Indústria 4.0 i sistemes IT¶
Reserves taula en un restaurant amb el mòbil. Quan arribes, la tauleta del cambrer ja mostra el teu nom, la cuina veu la comanda en el moment que es pren i, a final de mes, el comptable no tecleja ni un sol tiquet. Una dada, escrita una vegada, viatja per tota l'empresa. Com hi han arribat, les empreses, i quins programes ho fan possible?
Aquesta lliçó respon les dues preguntes. Primer, d'on ve la idea: una història de quatre revolucions industrials que acaba en una paraula que llegiràs a tot arreu, Indústria 4.0. Després, qui fa servir la IT dins una empresa, i amb quins sistemes. Aquests sistemes són exactament els programes que un tècnic de DAM construeix, integra i manté.
Què aprendràs
- Situar la Indústria 4.0 al final de les quatre revolucions industrials i dir què la fa diferent
- Explicar què és un sistema ciberfísic amb un exemple quotidià
- Anomenar els departaments típics d'una empresa i el sistema IT que fa servir cadascun
- Dir què fan un ERP, un CRM i un PMS, i per què és important escriure una dada una sola vegada
- Donar diferències i similituds entre IT i OT, i evitar la trampa de fer una llista només de diferències
Quatre revolucions industrials¶
| Revolució | Quan | Què la va fer possible | Què va canviar |
|---|---|---|---|
| 1a | Finals del segle XVIII | Màquina de vapor, mecanització | De la feina manual a la fàbrica |
| 2a | Finals del segle XIX – principis del XX | Electricitat, la cadena de muntatge | Producció en massa |
| 3a | Segona meitat del segle XX | Electrònica, ordinadors, PLC i robots | Producció automatitzada |
| 4a | Avui | Sistemes ciberfísics, internet de les coses, núvol, dades i IA | Màquines, sistemes i persones connectats; decisions basades en dades |
La seqüència que has de recordar és vapor → electricitat → automatització → connexió i dades. No necessites les dates exactes de les tres primeres.
La Indústria 4.0 és la quarta revolució industrial: màquines, productes i sistemes connectats entre ells, que generen dades que l'empresa fa servir per decidir i actuar.
El terme va néixer a Alemanya. Industrie 4.0 es va presentar en públic a la fira de Hannover el 2011, com a projecte de l'estratègia d'alta tecnologia del govern alemany, de la mà de Henning Kagermann, Wolfgang Wahlster i Wolf-Dieter Lukas.
La diferència amb la tercera revolució no és que hi hagi ordinadors. La tercera revolució ja en tenia. La diferència és que ara tot està connectat i produeix dades que algú fa servir.
Un sistema ciberfísic és una cosa física (una màquina, un edifici, un vehicle) amb sensors, programari i connexió a la xarxa, de manera que es pot supervisar i controlar digitalment.
Al joc de construir ciutats, la tercera revolució és una ciutat on els semàfors canvien amb un temporitzador. La quarta és una ciutat on cada semàfor informa del trànsit que veu, i tu els vigiles i els ajustes tots des d'una sola pantalla.
No només fàbriques
La paraula diu indústria, però la idea s'aplica a tot arreu: un hotel on les habitacions informen de la seva temperatura, un port on les grues informen de la seva posició, una xarxa d'aigua on les canonades informen de la seva pressió. Un hotel amb claus magnètiques i les reserves en un full de càlcul viu a la tercera revolució. Un hotel que obre la porta amb el teu mòbil i canvia els preus segons la demanda viu a la quarta.
Qui fa servir la IT dins una empresa¶
Tota empresa, d'un hotel a una empresa emergent de programari, s'organitza en departaments. Cadascun té la seva feina i els seus sistemes.
| Departament | Què fa | Sistemes IT típics |
|---|---|---|
| Direcció | Estratègia i decisions | Quadres de comandament, intel·ligència de negoci (BI) |
| Administració i finances | Comptabilitat, factures, impostos | ERP (mòdul de finances), facturació electrònica |
| Recursos humans | Contractes, nòmines, torns | Programari de nòmines i RH, control horari |
| Vendes i màrqueting | Vendes, campanyes, clients | CRM, web, botiga en línia |
| Compres i logística | Proveïdors, estoc, enviaments | ERP (compres i magatzem), sistema de gestió de magatzem |
| Atenció al client | Consultes, incidències, postvenda | CRM, sistema de tiquets |
| Informàtica (sistemes) | Xarxa, servidors, seguretat, suport | Gestió d'usuaris, còpies de seguretat, monitoratge |
Tres famílies de sistemes que has de saber anomenar:
Un ERP (Enterprise Resource Planning, planificació de recursos empresarials) reuneix els processos de l'empresa (finances, compres, estoc, vendes, RH) en una única base de dades. Exemples: SAP, Microsoft Dynamics 365, Odoo.
Un CRM (Customer Relationship Management, gestió de la relació amb el client) gestiona tota la relació amb els clients: contactes, oportunitats de venda, incidències, campanyes. Exemples: Salesforce, HubSpot.
Un PMS (Property Management System) és el sistema de gestió d'un hotel: reserves, habitacions, check-in i facturació. Cada sector té el seu; una botiga o un bar té el seu sistema de punt de venda (TPV).
Abans de l'ERP, cada departament tenia el seu programa i el seu full de càlcul, i el mateix client s'escrivia tres vegades: a vendes, al magatzem i a comptabilitat. Tres còpies són tres oportunitats d'equivocar-se. La gràcia d'un ERP és que una dada s'introdueix una vegada i tothom veu la mateixa. A la ciutat, és un sol registre a l'ajuntament en lloc d'una llibreta diferent a cada oficina.
Això és feina de DAM
Odoo té una edició de codi obert (Community), i el seu servidor està escrit sobretot en Python, amb una interfície web en JavaScript. Personalitzar un ERP, connectar-lo a una botiga en línia o escriure-li un informe és feina de cada dia per a un tècnic de DAM.
IT i OT a fons¶
A la primera lliçó vas comparar què gestionen IT i OT, on viuen, la seva prioritat i la seva vida útil. Aquí tens més diferències:
| IT | OT | |
|---|---|---|
| Temps de resposta | Esperar uns segons sol ser acceptable | Temps real: la màquina no pot esperar |
| Actualitzacions | Pedaços freqüents, reinicis periòdics | Molt poques; s'ha d'aturar la producció i planificar l'actualització |
| Xarxes i protocols | Estàndards d'internet: TCP/IP, HTTP, correu | Busos i protocols industrials, alguns propietaris: Modbus, Profinet, OPC UA |
| Si falla | Es perden dades, temps o diners | S'atura la producció; hi pot haver danys físics o perill per a les persones |
| Qui se n'encarrega | El departament d'informàtica | Manteniment i enginyeria de planta |
I ara la part que la majoria de gent oblida. El currículum demana diferències i similituds:
- Totes dues són maquinari + programari + xarxes, i totes dues s'han de programar i mantenir.
- Totes dues produeixen i consumeixen dades que l'empresa necessita.
- Totes dues necessiten ciberseguretat, còpies de seguretat i control d'accés.
- Cada vegada més, comparteixen la mateixa tecnologia: Ethernet, TCP/IP, sistemes operatius estàndard, virtualització.
La convergència IT/OT és la tendència que la IT i la OT facin servir cada vegada més la mateixa tecnologia i estiguin connectades entre elles.
Compte: \"la IT i la OT no tenen res en comú\"
És l'error més habitual. Tenen prioritats diferents (les dades davant les persones i la disponibilitat), però estan fetes dels mateixos materials i s'enfronten als mateixos atacants. A la ciutat, l'ajuntament i la depuradora són edificis diferents, però tots dos tenen portes, claus i personal que pot ser enganyat.
A classe: el mapa de sistemes¶
Per parelles, cada parella va agafar un cas:
- Cas A: l'hotel de Calvià, 150 habitacions, un restaurant, obert de març a novembre.
- Cas B: una empresa de programari amb 25 treballadors al ParcBit, que fa aplicacions a mida per a altres empreses.
| Pas | Fes això | Hauries de veure |
|---|---|---|
| 1 | Fes una taula amb cinc departaments i, per a cadascun, un sistema IT i les dades que gestiona | Una taula com la d'aquesta pàgina, adaptada al teu cas |
| 2 | Troba una dada que dos departaments necessiten alhora (per exemple, una reserva: recepció i comptabilitat) | El motiu pel qual existeix un ERP: si cada departament té la seva còpia, no coincideixen |
| 3 | Com a desenvolupador: quina integració entre dos sistemes programaries primer, i per què? | Una frase que connecti dos sistemes |
Després, individualment, tota la classe va jugar a IT, OT o totes dues? amb frases com ara "si s'atura deu minuts perdem un lot sencer" (OT), "instal·lem les actualitzacions de seguretat cada mes" (IT) o "envia dades per una xarxa Ethernet" (totes dues), i cada alumne va escriure dues diferències i dues similituds entre IT i OT a Classroom.
Per al teu projecte¶
Per al Lliurament 1:
- La Secció A enumera els departaments de la vostra empresa i els sistemes IT reals que fa servir. Troba'ls i cita'ls: el web de l'empresa, la memòria anual, la premsa o les ofertes de feina (una oferta de feina que demana "experiència amb SAP" és una font).
- La comparació de grup entre IT i OT ha d'incloure similituds, no només diferències, amb exemples de la vostra empresa.
Idees clau¶
- Quatre revolucions: vapor → electricitat → automatització → connexió i dades. La Indústria 4.0 es va presentar a Hannover el 2011.
- Un sistema ciberfísic és una cosa física amb sensors, programari i connexió.
- Cada departament fa servir els seus sistemes IT; l'ERP els posa en una sola base de dades, el CRM gestiona els clients, el PMS porta un hotel.
- Introdueix cada dada una sola vegada: aquest és el motiu pel qual existeixen els sistemes integrats.
- IT i OT es diferencien en prioritats, temps de resposta, actualitzacions i protocols, però comparteixen maquinari, programari, xarxes, dades i riscos: la convergència IT/OT.
Comprovació ràpida¶
1. Què fa diferent la quarta revolució industrial de la tercera?
- Apareixen els ordinadors per primera vegada
- L'electricitat arriba a les fàbriques
- Màquines, sistemes i persones estan connectats i generen dades que es fan servir per decidir
- La producció passa del taller a la fàbrica
Els ordinadors i els PLC ja existien a la tercera revolució. La Indústria 4.0 és connexió i dades.
2. On i quan es va presentar en públic el terme \"Industrie 4.0\"?
- A Silicon Valley, el 1995
- A la fira de Hannover, a Alemanya, el 2011
- A Barcelona, al Mobile World Congress del 2016
- Al Japó, el 1980
Es va presentar a la fira de Hannover el 2011 com a part de l'estratègia d'alta tecnologia del govern alemany.
3. Quin sistema posa finances, compres, estoc i facturació en una única base de dades?
- CRM
- ERP
- PMS
- SCADA
L'ERP integra els processos de l'empresa en una base de dades. El CRM tracta dels clients, el PMS és el sistema de gestió d'un hotel i l'SCADA pertany a la planta (OT).
4. Quin departament fa servir més un CRM?
- Recursos humans
- Comptabilitat
- Vendes i atenció al client
- Manteniment de planta
Un CRM gestiona la relació amb els clients: contactes, oportunitats de venda i incidències. Aquesta és la feina diària de vendes i d'atenció al client.
5. Recepció i comptabilitat tenen cadascuna la seva llista de reserves en programes diferents. Quin és el problema més probable?
- Cap: dues còpies són més segures que una
- Les dues llistes acaben sent diferents, i algú ha d'escriure les mateixes dades dues vegades
- L'hotel necessita més OT
- Les reserves no es poden pagar amb targeta
Dues còpies de les mateixes dades se separen i dupliquen la feina d'escriure. La solució és introduir cada dada una vegada en un sistema compartit, com un ERP.
6. Quines DUES d'aquestes són similituds entre IT i OT?
- Totes dues necessiten ciberseguretat, còpies de seguretat i control d'accés
- Totes dues es poden aturar i reiniciar en qualsevol moment per instal·lar actualitzacions
- Totes dues estan fetes de maquinari, programari i xarxes
- Totes dues posen primer la confidencialitat de les dades
IT i OT comparteixen materials i riscos: maquinari, programari, xarxes i la necessitat de ciberseguretat. Es diferencien en les prioritats: la OT no es pot aturar fàcilment i posa primer les persones i la disponibilitat.
7. Els semàfors d'una ciutat ara informen del trànsit que veuen i es poden ajustar des d'una sala de control. Quin concepte és?
- Digitització
- Un ERP
- Un sistema ciberfísic, típic de la Indústria 4.0
- Un CRM
Una cosa física (el semàfor) amb sensors, programari i connexió, supervisada i controlada digitalment, és un sistema ciberfísic: la idea central de la Indústria 4.0.
Ja coneixes les oficines de la ciutat. Ara baixes a la planta, on hi ha les màquines, i veuràs què passa quan les dues meitats es connecten: Planta, negoci i IT–OT.