Dispositivo de controle para a indústria 4.0 baseado no RAMI 4.0 e OPC UA

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Melo, Pablo Felipe Soares de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Automação; Engenharia elétrica; Internet das coisas
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/192851

A Quarta Revolução Industrial ou I4.0 representa a evolução dos sistemas produtivos atuais a partir da união entre tecnologias de automação industrial e tecnologia da informação. A inovação técnica da I4.0 é caracterizada pela integração vertical e horizontal dos sistemas de fabricação, gerenciamento ao longo do ciclo de vida do produto e a descentralização de recursos computacionais. Para que isso ocorra, foi definido o Modelo de Referência de Arquitetura para a Industria 4.0 (RAMI 4.0) que compatibiliza os elementos da I4.0 em um modelo de camadas tridimensional. Um dos eixos horizontais do RAMI 4.0 define os níveis hierárquicos de elementos de uma indústria integrada em rede, indo desde o “produto” e “Dispositivo de Controle” até o “mundo conectado”. O grande desafio para adoção do RAMI 4.0 se encontra no desenvolvimento de soluções (equipamentos, sistemas e padrões) que suportem as funcionalidades de cada camada e as interações requeridas entre os seus elementos. Dessa forma, apesar de sua aceitação, o uso do RAMI 4.0 ainda é restrito às instituições de pesquisa e primeiros casos de execuções individuais, pois o modelo não é um guia de implementação, o que dificulta sua implementação completa. Com isso, este trabalho foca no estudo deste modelo de referência de arquitetura para o desenvolvimento de um Dispositivo de Controle de código aberto (open-source) para a Indústria 4.0 baseado no RAMI 4.0 e no seu respectivo protocolo de comunicação (padronizado e interoperável), denominado OPC UA. Este Dispositivo de Controle fornece as funcionalidades de programação de processos, identificação de peças por rádio frequência, comunicação em rede e supervisão dos equipamentos, disponibilizando as informações do processo controlado de forma padronizada, para qualquer tipo de plataforma conectada à rede e/ou Internet. O Dispositivo de Controle integra soluções de código aberto de hardware, software, comunicação e programação, cobrindo os relacionamentos entre três camadas do RAMI 4.0 (Ativos, Integração e Comunicação). Experimentos em um cenário de laboratório I4.0 foram utilizados para a validação da operação do Dispositivo de Controle. Finalmente, são discutidas algumas oportunidades e propostas para a atualização do Dispositivo de Controle em um Componente I4.0 da RAMI 4.0.