Desenho e desenvolvimento de uma camada de integração para sistemas ciber-físicos de produção na cloud

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Freitas, Nelson Nascimento de
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/143745
Resumo: Os ambientes industriais são sistemas heterogéneos que criam desafios de interoperabilidade, limitando o desenvolvimento de sistemas capazes de trabalhar colaborativamente do ponto de vista do hardware e software. Desta forma, o trabalho proposto tem como objetivo apresentar uma solução de interoperabilidade baseada em eventos, de forma a reduzir a complexidade de integração. É proposta uma arquitetura baseada em publish/- subscribe, implementada com o Apache Kafka. A solução proposta foi implementada em duas células robóticas, constituídas por hardware diferentes, na indústria automóvel, permitindo testar a integração de diferentes componentes. Os dados do consumo energético e da produção, são enviados para uma base de dados Postgres onde uma interface gráfica permite ao operador monitorizar as diferentes células em relação ao consumo energético e produtividade. Os resultados são promissores, devido à habilidade do sistema integrar ferramentas de diferentes vendedores e diferentes tecnologias. Esta abordagem, possibilita ainda o desenvolvimento de sistemas mais sustentáveis utilizando soluções mais avançadas, como programas de produção, de forma a reduzir o consumo energético e aumentar a produtividade.
id RCAP_78664d25ff078048dd454863481998ea
oai_identifier_str oai:run.unl.pt:10362/143745
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Desenho e desenvolvimento de uma camada de integração para sistemas ciber-físicos de produção na cloudApache Kafkaeficiência energéticaproduçãoIndústria 4.0interoperabilidadeintegraçãoDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e InformáticaOs ambientes industriais são sistemas heterogéneos que criam desafios de interoperabilidade, limitando o desenvolvimento de sistemas capazes de trabalhar colaborativamente do ponto de vista do hardware e software. Desta forma, o trabalho proposto tem como objetivo apresentar uma solução de interoperabilidade baseada em eventos, de forma a reduzir a complexidade de integração. É proposta uma arquitetura baseada em publish/- subscribe, implementada com o Apache Kafka. A solução proposta foi implementada em duas células robóticas, constituídas por hardware diferentes, na indústria automóvel, permitindo testar a integração de diferentes componentes. Os dados do consumo energético e da produção, são enviados para uma base de dados Postgres onde uma interface gráfica permite ao operador monitorizar as diferentes células em relação ao consumo energético e produtividade. Os resultados são promissores, devido à habilidade do sistema integrar ferramentas de diferentes vendedores e diferentes tecnologias. Esta abordagem, possibilita ainda o desenvolvimento de sistemas mais sustentáveis utilizando soluções mais avançadas, como programas de produção, de forma a reduzir o consumo energético e aumentar a produtividade.Industrial environments are heterogeneous systems that create challenges of interoperability limiting the development of systems capable of working collaboratively from the point of view of machines and software. Thus, the proposed work aims to present an interoperable solution based on events to reduce the complexity of integration. A publish/subscribe-based architecture is proposed, where the instantiation is based on Apache Kafka. The proposed solution was implemented in two robotic cells in the automotive industry, constituted by different hardware, which allowed testing the integration of different components. The energy consumption and production data was then sent to a Postgres database where a graphical interface allowed the operator to monitor the performance of each cell regarding energy consumption and productivity. The results are promising due to the system’s ability to integrate tools from different vendors and different technologies. Furthermore, it allows the possibility to use these developments to deliver more sustainable systems using more advanced solutions, such as production scheduling, to reduce energy consumption and boost productivityRocha, AndréAlemão, DuarteRUNFreitas, Nelson Nascimento de2022-09-15T12:08:41Z2022-022022-02-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/143745porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-03-11T05:22:22Zoai:run.unl.pt:10362/143745Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:51:06.270330Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Desenho e desenvolvimento de uma camada de integração para sistemas ciber-físicos de produção na cloud
title Desenho e desenvolvimento de uma camada de integração para sistemas ciber-físicos de produção na cloud
spellingShingle Desenho e desenvolvimento de uma camada de integração para sistemas ciber-físicos de produção na cloud
Freitas, Nelson Nascimento de
Apache Kafka
eficiência energética
produção
Indústria 4.0
interoperabilidade
integração
Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e Informática
title_short Desenho e desenvolvimento de uma camada de integração para sistemas ciber-físicos de produção na cloud
title_full Desenho e desenvolvimento de uma camada de integração para sistemas ciber-físicos de produção na cloud
title_fullStr Desenho e desenvolvimento de uma camada de integração para sistemas ciber-físicos de produção na cloud
title_full_unstemmed Desenho e desenvolvimento de uma camada de integração para sistemas ciber-físicos de produção na cloud
title_sort Desenho e desenvolvimento de uma camada de integração para sistemas ciber-físicos de produção na cloud
author Freitas, Nelson Nascimento de
author_facet Freitas, Nelson Nascimento de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Rocha, André
Alemão, Duarte
RUN
dc.contributor.author.fl_str_mv Freitas, Nelson Nascimento de
dc.subject.por.fl_str_mv Apache Kafka
eficiência energética
produção
Indústria 4.0
interoperabilidade
integração
Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e Informática
topic Apache Kafka
eficiência energética
produção
Indústria 4.0
interoperabilidade
integração
Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e Informática
description Os ambientes industriais são sistemas heterogéneos que criam desafios de interoperabilidade, limitando o desenvolvimento de sistemas capazes de trabalhar colaborativamente do ponto de vista do hardware e software. Desta forma, o trabalho proposto tem como objetivo apresentar uma solução de interoperabilidade baseada em eventos, de forma a reduzir a complexidade de integração. É proposta uma arquitetura baseada em publish/- subscribe, implementada com o Apache Kafka. A solução proposta foi implementada em duas células robóticas, constituídas por hardware diferentes, na indústria automóvel, permitindo testar a integração de diferentes componentes. Os dados do consumo energético e da produção, são enviados para uma base de dados Postgres onde uma interface gráfica permite ao operador monitorizar as diferentes células em relação ao consumo energético e produtividade. Os resultados são promissores, devido à habilidade do sistema integrar ferramentas de diferentes vendedores e diferentes tecnologias. Esta abordagem, possibilita ainda o desenvolvimento de sistemas mais sustentáveis utilizando soluções mais avançadas, como programas de produção, de forma a reduzir o consumo energético e aumentar a produtividade.
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022-09-15T12:08:41Z
2022-02
2022-02-01T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10362/143745
url http://hdl.handle.net/10362/143745
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799138106164641792