SAMOM: uma arquitetura para operação de sistemas de manufatura com habilidades inteligentes e adaptativas - Cruz, Jhaidan Ribeiro (2024)
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.