Automação e integração de equipamentos na indústria cerâmica
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| Data de Publicação: | 2017 |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1822/49864 |
Resumo: | Dissertação de mestrado em Engenharia Industrial |
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Automação e integração de equipamentos na indústria cerâmicaCerâmica de barro vermelhoAutomação industrialIntegração industrialProjeto de máquinasPLC (Controlador Lógico Programável / Autómato)SCADA (Sistemas de supervisão e aquisição de dados)HMI (Dispositivos de interface homem máquina)Bases de dadosDataloggerBrick red clay industryIndustrial automationIndustrial integrationMachinery designPLC (Programmable logic controllers)SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)HMI (Human Machine Interface)DatabaseEngenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e TecnologiasDissertação de mestrado em Engenharia IndustrialA presente dissertação descreve a realização de um projeto de automação de uma nova linha de produção numa indústria de cerâmica e respetiva integração no atual processo industrial. Focado nas operações de movimentação e manipulação automática de peças cerâmicas dentro do espaço fabril, o objetivo principal é preparar a empresa para a produção de um novo produto cerâmico, aumentar a flexibilidade e diversificar a oferta no mercado. Partindo assim de uma necessidade estratégica da empresa, foi estudada e desenvolvida uma solução para dotar a cerâmica com a capacidade de fabricar abobadilha, peças distintas do tijolo tradicional de furação horizontal, que absorve a totalidade da capacidade de produção instalada. Possuindo uma geometria mais complicada, uma menor resistência mecânica e obrigando a uma disposição totalmente distinta no processo de cozedura, foi necessário estudar e introduzir novos processos, materializados em duas linhas de produção para efetuar a manipulação dos materiais, antes e depois do forno. A solução encontrada, compatível financeiramente com as capacidades da empresa, foi o resultado do conhecimento sobre a tecnologia cerâmica e das soluções mecânicas apresentadas, juntamente com o desenvolvimento dos sistemas de automação responsáveis pelo funcionamento e integração dos diferentes equipamentos que constituem cada uma das linhas. Ambos os sistemas são controlados por uma aplicação de supervisão, desenvolvida especialmente para este trabalho e baseada nos conceitos da industria 4.0, proporcionando uma integração automática da informação gerada em todo o processo industrial e diminuindo a distância entre os campos tradicionalmente separados da tecnologia de informação (TI) e da tecnologia operacional (TO). Desenvolvido em ambiente Windows e executado num servidor web instalado num computador da empresa ligado à rede de autómatos, o sistema permite acompanhar graficamente e visualizar a evolução do processo em tempo real, assim como interagir com as linhas de produção, a partir de um browser instalado em qualquer computador com ligação à internet. O armazenamento de toda a informação crítica associada ao processo e o controlo da produção automático é efetuado com o recurso a uma base de dados SQL, integrada e controlada pela aplicação de supervisão em função das necessidades e da evolução do processo. O trabalho desenvolvido resultou numa alteração profunda no sistema de fabrico de abobadilha e consequentemente no ciclo de trabalho semanal da empresa, com implicações substanciais na qualidade do produto, refletida nas quebras cuja diminuição foi superior a 50%, mas também no aumento da capacidade instalada que passou das 280 toneladas/semana, limite imposto por um conjunto de restrições associadas ao processo antigo, para as 1000 toneladas/semana.This dissertation is about the realization of an automation project of a new production line in the ceramics industry and respective integration in the current manufacturing process. Focused on handling operations of ceramic parts in the shop floor, the main objective is to prepare the company to produce a new ceramic product and to increase flexibility and diversity of supply in the market. Triggered off by a strategic need of the company, a solution to provide the firm with the ability to manufacture floor clay blocks, distinct parts of the traditional wall brick which absorbs all the installed production capacity, has been studied and developed. Having a more complicated geometry, a smaller mechanical resistance, besides forcing to a completely distinct material arrangement in the kiln process, it became mandatory to study and introduce new processes, materialized in two distinct production lines, before and after the kiln, with different devices capable of manipulating the material. The solution, financially compatible with the capabilities of the company, aroused from the knowledge of ceramic technology and the presented mechanical solutions, along with the development of automation systems responsible for the operation and integration of the different devices that make up each of the lines. Both systems are controlled by a supervisory application, developed especially for this work and based on the concepts of industry 4.0, providing automatic integration of information generated throughout the manufacturing process and reducing the distance between the fields of information technology (IT) and operational technology (OT), traditionally separate. Developed in Windows environment and run on a web server, installed on a company computer connected to the PLC network, the system allows to follow graphically and visualize the evolution of the process in real time, as well as interact with the production lines from a browser installed on any computer with an internet connection. The storage of all critical information associated with the process and the automated production control is performed with the use of an SQL database, integrated and controlled by the supervision application, depending on the needs and the evolution of the process. The work resulted in a significant change in the manufacturing floor clay blocks process and consequently affect the weekly working cycle, with substantial implications in the quality of the product, reflected in the defected rate products whose reduction was greater than 50%, and increase in capacity from 280 tons/week limit, imposed by a set of constraints associated with the old process, to 1000 tons/week.Sousa, Rui M.Universidade do MinhoMacedo, Agostinho Macedo20172017-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/49864por201825384info: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:RCAAP2023-07-21T11:57:25Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/49864Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T18:47:05.000294Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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