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Indústria 4.0
Me. Eng. João Alvarez Peixoto Doutorando em Automação e Controle Industrial – UFRGS Especialista em P,D&I do Instituto SENAI de Inovação em Metalmecânica
Necessidade da indústria do “Futuro”
REQUISITOS DA FÁBRICA DO FUTURO • Capacidade de interação; • Cooperação entre as empresas; • Suporte de hardware heterogêneo interoperável; • Escalabilidade, adicionando ou retirando o número de
recursos sem interromper as operações; • Agilidade através da adaptabilidade e reconfiguração; • Tolerância à falha e recuperação dela; • Diversidade nos requisitos do produto; • Produtos customizados; • Lotes pequenos de produção.
JAMMES, Francois; SMIT, Harm. Service-Oriented Paradigms in Industrial Automation. IEEE
Transactions On Industrial Informatics, New Jersey, v. 1, n. 1, p.62-70, Feb. 2005. Institute of
Electrical & Electronics Engineers (IEEE).
SOLUÇÃO?
As revoluções industriais...
1.0
2.0
3.0
4.0 Mecanização
Produção em Massa
Automação
Interação
1969 1712 1913 2010 Hoje
1ª Revolução Industrial
2ª Revolução Industrial
3ª Revolução Industrial
4ª Revolução Industrial
A quarta Revolução Industrial
4.0
4.0
4.0
Vendas
Financeiro
Expedição Projeto
Produção
Suprimentos
“ A Fábrica 4.0” – Preceitos e Ferramantas
I) Interoperabilidade
II) Virtualização
III) Descentralização
HERMANN, Mario; PENTEK, Tobias; OTTO, Boris. Design Principles for Industrie 4.0 Scenarios: A Literature Review. 2015.
Disponível em: <http://www.snom.mb.tu-dortmund.de/cms/de/forschung/Arbeitsberichte/Design-Principles-for-Industrie-4_0-
Scenarios.pdf>.
KOLBERG, Dennis; ZÜHLKE, Detlef. Lean Automation enabled by Industry 4.0 Technologies. Ifac-papersonline, [s.l.], v. 48, n. 3,
p.1870-1875, dez. 2015. Elsevier BV. http://dx.doi.org/10.1016/j.ifacol.2015.06.359
IV) Adaptação da produção em tempo real
V) Orientação a serviços
VI) Sistemas modulares dos equipamentos
IoT – Internet das Coisas
Computação em Nuvem
Comissionamento virtual
Análise de dados
Rastreabilidade
Máquina a Máquina
“ A Fábrica 4.0” – Interoperabilidade
Interoperabilidade, permitindo que todos os CPS de uma fábrica ou ambiente industrial, mesmo que descendentes de diversos fornecedores, possam se comunicar através das redes;
Ganhos: Hardware heterogêneo; Flexibilidade.
IoT
“ A Fábrica 4.0” – Virtualização
Virtualização, possibilitando que os dados obtidos dos CPS nos produtos e equipamentos físicos sejam transmitidos aos modelos virtuais e em simulações, espelhando comportamentos reais no ambiente virtual;
Ganhos: • Simulação dinâmica processo fabril; • Programação em sistema virtual
antes aquisição do real; • Melhor análise do processo
produtivo.
Interação Real com Virtual
Digitalização do processo produtivo
“ A Fábrica 4.0” – Descentralização
Descentralização dos controles dos processos produtivos, com produtos que irão gerir as tomadas de decisões na manufatura e nos processos de produção em tempo real;
Ganhos: • Rastreabilidade em tempo real; • Customização produtos; • Diversificação do produto; • Pequenos lotes de produção; • Flexibilidade de produção.
“ A Fábrica 4.0” – Adaptação em tempo real
Adaptação da produção em tempo real, dados serão analisados no instante em que são coletados, permitindo que a produção seja alterada ou transferida para outros silos em caso de falhas ou na produção de bens customizados;
Repositório em Nuvem
Ganhos: • Auto-organização da produção; • Customização do produto; • Flexibilidade de produção; • Predição de comportamento e
falha.
“ A Fábrica 4.0” – Orientação a serviços
Orientação a serviços. Dados e serviços serão disponibilizados em rede aberta, de forma a dispor suas funcionalidades para alocação.
Ganhos: • Auto-organização da produção; • Customização do produto; • Flexibilidade de produção; • Equipamentos heterogêneos; • Lotes pequenos de produção.
“ A Fábrica 4.0” – Sistemas modulares
Sistemas modulares dos equipamentos e linhas de produção tornarão as fábricas mais flexíveis e adaptáveis às alterações necessárias.
Ganhos: • Auto-organização da produção; • Flexibilidade de processo; • Reconfiguração do processo produtivo; • Produtos customizados; • Produtos diversificados; • Pequenos lotes de produção.
Sintese
REQUISITOS • Capacidade de interação; • Cooperação entre as empresas; • hardware heterogêneo
interoperável; • Escalabilidade; • Agilidade através da reconfiguração; • Tolerância à falha e recuperação
dela; • Diversidade nos requisitos do
produto; • Produtos customizados; • Lotes pequenos de produção.
I) Interoperabilidade
II) Virtualização
III) Descentralização
IV) Adaptação da produção em tempo real
V) Orientação a serviços
VI) Sistemas modulares dos equipamentos
IoT – Internet das Coisas
Computação em Nuvem
Comissionamento virtual
Análise de dados
Rastreabilidade
Máquina a Máquina
PRECEITOS FERRAMENTAS
Mensagem Final
“O futuro é amanhã, Se você dormir hoje .... ... Já acordará no futuro!”
João Alvarez Peixoto
