Promoviendo la Interoperabilidad Centrada en el Humano para la Transformación Digital: Estrategias de Integración de Datos Industriales con Estándares Web
Authors:   , Carvajal Flores Diego Francisco 
Published: December 2024

This doctoral thesis addresses the challenge of Digital Transformation in industrial environments, with a particular focus on human-centered interoperability. The study explores how interoperability standards, Semantic Web and the Internet of Things (IoT), can facilitate industrial data integration and enhance human-machine collaboration in Industry 5.0.

The main objective of the research is to develop a software component, WoT-IL, that enables smooth communication between heterogeneous devices in industrial settings, overcoming the challenges of semantic interoperability. This component aims not only to improve efficiency and safety in industrial processes but also to integrate workers into digital transformation processes, giving them an active role and ensuring their well-being.

A user-centered methodology was used for the development of WoT-IL, with several iterations involving both laboratory tests and validations in real industrial environments. The results obtained in scenarios such as Arçelik and Bosch confirm that WoT-IL enhances device connectivity, system stability, and interoperability, ensuring data integrity throughout the process.

Additionally, the thesis discusses the impact of Industry 5.0, which emphasizes human-machine collaboration and the creation of more efficient and safer industrial environments. Through the implementation of WoT-IL, it is demonstrated that interoperability standards not only improve productivity but also facilitate the customization of production processes and the sustainability of the industry.

In conclusion, WoT-IL represents a significant step toward overcoming data fragmentation in the industry, facilitating the transition to a more human-centered Industry 5.0, with practical applications that benefit both workers and system developers.

RESUMEN

La presente tesis doctoral aborda el desafío de la Transformación Digital en entornos industriales, con un enfoque particular en la interoperabilidad centrada en el ser humano. El estudio explora cómo los estándares de interoperabilidad, la Web Semántica y el Internet de las Cosas (IoT), pueden facilitar la integración de datos industriales y mejorar la colaboración entre humanos y máquinas en la Industria 5.0.

El principal objetivo de la investigación es desarrollar un componente de software, WoT-IL, que permita la comunicación fluida entre dispositivos heterogéneos en entornos industriales, superando los retos de la interoperabilidad semántica. Este componente busca no solo mejorar la eficiencia y la seguridad en los procesos industriales, sino también integrar a los trabajadores en los procesos de transformación digital, dándoles un papel activo y garantizando su bienestar.

Se utilizó una metodología centrada en el usuario para el desarrollo del componente WoT-IL, con varias iteraciones que involucraron tanto pruebas de laboratorio como validaciones en entornos industriales reales. Los resultados obtenidos en escenarios como Arçelik y Bosch confirman que WoT-IL mejora la conectividad entre dispositivos, la estabilidad del sistema y la interoperabilidad, garantizando la integridad de los datos a lo largo del proceso.

Además, la tesis discute el impacto de la Industria 5.0, que enfatiza la colaboración entre humanos y máquinas y la creación de entornos industriales más eficientes y seguros. A través de la implementación de WoT-IL, se demuestra que los estándares de interoperabilidad no solo mejoran la productividad, sino que también facilitan la personalización de los procesos productivos y la sostenibilidad de la industria.

En conclusión, WoT-IL representa un avance significativo hacia la superación de la fragmentación de datos en la industria, facilitando la transición hacia una Industria 5.0 más centrada en el humano, con aplicaciones prácticas que benefician tanto a los trabajadores como a los desarrolladores de sistemas.