Enhancing Application Availability and Integration in Industry. Developing a Modular Operating System with a Marketplace

Abstract

In the age of rapid technological advancement and digital transformation, Small and Medium-sized Enterprises (SMEs) frequently face challenges in keeping up with inno- vation due to budgetary limitations and complex integration processes. In response to the shift from Industry 4.0 (I4.0) to Industry 5.0 (I5.0), both manufacturers and software developers are increasingly adopting a modular approach to software acquisition and distribution. This approach not only enhances flexibility and cost-effectiveness but also emphasizes sustainability and the importance of collaborative networks. The Industry Modular Operating System (IMOS) is proposed as a solution positioned to enhance ap- plication availability, execution, and integration, while fostering collaboration between software developers and industrial site managers. Designed to tackle the inherent chal- lenges of I5.0, the author of IMOS aims to lay a robust foundation for the proposed ecosystem, emphasizing modularity, accessibility, and collaboration. This work presents an OS-like application that streamlines industry-specific resources by offering container- ized software solutions through an integrated marketplace. The implemented platform allows users to efficiently manage a variety of applications and services both on-premise and on-cloud, through an Open Containerization Platform (OCP). By offering this dy- namic ecosystem, IMOS bridges the gap between development and production, promoting seamless symbiosis, problem-solving, and resource-sharing within a vibrant community of industry experts.

Numa era marcada por rápidos avanços tecnológicos e pela transformação digital, peque- nas e médias empresas lutam frequentemente para acompanhar com o ritmo da inovação devido a restrições orçamentais e desafios de integração. Como resposta à transição da Indústria 4.0 para a Indústria 5.0, tanto gestores de manufatura como desenvolvedores de software estão cada vez mais a adotar uma abordagem modular para a aquisição e distribuição de software. Esta abordagem não só aumenta a flexibilidade e a relação custo-eficácia a longo prazo, como também enfatiza a sustentabilidade e a importância das redes colaborativas. O IMOS surge como uma solução posicionada para melhorar a disponibilidade, a execução e a integração de aplicações, promovendo ao mesmo tempo a colaboração entre programadores de software e gestores de espaços industriais. Concebido para enfrentar os desafios inerentes à Indústria 5.0, o presente projeto tem como objetivo estabelecer uma base robusta para o ecossistema proposto, enfatizando a modularidade, a acessibilidade e a colaboração. Este trabalho apresenta uma aplicação protótipo de um sistema operativo que facilita a disseminação de recursos específicos do sector, oferecendo soluções de software conteinerizadas através de um marketplace integrado. A plataforma desenvolvida permite aos seus utilizadores gerir eficazmente uma variedade de aplicações e serviços, tanto localmente como na cloud, através de um OCP. Com este ecossistema dinâmico, o IMOS vem colmatar uma lacuna presente entre as áreas de desenvolvimento e de produção, promovendo a simbióse entre beneficiários, a resolução de problemas e a partilha de recursos numa comunidade dinâmica, composta por especialistas na área.