Sistema de rastreabilidade em ambiente industrial

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Main Author: Guedes, Nuno Manuel Pereira
Publication Date: 2018
Format: Master thesis
Language: por
Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
Download full: http://hdl.handle.net/10198/22927
Summary: A 4a revolução industrial procura satisfazer o objetivo de inserir avanços tecnológicos no modelo de produção, flexível em termos de produtos e serviços produzidos digitalmente, e que combinam a comunicação em tempo real entre todas as partes e instalações que se relacionam durante o processo de fabrico e inspeção. Com os desenvolvimentos recentes na tecnologia e nos sistemas de comunicação, existe uma maior disponibilidade e acessibilidade por parte de sensores mais capacitados, sistemas de aquisição de dados e redes de computadores, e a natureza competitiva da atual indústria procura cada vez mais as fábricas-inteligentes através da implementação de novas tecnologias. Esta dissertação descreve um processo de interligação de informações geradas através de máquinas, enquadradas num processo de inspeção industrial robotizado, a fim de criar uma aplicação móvel de rastreabilidade dos produtos. No ambiente industrial, os dispositivos que geram informação são um controlador lógico programável (PLC) interligado com uma câmara de processamento de imagem para obter e registar informações contidas no QR-CODE de cada produto, um robô colaborativo (UR3) com uma garra de pressão e uma câmara de processamento acopladas que realizam os testes aos botões dos produtos e que detetam a quantidade de erros nos LCD’s que estes possam possuir. Acessível a qualquer utilizador, foi desenvolvida uma aplicação num computador industrial para rastrear características de cada produto inspecionado, tais como o número de série, datas de inspeção, tempos médios de processamento, entre outras. Todos os dispositivos foram ligados numa mesma rede, onde se encontrava um servidor capaz de armazenar toda a informação do processo e enviá-la para a plataforma elaborada pelo autor, tornando assim possível visualizar de forma organizada e estruturada os dados relativos a qualquer objeto inspecionado na bancada industrial. Fazem parte do conceito de “Indústria 4.0” o processamento de informações (BIG-DATA) geradas por diferentes dispositivos capazes de se comunicar entre si e presentes em cloud, acessíveis a partir de um sítio na internet, o robô colaborativo e autónomo aquando da deteção de um objeto específico e, ainda, garantir a segurança no transporte das informações. São abordados diferentes tipos de linguagem de programação para os diferentes softwares utilizados, como a linguagem de consulta estruturada, Structured Query Language (SQL) para a interface do sistema de gestão de base de dados MySQL, Ladder diagram (LD), blocos funcionais, Function Block Diagram (FBD) para comandar o autómato, Java Script para programar a ferramenta visual baseada em fluxos Node-RED e também código Phyton relativo à programação do processo de inspeção de um robô. O O programa Node-RED consiste numa interface de programação de aplicações, Application Programming Interface (API) capaz de aceder a qualquer informação registada na base de dados acerca do processo de inspeção industrial, em tempo real, permite formatações de dados passados de forma rápida e acessível a todos, através de gráficos, imagens e texto relativos ao processo decorrido.
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Esta dissertação descreve um processo de interligação de informações geradas através de máquinas, enquadradas num processo de inspeção industrial robotizado, a fim de criar uma aplicação móvel de rastreabilidade dos produtos. No ambiente industrial, os dispositivos que geram informação são um controlador lógico programável (PLC) interligado com uma câmara de processamento de imagem para obter e registar informações contidas no QR-CODE de cada produto, um robô colaborativo (UR3) com uma garra de pressão e uma câmara de processamento acopladas que realizam os testes aos botões dos produtos e que detetam a quantidade de erros nos LCD’s que estes possam possuir. Acessível a qualquer utilizador, foi desenvolvida uma aplicação num computador industrial para rastrear características de cada produto inspecionado, tais como o número de série, datas de inspeção, tempos médios de processamento, entre outras. Todos os dispositivos foram ligados numa mesma rede, onde se encontrava um servidor capaz de armazenar toda a informação do processo e enviá-la para a plataforma elaborada pelo autor, tornando assim possível visualizar de forma organizada e estruturada os dados relativos a qualquer objeto inspecionado na bancada industrial. Fazem parte do conceito de “Indústria 4.0” o processamento de informações (BIG-DATA) geradas por diferentes dispositivos capazes de se comunicar entre si e presentes em cloud, acessíveis a partir de um sítio na internet, o robô colaborativo e autónomo aquando da deteção de um objeto específico e, ainda, garantir a segurança no transporte das informações. São abordados diferentes tipos de linguagem de programação para os diferentes softwares utilizados, como a linguagem de consulta estruturada, Structured Query Language (SQL) para a interface do sistema de gestão de base de dados MySQL, Ladder diagram (LD), blocos funcionais, Function Block Diagram (FBD) para comandar o autómato, Java Script para programar a ferramenta visual baseada em fluxos Node-RED e também código Phyton relativo à programação do processo de inspeção de um robô. O O programa Node-RED consiste numa interface de programação de aplicações, Application Programming Interface (API) capaz de aceder a qualquer informação registada na base de dados acerca do processo de inspeção industrial, em tempo real, permite formatações de dados passados de forma rápida e acessível a todos, através de gráficos, imagens e texto relativos ao processo decorrido.The 4th Industrial Revolution aims to achieve the goal of implementing the newest advancements into the production model, which is flexible in terms of products and services that are digitally produced, and combine communication in real time among all parts and installations involved in the process, creating relations that are active during the process of production and inspection. With the recent and newest advancements in technology and communication systems, there is an increasing availability and accessibility in terms of more skilled sensors, data acquisition systems and computer networks, and therefore the competitive nature of Industry, nowadays, demands an increasing search for intelligent factories through the implementation of new technologies. The present dissertation describes a process of links and interconnection of data generated through machines that develop a robotic inspection process, aiming to create a mobile WEB application to ensure the traceability of products. In the industrial environment, the devices responsible for generating data are a programmable logic controller (PLC) connected to an image-processing camera in order to obtain and register information present in the QR-CODE of each product; a collaborative robot (UR3) equipped with a pressure claw and an attached processing camera, that performs the tests to the buttons in the products, and detects the amount of errors in the LCD’s that they may display. Accessible to any user, a WEB application was developed in an industrial computer in order to trace the characteristics of any product inspected, such as the serial number, the dates of inspection, the average times of processing, among other factors. By using a local network (similar to the Internet of Services) all the devices were inter-connected, as well as a server with the ability to store all the data in the process, and afterwards send it to the platform previously developed by the author. This way, it is possible to visualize in an organized and structured way the data related to any inspected object in the industrial workbench. As part of the concept of “Industry 4.0”, we have the processing of data (BIG-DATA) generated by different devices that are able to communicate among themselves, which are located in clouds accessible by an Internet website, the collaborative and autonomous robot when in the detection of a specific object and, finally, to ensure the safety in the transportation of data. Throughout the present dissertation, different types of programming languages are approached in relation to the various softwares, such as the Structured Query Language (SQL) for the interface of the data base management system MySQL, the Ladder Diagram (LD) and function blocks to command the automaton. The programming language Python is also approached in order to program the visual tool, which is based in Node- RED fluxes. This visual tool consists of a Programmable Interface Application (API) which is able to access any data that is registered in the process of industrial inspection, in real time, and that allows the formatting of data that was transported and passed in a fast and accessible way to everybody, by using graphics and text information.Leitão, PauloLima, JoséBiblioteca Digital do IPBGuedes, Nuno Manuel Pereira2020-12-03T12:15:02Z202020182020-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10198/22927TID:202545156porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)instname:FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiainstacron:RCAAP2025-02-25T12:13:18Zoai:bibliotecadigital.ipb.pt:10198/22927Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireinfo@rcaap.ptopendoar:https://opendoar.ac.uk/repository/71602025-05-28T11:40:32.359142Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) - FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiafalse
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