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Título
Proposta de uma arquitetura de comunicação para máquinas-ferramenta no contexto de Cyber Physical Production System (CPPS)
Orientador
André Luis Helleno
Autor
Eduardo Marchesini
Palavra chave
Indústria 4.0. Protocolo de comunicação. Padrão de comunicação. Cyber-Physical Production Systems.
Grupo CNPQ
Programa
MS - ENGENHARIA DE PRODUÇÃO (PPGEP)
Área
ENGENHARIAS
Data da defesa
06/03/2020
Nº Downloads
363
Resumo
A evolução das tecnologias associadas à redução do seu custo de implementação tem contribuído para a revolução no ambiente de manufatura, o que é definido como a quarta revolução industrial. Nesse sentido, tem crescido a inserção de sensores para monitorar e interagir com as unidades de um sistema de manufatura (operadores, máquinas e equipamentos e células de manufatura), assim como, tem crescido o desenvolvimento de sistemas de aquisição e análise de informações para que as tomadas de decisões sejam eficientes. Esse cenário tem gerado inúmeros estudos na busca do desenvolvimento de um cenário Cyber-Physical Production System (CPPS) capaz de atender os requisitos da Indústria 4.0. Este trabalho tem como objetivo desenvolver uma arquitetura de comunicação para integrar máquinasferramenta CNC em um cenário de CPPS dentro deste contexto. Para tanto, o método de pesquisa utilizado foi um estudo de caso em uma empresa multinacional fabricante de máquinas-ferramenta, no qual foi desenvolvido uma arquitetura de comunicação para máquinas-ferramenta considerando duas plataformas de CNC, os requisitos de sensores do fabricantes da máquina ferramenta e requisitos de clientes usuários de máquina ferramenta em um contexto de CPPS. A arquitetura desenvolvida foi implementada conforme condições reais de uso e validada conforme os requisitos determinados pela pesquisa, desta forma foi possível encontrar pontos de otimização do sistema aumentando desta forma a viabilidade técnica e financeira da arquitetura teórica proposta.
Abstract
The evolution of technologies associated with the reduction of its cost of implementation has contributed to the revolution in the manufacturing environment, which is defined as the fourth industrial revolution. In this sense, the insertion of sensors to monitor and interact with the units of a manufacturing system (operators, machines and equipment and manufacturing cells) has grown, as well as the development of information acquisition and analysis systems so that decision-making is efficient. This scenario has generated numerous studies in the search for the development of a Cyber-Physical Production System (CPPS) scenario capable of meeting the requirements of Industry 4.0. This work aims to develop a communication architecture to integrate CNC machine tools in a CPPS scenario within this context. Therefore, the research method used was a case study in a multinational machine tool manufacturer, in which a communication architecture for machine tools was developed considering two CNC platforms, the sensor requirements of the machine tool manufacturers and requirements of machine tool customers in a CPPS context. The developed architecture was implemented according to real conditions of use and validated according to the requirements determined by the research, in this way it was possible to find points of optimization of the system thus increasing the technical and financial viability of the proposed theoretical architecture.
