Metodologia de virtualização de sistemas de manufatura na Indústria 4.0
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Data
2023-10-31
Autores
Orientador
Godoy, Eduardo Paciência
Coorientador
Pós-graduação
Engenharia Elétrica - FESJBV/ICTS 33004170002P2
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Dissertação de mestrado
Direito de acesso
Acesso restrito
Resumo
Resumo (português)
A necessidade de aprimoramento e a crescente demanda de agregar valor aos bens levam as indústrias a buscar soluções para produzir mais, melhor e com menor custo. A Indústria 4.0 (I4.0) vem se consolidando como a solução para tais necessidades e demandas, sendo que, nos seus pilares, a modelagem necessária para a virtualização de máquinas, equipamentos e processos são primordiais para que tecnologias como a Simulação, Comissionamento Virtual e Gêmeos Digitais possam ser desenvolvidas. No entanto, existe uma carência de métodos e procedimentos para a criação organizada e padronizada desses modelos virtuais. O presente trabalho objetiva propor uma metodologia para a virtualização de sistemas de manufatura na I4.0. Essa metodologia é baseada em duas partes, sendo uma relacionada à modelagem individual e modular de estações de trabalho e a outra relacionada à integração dessas estações para compor o sistema de manufatura. A validação da metodologia é realizada através do desenvolvimento um modelo virtual de um sistema de manufatura flexível (FMS) e da interação deste modelo com um controlador e protocolo de comunicação aderentes à I4.0. Para o desenvolvimento foram utilizados um FMS da Festo Didactic, que consiste de uma planta fabril didática composta por estações de trabalho interligadas por uma esteira de movimentação circular, o software Visual Components, como ferramenta para desenvolver a virtualização do sistema e softwares de automação para desenvolvimento do controle lógico como o Codesys. Os modelos virtuais individuais que compõe o FMS foram interconectados e integrados através do protocolo OPC UA e foram realizados testes de comunicação e operação que permitiram avaliar o funcionamento do modelo virtual, validar a metodologia desenvolvida na ferramenta escolhida e verificar o potencial do modelo virtual para o desenvolvimento de simulações e comissionamento virtual.
Resumo (inglês)
The need for improvement and the growing demand to add value to goods lead industries to look for solutions to produce more, better and at a lower cost. Industry 4.0 (I4.0) has been consolidating itself as the solution to such needs and demands, and, in its pillars, the modeling necessary for the virtualization of machines, equipment and processes are essential for technologies such as Simulation, Virtual Commissioning and Digital Twins can be developed. However, there is a lack of methods and procedures for the organized and standardized creation of these virtual models. The present work aims to propose a methodology for the virtualization of manufacturing systems in I4.0. This methodology is based on two parts, one related to the individual and modular modeling of workstations and the other related to the integration of these stations to compose the manufacturing system. Validation of the methodology is carried out through the development of a virtual model of a flexible manufacturing system (FMS) and the interaction of this model with a controller and communication protocol compliant with I4.0. For the development, an FMS from Festo Didactic was used, which consists of a didactic manufacturing plant composed of workstations interconnected by a circular movement belt, the Visual Components software, as a tool to develop system virtualization and automation software for development. control logic like Codesys. The individual virtual models that make up the FMS were interconnected and integrated through the OPC UA protocol and communication and operation tests were carried out to evaluate the functioning of the virtual model, validate the methodology developed in the chosen tool and verify the potential of the virtual model for development of simulations and virtual commissioning.
Descrição
Palavras-chave
Idioma
Português
Como citar
VIEIRA, Regis de Goes. Metodologia de virtualização de sistemas de manufatura na Indústria 4.0. Orientador: Eduardo Paciência Godoy. 2023. 81 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Instituto de Ciência e Tecnologia, Universidade Estadual Paulista, Sorocaba, 2023.