RAMI 4.0 Adoption in SMEs: Evaluation and Application Case

Abstract

O modelo arquitetônico de referência para a indústria 4.0 (RAMI 4.0) é um guia para a corrente transformação digital na Indústria. No entanto, a sua adopção em pequenas e médias empresas (PME) ainda se encontra numa fase emergente. Esta tese de mestrado descreve como implementar projetos-piloto na era da Indústria 4.0 seguindo uma abordagem de arquitetura de empresa (AE) e apresenta a concepção e projeção de uma app de manufacturação representativa do RAMI 4.0 no âmbito das PMEs. A linguagem ArchiMate é usada para modelar a visão da Indústria 4.0 na empresa associada e identificar os requisitos específicos para desenvolvimentos de tecnologia. Este trabalho apresenta (1) modelos de AE para as seis camadas principais de RAMI4.0: negócios, funcional, informação, comunicação, integração e ativos, (2) a instanciação de um projeto piloto adotando tecnologias móveis na manufatura e códigos de resposta rápida (QR-Code) para identificação e rastreabilidade do produto e (3) a criação de um guia rápido para PMEs para as estas seguirem ao adotar uma arquitetura compatível com RAMI 4.0 para projetos da Indústria 4.0. Para a teoria, este estudo confirma pesquisas recentes que sugerem a adequação do ArchiMate para ajudar nas iniciativas da Indústria 4.0, fornecendo exemplos de modelos em camadas para \gls{rami}. Para a prática, este estudo pode ser útil para aumentar a adoção do RAMI 4.0 em PMEs e exemplificar como implementar desenvolvimentos específicos do setor, começando com uma descrição de alto nível da arquitetura da Indústria 4.0. As abordagens de AE para a Indústria 4.0 podem ajudar as empresas nos seus planos de investimento a longo prazo e garantir a integração de tecnologia e o alinhamento estratégico dos projetos da Indústria 4.0.

Reference Architectural Model for Industry 4.0 (RAMI 4.0) is an influential guide to the ongoing digital transformation in Industry. However, the adoption of RAMI 4.0 in Small and Medium Enterprises (SME) is still emerging. This master thesis describes how to deploy pilot projects in the era of Industry 4.0 following an Enterprise Architecture (EA) approach. The field intervention presents the design and projection of an app for manufacturing that adheres to RAMI 4.0 in the context of SMEs. ArchiMate language is used to model the Industry 4.0 vision in the case company and identify specific requirements for technology developments. This work presents (1) EA models for the six main RAMI 4.0 layers: business, functional, information, communication, integration, and asset, (2) the instantiation of a pilot project adopting mobile technologies in manufacturing and Quick-Response Code (QR-code) identification for product traceability and (3) a quick guide for SMEs follow when adopting a RAMI 4.0 compliant architecture for Industry 4.0 projects. For theory, this study confirms recent research suggesting the suitability of ArchiMate to help in Industry 4.0 initiatives, providing examples of layered models for RAMI 4.0. For practice, the study can be helpful to increase the adoption of RAMI 4.0 in SMEs and exemplify how to deploy specific Industry developments starting with a high-level description of the Industry 4.0 architecture. Enterprise architecture approaches to Industry 4.0 can assist companies in their long-term investment plans and ensure technology integration and strategic alignment of Industry 4.0 projects.