TIBA: Uma arquitetura de interoperabilidade confiável para Indústria 4.0

Autor(es)

Ana Paula Allian

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC/SB)
• Data de defesa: 2021-01-18

Membros da banca

Elisa Yumi Nakagawa; Khalil Drira; Silverio Juan Martinez Fernandez; Paulo Eigi Miyagi

• Orientador: Elisa Yumi Nakagawa

Resumo

A Indústria 4.0 tem chamado a atenção de empresas ao alavancar fábricas inteligentes interconectadas e complexos processos de fabricação. A busca por uma interoperabilidade confiável entre diversas entidades heterogêneas no contexto da Indústria 4.0 é um grande desafio; por isso, diversas initiavas para padronizar a interoperabilidade têm sido implementadas com objetivo de padronizar e adaptar diferentes soluções. No entanto, as empresas interessadas no Industry 4.0 não têm deparado com orientações sobre quais soluções ou requisitos devem ser considerados para arquitetar sistemas para a Industria 4.0 e garantir uma interoperabilidade confiável. Este trabalho contribui com uma arquitetura de interoperabilidade confiável para a Indústria 4.0 (TIBA), combinando blockchain com soluções tradicionais de interoperabilidade. A primeira etapa constituiu da identificação dos principais desafios em relação à interoperabilidade em projetos reais da Industria 4.0. Em seguida, projetamos um conjunto de drivers arquiteturais combinando tais desafios com aspectos de qualidade extraídos da literatura por meio de uma revisão sistemática. Refinamos esses drivers ao com especialistas da indústria 40 por meio de pesquisas online. Posteriormente definimos soluções para os drivers arquiteturais e conduzimos uma pesquisa com especialistas da Indústria 4.0 por meio de entrevistas. As respostas dos especialistas foram analisadas com estudos qualitativos baseado em Grounded-theory. O projeto do TIBA leva em consideração a tecnologia blockchain combinada com sistemas tradicionais que, juntos, cobrem as principais preocupações relacionadas a uma interoperabilidade confiável. Para avaliar o TIBA, nós o instanciamos em um cenário real da Indústria 4.0, observando como uma empresa de manufatura pode conceder contratos automaticamente a fim de incorporar capacidades de empresas externas em seu próprio sistema de produção. Cada etapa deste cenário foi cuidadosamente projetada de acordo com os drivers arquiteturais e representada por meio de visões arquiteturais. TIBA pode apoiar o projeto para desenolver soluções de interoperabilidade confiável, fornecendo drivers arquiteturais e soluções arquiteturais. TIBA compreende do primeiro conjunto de decisões arquiteturais relacionadas à combinação de blockchain com tecnologias tradicionais e pode contribuir para a realização de projetos da Indústria 4.0. (AU)

• Processo FAPESP: 16/05919-0 - Gerenciamento de variabilidade em arquiteturas de referência
• Beneficiário: Ana Paula Allian
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado