Los sistemas ferroviarios son cada vez más complejos. Esta complejidad no es de plano único sino multiplanar, que abarca los sistemas físicos, digitales y socio-técnicos asociados con el estado final. La forma en que estos sistemas interactúan, se desarrollan e impulsan el comportamiento impulsará a su vez el éxito o el fracaso del resultado. Aquí es donde entra en juego el laboratorio de integración de sistemas.
¿Qué es un laboratorio de integración de sistemas?
Un laboratorio de integración de sistemas es una instalación dedicada de simulación, prueba y diagnóstico que permite reunir e integrar sistemas separados en condiciones controladas.
Estas condiciones pueden implicar una o una combinación de las siguientes: integración de sistemas puros; componentes simulados o emulados; escenarios normales, anormales, degradados y de emergencia. Los mejores laboratorios de integración de sistemas brindan la capacidad de probar todos los aspectos del sistema de estado final.
El resultado de esta instalación es un modelo verificable, repetible y validado del rendimiento del sistema que incluye interacciones técnicas y comportamientos emergentes.
Cómo funciona el laboratorio de integración de sistemas
Integración de sistemas no es un proceso de “hacer una sola vez”, es la base de la garantía progresiva.
La creación de un laboratorio de integración de sistemas al principio del ciclo de vida de un proyecto prepara el escenario para que el laboratorio garantice la entrega del sistema en su totalidad. Para garantizar que un laboratorio de integración de sistemas pueda evolucionar en consonancia con las necesidades de un proyecto, debe contar con el respaldo de una estrategia de migración de sistema sólida pero flexible, una que sea escalable y migrable. El laboratorio de integración de sistemas luego probaría la propia estrategia de migración e integraría los sistemas en un procedimiento de etapas progresivas.
El laboratorio se puede utilizar para probar diseños propuestos, construcciones y configuraciones propuestas y procedimientos de prueba propuestos; y evaluar la evidencia de aseguramiento o desarrollar criterios de aceptación basados en una comprensión del mundo real del sistema, cómo se comporta y qué se espera que proporcione.
Ejemplos de laboratorio de integración de sistemas
Los proyectos importantes ya utilizan laboratorios de integración de sistemas. El programa Thameslink en Londres ha visto varias iteraciones del laboratorio durante su ciclo de vida. Estos laboratorios eliminaron los riesgos de los elementos críticos del programa y le permitieron mantener el ritmo. No menos importante de ellos es el ETCS National Integration Facility (ENIF), que se especializa en el desarrollo del sistema europeo de control de trenes (ETCS).
ENIF se ha convertido en una instalación de integración de sistemas líder en el mundo capaz de albergar múltiples proveedores y configuraciones de sistemas, incluidos los sistemas de control y comando a bordo, en el camino y centrales. ENIF es ahora un recurso nacional abierto a cualquier proyecto con una necesidad de integración ETCS. Se espera que esta instalación sea fundamental en los futuros programas ETCS de East Coast Mainline y North City Line, los más avanzados en el Reino Unido hasta la fecha.
Tan apreciado es el valor de una instalación de integración de sistemas que, a principios de 2019, el Ferrocarril Digital del Grupo de Network Rail se comprometió con la cadena de suministro a través del Grupo de Desarrollo Conjunto para especificar el laboratorio de próxima generación. WSP era parte de ese equipo.
Introducción y desarrollo de nuevos productos
Un laboratorio de integración de sistemas bien pensado proporciona el banco de pruebas ideal para la introducción de nuevos productos.
Introducción de nuevos productos es el proceso de llevar un producto (sistema, tecnología o proceso) desde el concepto hasta el desarrollo con pruebas α y β, y llevarlo al mercado.
Parte de este proceso implica confirmar que el diseño es correcto y probar el producto en diferentes circunstancias para comprender cómo funciona y dónde funciona mejor, e identificar cualquier limitación.
La capacidad de probar el producto en múltiples escenarios y configuraciones, con múltiples interfaces, y obtener datos confiables y validados para su revisión y desarrollo, le da al desarrollador la oportunidad de refinar su producto y prepararlo para las pruebas de mercado. El laboratorio de integración de sistemas también se puede utilizar para validar datos de mercado durante esa fase de prueba; a partir de aquí, los problemas se pueden resolver y se puede planificar la siguiente ronda de desarrollo. De esta manera, un laboratorio de integración de sistemas es el catalizador para el desarrollo y la introducción de productos, y ofrece oportunidades mucho más allá de probar interfaces discretas.
Por qué el diseño del laboratorio de integración de sistemas es clave
El diseño de un laboratorio de integración de sistemas determina sus posibles usos. Si el laboratorio está restringido a los sistemas bajo prueba, puede estar muy enfocado y usarse para probar agresivamente interfaces discretas. Dicho modelo se utilizaría en el desarrollo de un sistema de metro GoA4 o Grade of Automation 4, por ejemplo. Un modelo holístico permitiría probar también los sistemas adyacentes y auxiliares. Este tipo de modelo serviría mejor a un sistema con una gran cantidad de puntos de entrada y salida de datos, donde un sistema puede afectar directamente a muchos otros, como una capa de gestión del tráfico en toda la ruta.
¿Necesitas varios proveedores en el mismo laboratorio y, por lo tanto, áreas de trabajo segregadas unidas a través de una red troncal de datos común? ¿Necesitas una zona desmilitarizada para pruebas de terceros? ¿Necesitas simular movimientos de trenes, interfaces de conductor o monitoreo de redes sociales? La forma en que diseña su laboratorio determina lo que puede hacer con él y si puede usarlo para la introducción de nuevos productos.
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La entrega del sistema ferroviario depende de la compleja interacción de la gran cantidad de partes móviles del sistema. La continua evolución de la ecología del sistema introduce riesgo e incertidumbre. El laboratorio de integración de sistemas adecuado, diseñado para capturar y explorar esas interacciones y aprovechar las oportunidades, así como las amenazas, puede eliminar el riesgo de proyectos e introducir sin problemas un nuevo producto en el mercado.
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