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Universidade Federal da Bahia |
Repositório Institucional da UFBA
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/40806
Tipo: Dissertação
Título: SAMOM: uma arquitetura para operação de sistemas de manufatura com habilidades inteligentes e adaptativas
Autor(es): Cruz, Jhaidan Ribeiro
Primeiro Orientador: Lepikson, Herman Augusto
metadata.dc.contributor.referee1: Lepikson, Herman Augusto
metadata.dc.contributor.referee2: Sant'Anna, Ângelo Márcio Oliveira
metadata.dc.contributor.referee3: Melo, Thamiles Rodrigues de
metadata.dc.contributor.referee4: Machado, Carlos Alberto Tosta
Resumo: Os sistemas de manufatura comumente necessitam de adequada gestão e controle (G&C) para tomadas de decisão e consequente atendimento das demandas de produção. Os sistemas anteriores à Industria 4.0 (tradicionais), são limitados quanto à flexibilidade necessária para se adequarem às demandas emergentes, como a diversidade de processos e a personalização de produtos. Nestes sistemas, as características típicas de uma automação dedicada e focada em ilhas, pouco favorece a uma integração adequada. Em consequência, as atividades de G&C despendem elevadas quantidades de recursos. A Indústria 4.0 (I4.0) traz conceitos e tecnologias, que oportunizam novos sistemas de manufatura (sistemas de manufatura 4.0) com maior flexibilidade e eficiência de G&C. O presente trabalho tem como objetivo propor uma arquitetura para gestão e controle integrados de sistemas de manufatura discretos e em batelada com características distribuídas e com habilidades preditivas e adaptativas. Para isso, a arquitetura se utiliza de tecnologias habilitadoras e conceitos da I4.0, com foco em Análise de Dados, IA, Integração de Sistemas e Arquitetura Orientada a Serviços (SOA – Service-Oriented Architecture). O modelo proposto se desdobra numa SOA, baseada em Sistemas Multiagentes (SMA) e Sistemas de Execução da Manufatura (MES – Manufacturing Execution Systems). Também descreve componentes, interações, conceitos e particularidades de implementação de tal arquitetura. O modelo proposto foi validado em uma planta piloto de manufatura 4.0, em que foi possível demonstrar que os dispositivos de tal sistema foram gerenciados e controlados, com o auxílio de representações digitais (agentes), de forma descentralizada, distribuída e heterárquica. Também foi possível demonstrar a realização, pelo SMA em questão, de predições das disponibilidades dos dispositivos e de tomadas de decisão sobre o desempenho da produção. Conclui-se que o trabalho demonstra ser uma referência para implementação de arquiteturas compatíveis com a G&C de sistemas de manufatura 4.0.
Abstract: Manufacturing systems commonly require adequate management and control (M&C) for decision-making and consequent meeting of production demands. Systems prior to Industry 4.0 (traditional) are limited in terms of the flexibility required to adapt to emerging demands, such as process diversity and product customization. In these systems, the typical characteristics of dedicated automation focused on islands do little to favor adequate integration. As a result, M&C activities require large amounts of resources. Industry 4.0 (I4.0) brings concepts and technologies that enable new manufacturing systems (4.0 manufacturing systems) with greater flexibility and M&C efficiency. This paper aims to propose an architecture for integrated management and control of discrete and batch manufacturing systems with distributed characteristics and predictive and adaptive capabilities. To this end, the architecture uses enabling technologies and concepts from I4.0, focusing on Data Analysis, AI, Systems Integration and Service-Oriented Architecture (SOA). The proposed model unfolds into a SOA, based on Multi-Agent Systems (MAS) and Manufacturing Execution Systems (MES). It also describes components, interactions, concepts and implementation particularities of such architecture. The proposed model was validated in a pilot plant of 4.0 manufacturing, where it was possible to demonstrate that the devices of such system were managed and controlled, with the help of digital representations (agents), in a decentralized, distributed and heterarchical way. It was also possible to demonstrate the realization, by the MAS in question, of predictions of the availability of the devices and of decision-making about the production performance. It is concluded that the work proves to be a reference for the implementation of architectures compatible with the G&C of manufacturing systems 4.0.
Palavras-chave: Gestão e Controle de Processos
Sistemas de Execução da Manufatura
Arquitetura Orientada a Serviços
Adaptabilidade
Sistemas Multiagentes
CNPq: CNPQ::OUTROS::ENGENHARIA MECATRONICA
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Computação - IC
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Mecatrônica da UFBA (PPGM) 
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/40806
Data do documento: 12-Ago-2024
Aparece nas coleções:Dissertação (PPGM)

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