Directrices impulsadas por ontologías para la arquitectura de gemelos digitales en aplicaciones de automatización de fábricas
Autores: Mohammed, Wael M.; Haber, Rodolfo E.; Martinez Lastra, Jose L.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Directrices impulsadas por ontologías para la arquitectura de gemelos digitales en aplicaciones de automatización de fábricas
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Tecnologías emergentes
Herramientas de simulación
Gemelos digitales
Procesos de fabricación
Estándar ISA95
Sistema basado en ontologías
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Las rápidas tecnologías emergentes en diversos campos permitieron la creación de herramientas de simulación. Estas herramientas están diseñadas para replicar sistemas físicos con el fin de proporcionar un análisis ilustrativo más rápido, económico y detallado del sistema físico. En este sentido, se ha introducido el concepto de gemelos digitales para definir generalmente estas herramientas de simulación. De hecho, y según el creador del término gemelo digital, Micheal Grieves, un gemelo digital se define como un sistema físico, una réplica digital del sistema físico y el flujo de información entre las partes anteriores. Esta definición es simple y genérica para describir los gemelos digitales y, sin embargo, es holística. Esta amplia definición crea un desafío para los desarrolladores que se enfocan en el desarrollo de tales aplicaciones. Por lo tanto, este documento presenta un paradigma para la arquitectura de gemelos digitales para procesos de fabricación. El enfoque se inspira en las definiciones del estándar ISA95 y el concepto de cebolla de aplicaciones informáticas para crear conceptos de múltiples capas y niveles. Además, y para satisfacer las diferentes características requeridas por las industrias, el enfoque considera un concepto multiperspectiva que permite la separación de las vistas del gemelo digital según la funcionalidad. Este paradigma tiene como objetivo proporcionar un enfoque modular, escalable, reutilizable, interoperable y componible para el desarrollo de gemelos digitales. Luego, se ha introducido una implementación del enfoque utilizando un sistema basado en ontologías y el estándar IEC61499. Esta implementación se ha demostrado en una línea de ensamblaje de fabricación discreta.
Descripción
Las rápidas tecnologías emergentes en diversos campos permitieron la creación de herramientas de simulación. Estas herramientas están diseñadas para replicar sistemas físicos con el fin de proporcionar un análisis ilustrativo más rápido, económico y detallado del sistema físico. En este sentido, se ha introducido el concepto de gemelos digitales para definir generalmente estas herramientas de simulación. De hecho, y según el creador del término gemelo digital, Micheal Grieves, un gemelo digital se define como un sistema físico, una réplica digital del sistema físico y el flujo de información entre las partes anteriores. Esta definición es simple y genérica para describir los gemelos digitales y, sin embargo, es holística. Esta amplia definición crea un desafío para los desarrolladores que se enfocan en el desarrollo de tales aplicaciones. Por lo tanto, este documento presenta un paradigma para la arquitectura de gemelos digitales para procesos de fabricación. El enfoque se inspira en las definiciones del estándar ISA95 y el concepto de cebolla de aplicaciones informáticas para crear conceptos de múltiples capas y niveles. Además, y para satisfacer las diferentes características requeridas por las industrias, el enfoque considera un concepto multiperspectiva que permite la separación de las vistas del gemelo digital según la funcionalidad. Este paradigma tiene como objetivo proporcionar un enfoque modular, escalable, reutilizable, interoperable y componible para el desarrollo de gemelos digitales. Luego, se ha introducido una implementación del enfoque utilizando un sistema basado en ontologías y el estándar IEC61499. Esta implementación se ha demostrado en una línea de ensamblaje de fabricación discreta.