Abstract
A Indústria 4.0 (I4.0) é uma expressão usada para explicar a evolução do processo de transformação tecnológica que é observado nos sistemas produtivos, logísticos e nos modelos de negócios desde a última década. Os profissionais envolvidos utilizam a I4.0 para justificar o estabelecimento de diretrizes para este processo de transformação tecnológica, que seria caracterizada pela integração de tecnologias existentes e que foram desenvolvidas de modo relativamente independentes entre si. Para tanto, do ponto de vista de arquitetura de sistemas, foi introduzido em 2015 o Modelo de Arquitetura de Referência da Indústria 4.0 (RAMI 4.0). Este modelo de arquitetura, orientada a serviços, foi elaborado para guiar a implantação da I4.0 nas empresas do setor de modo que estas possam desenvolver suas próprias soluções (arquiteturas de sistemas), mas dentro de um contexto de interoperabilidade de sistemas de manufatura inteligente. Apesar destas arquiteturas objetivarem a otimização do desempenho dos processos envolvidos, observa-se que muitas delas tratam a estrutura de bancos de dados como meras entidades que dão suporte à sua implementação. Neste trabalho, é mostrado, por meio de um estudo de caso de sistema de manufatura inteligente, que a escolha do modelo de dados a ser utilizado pode afetar significativamente o desempenho de uma arquitetura. Demonstra-se também que a escolha pelo modelo mais adequado envolve trade-offs que podem ser analisados de acordo com um procedimento sistemático para suporte à tomada de decisões. Por fim, destaca-se a importância da persistência poliglota, em que as especificações da arquitetura são efetivamente atendidas por meio da utilização de múltiplos modelos de dados.
Industry 4.0 (I4.0) is a term used to explain the evolution of the technological transformation process that has been observed in production systems, logistics and business models since the last decade. The professionals involved use I4.0 to justify the establishment of guidelines for this technological transformation process, which would be characterized by the integration of existing technologies that were developed relatively independently from each other. To this end, from a systems architecture standpoint, the Reference Architecture Model of Industry 4.0 (RAMI 4.0) was introduced in 2015. This architecture model, service-oriented, was designed to guide the deployment of I4.0 in companies in the industry so that they can develop their own solutions (system architectures), but within a context of interoperability of intelligent manufacturing systems. Although these architectures aim at optimizing the performance of the processes involved, it is observed that many of them treat the database structure as mere entities that support their implementation. In this work, it is shown, through a case study of an intelligent manufacturing system, that the choice of the data model to be used can significantly affect the performance of an architecture. It is also demonstrated that the choice for the most adequate model involves trade-offs that can be analyzed according to a systematic procedure for decision support. Finally, we highlight the importance of polyglot persistence, where architecture specifications are effectively met through the use of multiple data models.