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SENAI Departamento Regional Rio Grande do Sul
Dr. Eng. Victor Gomes Diretor do ISI em Soluções Integradas em Metalmecânica
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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
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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?
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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
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A quarta Revolução Industrial
4.0
4.0
4.0
Vendas
Financeiro
Expedição Projeto
Produção
Suprimentos
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“ 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
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“ 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
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“ 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
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“ 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.
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“ 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.
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“ 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.
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“ 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.
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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
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Mensagem Final
“O futuro é amanhã, Se você dormir hoje .... ... Já acordará no futuro!”
João Alvarez Peixoto
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Bem-Vindo ao Futuro
Instituto SENAI de Inovação em Metalmecânica