea es que el PDM debe ser el repositorio único donde se encuentran todos los datos de producto y de algún proceso asociado a la producción de estos productos. Una solución MES no debería gestionar esta información, sino como hemos comentado en alguna ocasión, llevar a cabo una gestión óptima del proceso de producción.

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Los sistemas PDM y PLM se utilizan y permiten:

• Reducir el tiempo de desarrollo de productos y “Time To Market”.
• Optimizar las actividades relacionadas con el desarrollo e introducción de nuevos productos en el mercado.
• Realizando estas actividades de forma más rápida y con menor coste.
• Difundir de forma electrónica (sin necesidad de papel) los datos referentes a nuevos productos.
• Incrementar la fiabilidad de los productos al llevar a cabo una gestión centralizada de sus especificaciones.
• Mostrar a los Stakeholders de la compañía las especificaciones asociadas a los productos que una empresa comercializa.
• Incluir parámetros de proceso como parte de las especificaciones de producto.
• Reducir la variabilidad de los productos al tener datos consistentes acerca de los parámetros y procesos necesarios para desarrollar el producto.

El desarrollo de una solución MES, debería incluir la integración de estos sistemas con los sistemas de operaciones en planta.

Workshop en Informática Industrial: WIIND 2009

Hoy es el primer día de la llamada a la participación de este workshop que estamos organizando para el año que viene, en concreto, será el día 20 de Mayo del 2009 en el Campus de Móstoles de la Universidad Rey Juan Carlos de Madrid.

Como veréis en la página web del WIIND 2009, la intención de este Primer Workshop en Informática Industrial es reunir a todos los profesionales relacionados con este ámbito durante una jornada para que expongan sus trabajos, tanto teóricos como prácticos, en los aspectos más relevantes en el campo de la Informática Industrial y las técnicas de automatización, control, gestión, planificación y optimización de la producción en la industria.

El objetivo del workshop es doble: por una parte, reunir a los investigadores que trabajan en este campo para fomentar la colaboración entre grupos nacionales que trabajan en líneas similares o complementarias, por otra, proporcionar un foro en el que estos investigadores se relacionen con técnicos cualificados y con empresas líderes en el sector, capaces de abordar tareas de transferencia de tecnología dentro de este área.

Os animamos a todos a que mandéis vuestras contribuciones, tanto trabajos ya terminados como work in progress, en el track en el que penséis que más váis a encajar, el de Investigación o el de Desarrollo. En la web tenéis las plantillas para preparar los artículos, recordad que la fecha límite de envío es el 2 de Marzo.

Gracias al patrocinio de Logitek SA y de Wonderware Spain, el registro en el Workshop será gratuito para todo el mundo, tanto para autores como para asistentes.

Esperamos recibir muchos trabajos de calidad y veros el día 20 de Mayo. sss

Nueva etapa y nuevas páginas web

No me gusta mucho usar el blog para "autopropaganda", pero lo voy a hacer por una vez y sin que sirva de precedente.

Hoy estrenamos las nuevas páginas web de mi grupo de investigación, GAAP (Grupo de Arquitecturas de Altas Prestaciones) y de la red de personas y empresas que creamos hace ya unos meses, Industry Network.

GAAP: www.gaapsoluciones.es
Industry Network: www.gaapsoluciones.es/in/home.html

Os animo a que las visitéis cuando tengáis un rato libre para que veáis el tipo de cosas que estamos haciendo y penséis si os podemos ayudar en algo desde la universidad.

Como veréis en la nueva web, la intención del Industry Network es formar una red de personas, empresas y grupos interesados en colaborar, innovar, aportar valor a las tecnologías y cerrar el gap que en muchos casos encontramos entre la investigación teórica y las necesidades reales de las empresas.

Tenéis una sección en la página que explica las diferentes formas de colaboración entre la universidad y la empresa, además de una explicación de los servicios que solemos ofrecer y algunos casos de éxito de intervenciones que ya se han realizado para que cojáis alguna idea.

Además tenemos la Bolsa de Empleo y la Bolsa de Expertos, para ayudaros a encontrar personal y asesoramiento cuando los necesitéis.

Espero que os sean de utilidad estos nuevos enlaces, un saludo a todos.

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BACNet (Building Automation and Control Networks) (II)

Arquitectura y Servicios Bacnet.

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Orientado a Objetos.

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Bacnet ha conseguido esta estandarización gracias a un desarrollo orientado a objetos. Esto signfica que Bacnet define:

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-Una relación de elementos físicos: entradas y salidas analógicas y digitales, schedules, lazos de control y alarmas.

-Modeliza estos elementos como objetos. Por ejemplo una unidad de 16 entradas digitales se puede representar mediante 16 objetos tipo "binary input". Sistemas muy complejos se corresponden con un conjunto de elementales objetos con sus propiedades. Este modelo permite que BACNet pueda ser usado para prácticamente cualquier aplicación.

-A cada objeto le define una serie de propiedades que le definen: Ejemplo: valor, tipo de sensor, límites de alarma.

-La propiedad más importante del objeto es el atributo Identifier, que es lo que permite que Bacnet acceda a través de la red elegida a este objeto.

En este gráfico podemos ver los 28 objetos definidos por Bacnet.

Mensajes o Servicios Bacnet.
Este intercambio de mensajes y servicios entre equipos se realiza según el principio cliente/servidor. El cliente pide un “service request” y el servidor recepciona esta petición, la gestiona y se la devuelve.
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Los servicios permiten el intercambio de información entre objetos y sistemas BACNet. El estandar define 35 servicios en cinco categorías:

-Servicios de Alarmas y Eventos.

-Servicios de Acceso a Ficheros.

-Servicios de Acceso a Objetos.

-Gestión Remota de Equipos.

-Servicios de Terminal Virtual.

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Topología de Red.
Se han definido cinco opciones de topología de red para Bacnet.
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Clases Tipo LAN.
-Ethernet: la más rápida a 10 /100 Mbps
-ARCNET: 2,5 Mbps
Tanto en los casos de Ethernet como ARCNET el medio físico puede ser variado: cable coaxial, par trenzado, fibra óptica…
-MS/TP: Para dispositivos que no necesitan excesiva velocidad, está la opción de MS/TP (Master-Slave/Token-Passing): 1 Mbps en par trenzado.
-Echelon LonTalk también es una opción.

Clase Tipo Punto a Punto.
EIA -232: Esta topología utiliza como medio físico la conexión telefónica o dispositivo inlambrico.

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BACNet (Building Automation and Control Networks) (I)

Durante los últimos años los fabricantes de dispositivos eléctricos y mecánicos que son instalados en edificios, instalaciones y/o infraestructuras (tales como sistemas de Iluminación, Calefacción, Ventilación, Climatización, Antiincendios, Video, Megafonía, Circuitos Cerrados de TV, Accesos, Suministros de Energía (Electricidad, Agua, Luz...) han intentado ofrecer al mercado la posibilidad de que dichos dispositivos fueran accesibles e integrables a sistemas de visualización y control.
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Esta accesibilidad se puede conseguir si estos dispositivos incorporan la opción de ser comunicados a través de un protocolo que se ha convertido en un estándar de facto dentro de la automatización de edificios. Este protocolo es BACNet (Building Automation and Control Networks).

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A lo largo de tres entradas analizaremos:

• ¿Qué es Bacnet? y ¿qué ventajas aporta?
• Cuáles son las características de su arquitectura. Orientada a objetos, servicios y mensajería.
• Evolución y enlaces de interés para ampliar información.

¿Qué es Bacnet?

Bacnet es un protocolo de comunicación de datos para redes de control y automatización de edificios. Un protocolo de comunicación de datos es una serie de reglas estandarizadas que permiten enviar estos datos a una red de computadores.
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Bacnet acerca el mundo de la automatización al mundo del PC. Así como el protocolo TCP/IP permite enviar datos entre dos PC, Bacnet permite enviar datos entre controladores y PC´s.
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Cuando hablamos de reglas lo que queremos decir, es que en el desarrollo Bacnet se ha desarrollado pensando en el tipo de información que se requiere obtener de los dispositivos de control. Ejemplo: valor de una temperatura, fases de un fancoil, alarma de una válvula.

¿Qué ventajas aporta?

Puede usarse en distintos tipos de red LAN y WAN para transmitir la información y cualquier tipo de conexión (incluyendo la simple de dos hilos) de Ethernet y TCP/IP está disponible. Este sistema es pionero en las comunicaciones de datos en sistemas de control.

Pero sin duda la ventaja principal de BACNet es que no está asociado a ningún fabricante ni hardware particular por lo que no se precisa de ningún chip o sistema de comunicación "a medida". BACNet es simplemente un protocolo que puede ser implementado en cualquier tipo de hardware, este hecho elimina las tarifas de uso que tienen otros sistemas y permite que sea el medio elegido el que determine la velocidad de comunicación del sistema.

Informe del INE sobre la productividad industrial en España

Por todos es sabido que aunque España suele estar alrededor del 8ª octavo puesto como potencia mundial en PIB, suele estar también en los últimos puestos en lo que se refiere a la innovación y la productividad.

Esta aparente contradicción se debe a que la economía española ha estado creciendo más que la media europea debido a un incremento mayor en la tasa de empleo gracias a los sectores de la construcción y el turismo. Esta situación económica ha hecho que la preocupación de las empresas e instituciones por la productividad industrial no haya sido significativa en los últimos años.

Pero la actual situación económica y las previsiones respecto de la tasa de desempleo en estos sectores tradicionalmente fuertes están haciendo que nos preocupemos más de nuestra tradicional falta de productividad en los entornos fabriles.

A pesar de ello, según el Instituto Nacional de Estadística la tasa media del IPI (Índice de Producción Industrial) ha disminuido un 4,8% en tasa interanual en los 10 primeros meses de 2008. Las actividades que experimentan las mayores subidas durante el periodo enero-octubre de 2008 son las de Fabricación de material electrónico, Fabricación de equipo y aparatos de radio, televisión y comunicaciones, con un 17,7%, y la Fabricación de otro material de transporte, con un 11,3%. Por el contrario, las que registran menores crecimientos son la Fabricación máquinas de oficina y equipos informáticos, con un –24,5% y la Fabricación de otros productos minerales no metálicos, con un –18,8% (figura ).

Si queréis más información, aquí os dejo el enlace a la nota de prensa del INE (en su página web podéis encontrar información mucho más detallada):

http://www.ine.es/daco/daco42/daco422/ipi1008.pdf

Parece que las PYMES españolas están adoptando poco a poco medidas para resolver este problema, por lo que a pesar de la actual situación económica el mercado de las soluciones MES es un mercado en expansión, pero todavía queda mucho por hacer. ¿Qué pensáis vosotros?.
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DDR, DDR2 y DDR3

Las tres son tecnologías de memoria principal, es decir, en los tres casos se trata de memoria RAM dinámica. Esto implica que se puede acceder a una posición determinada de memoria de manera aleatoria (sin tener que leer todas las posiciones anteriores a ella de manera secuencial) y que son necesarios ciclos de refresco para que no se pierda la información que está almacenada en la memoria ya que son tecnologías que almacenan los ceros y los unos utilizando condensadores, que si no se refrescan, se descargan con el tiempo.

Entonces, ¿cuál es la diferencia entre estos tres tipos de tecnología?. Pues diferencias importantes en cuanto a la tecnología, no existen, cada una es una evolución de anterior. Pero en rendimiento si que hay diferencias significativas. Y en la disposición de los pines de los módulos de memoria, ya que, aunque se trate de la misma tecnología de base en los tres casos, no existe compatibilidad eléctrica entre ellas.

Las memorias DDR se diferencian de sus predecesoras SDRAM en que son capaces de realizar dos transferencias de información por ciclo de reloj. Por lo demás, mientras que con tecnología DDR se llega a los 533 MHz, con la DDR ya es posible alcanzar los 1.2 GHz y con la DDR3, los 2 GHz por el momento.

Para incrementar de esta manera la frecuencia de funcionamiento sin tener problemas de calentamiento, la tensión de alimentación se ha ido reduciendo (2.5 V en DDR, 1.8 V en DDR2 y 1.5 V en DDR3). Además, para evitar los problemas de ruidos e interferencias al trabajar a frecuencias tan altas, a partir de la DDR2 se empezó a utilizar señalización diferencial, de la que ya hemos hablado en entradas anteriores.

A pesar de estas mejores en la tecnología de memoria principal y de la utilización de Dual Channel (también explicado en una entrada anterior), los accesos a memoria siguen siendo el cuello de botella en muchas aplicaciones, por lo que se prevé un cambio importante en la tecnología en un futuro no muy lejano, probablemente, hacia memorias de tipo RAMBUS o similares (de hecho, este tipo de memorias ya se están utilizando en las videoconsolas). Hablaremos de ello en futuras entradas si os interesa.
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Novedades en el mercado de procesadores

Ya hemos hablado en entradas anteriores de las tendencias de diseño actuales, tanto en procesadores de propósito general (CPU) como en procesadores gráficos (GPU). Pero existe una tendencia bastante novedosa en la que la línea de separación entre los dos tipos de procesador se vuelve muy difusa.

Seguro que habéis escuchado hablar en los últimos tiempos del AMD Fusion o del Intel Larrabee. ¿Qué son exactamente?. Aunque todavía no hay mucha información disponible y tendremos que esperar un tiempo para ver estos procesadores en el mercado, podemos ir adelantando algunos detalles.

La filosofía del AMD Fusion es combinar en un mismo chip la CPU y la GPU. Es decir, trasladar el tipo de procesador que se está utilizando en las consolas actuales (el Xenon de la Xbox360 o el Cell de la PS3) y que puede realizar la primera fase de transformación geométrica del tratamiento de gráficos, al PC. Tened en cuenta que las CPUs actuales le dejan todo el trabajo a la GPU que lleva la tarjeta gráfica, pero parece que esto va a durar poco y que cada vez van a asumir más responsabilidades en la generación de los gráficos. Esto permitirá introducir técnicas muy sofisticadas de iluminación, fotorrealismo o física, en los videojuegos. Estas técnicas no se utilizan hoy en día ya que el HW disponible en el PC no puede ejecutar los algoritmos necesarios en tiempo real.

En el caso del Intel Larrabee, la propuesta es más exótica. No se sabe muy bien si definir este procesador como una CPU o como una GPU, ya que se queda a medio camino. Este diseño incluye multitud de cores de procesador de propósito general de tipo x86 (como un multicore actual) pero también incluye unidades funcionales especializadas para gráficos (procesamiento vectorial, gran rendimiento en las operaciones de coma flotante, etc). Es decir, se trata de un procesador que puede obtener muy altas prestaciones tanto en la ejecución de aplicaciones de propósito general como en la ejecución de aplicaciones gráficas. La idea es no tener que escoger entre programar las aplicaciones para CPU o para GPU, sino poder disfrutar de las ventajas de ambos tipos de procesador.

Quizás lo más parecido que hay hoy en día en el mercado es el procesador Cell, el Larrabee sería un equivalente para PC con cores homogéneos en lugar de heterogéneos (recordad que en Cell uno de los cores era diferente a los demás). ¿Tendrá salida este tipo de diseño en el mercado?. Parece que todavía nos queda un año para saberlo, porque estas novedades están previstas para finales del 2009. Ya veremos...

Tendencia Software MES

Buenas noticia para los proveedores de Software MES.

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Segúna el informe desarrollado por AMR Research "The Manufacturing Operations Software Application Market Sizing Report, 2006–2011", esta es la estimación de previsión de venta de soluciones MES hasta el año 2011.