DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA PARA MONITORAMENTO E TELEOPERAÇÃO DE MÁQUINAS-FERRAMENTA CNC VIA INTERNET ADERENTE À INDÚSTRIA 4.0

Luiz Eduardo Santos de Oliveira, Alberto José Álvares

Abstract


As empresas vêm passando por constantes mudanças organizacionais a fim de se manterem competitivas. A indústria manufatureira investe fortemente em insumos como as tecnologias de informação e comunicação (TIC). Padrões como MTConnect e OPC-UA estão criando o caminho para o desenvolvimento da nova era industrial, este trabalho apresenta a arquitetura de um framework implementado na forma de um sistema cliente-servidor baseado na internet para o monitoramento e a teleoperação máquinas-ferramenta CNC, e que apresenta atributos em conformidade com a “Indústria 4.0”. A concepção do framework foi realizada através de uma abordagem metodológica que envolveu o uso de diagramas IDEF0 e a metodologia de Projeto axiomático para o refinamento do modelo. O trabalho de implementação computacional fundamentou-se na integração de servidores na forma de serviços através de um sistema na web, o CyberDNC.


Keywords


Indústria 4.0; MTConnect; OPC; CNC; teleoperação

References


ALBERT, M. Seven things to know about the internet of things and industry 4.0. Modern Machine Shop Magazine, 2015. Disponível em: < https://www.mmsonline.com/articles/7-things-to-know-about-the-internet-of-things-and-industry-40>. Acessado em: 01.2017.

ÁLVARES, Alberto; FERREIRA, João; SHIMABUKURO, Leonardo; FERNANDES, Carlos. Um Sistema de Telemanufatura Baseado na Web Orientado ao Processo de Oxicorte In: ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO, 22, 2002, Curitiba. Anais..., Curitiba: Abepro, 2002.

ÁLVARES, Alberto; SILVA, Fábio; FERREIRA, João. Webturning: Teleoperação de um centro de torneamento via internet In: Congresso Brasileiro de Engenharia de Fabricação, 3, 2005, Joinville. Anais..., Joinville: ABCM, 2005.

ÁLVARES, A. J. Uma metodologia para integração CAD/CAPP/CAM voltada para manufatura remota de peças rotacionais baseada na internet. Tese( Doutorado em Engenharia Mecânica) - Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2005.

ÁLVARES, Alberto; FERREIRA, João Webmachining: System for the design and manufacture of feature-based parts through the web. ABCM Symposium Series in Mechatronics, v.3, p. 688-700, 2008.

BENAVENTE, J.C.T. Um sistema para o projeto e fabricação remota de peças prismáticas via internet. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis. 2007.

BENAVENTE, J.C.T. Um sistema para o projeto e fabricação de peças mecânicas a distância via internet aderente à norma iso 14649 (STEP-NC). Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis. 2011.

CHEN, S.; YIN, C.; LI, X. Implementation of mtconnect in machine monitoring system for CNCs. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON ENTERPRISE SYSTEMS (ES), 5, 2017, Beijing. Proceedings… Beijing: IEEE, 2017, p. 70-75.

FERNANDES, R.F; TORRISI, N. M.; BRANDÃO, D. Remote tuning of industrial controllers using CyberOPC technology. In: IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON INDUSTRIAL INFORMATICS (INDIN), 7, 2009, Cardiff. Proceedings… Cardiff: IEEE, 2009, p. 750-756.

GUBBI, J.; BUYYA, R.; MARUSIC, S.; PALANISWAMI, M. Internet of things (IoT) : A vision, architectural elements, and future directions. Future Generation Computer Systems, v.29, p.1645–1660, set. 2013.

KAGERMANN, H; WAHLSTER, W.; HELBIG, J. Recommendations for Implementing the Strategic Initiative Industrie 4.0: Final Report of the Industrie 4.0 Working Group, Berlin: Acatech, 2013.

KIM, S.-J. ; SUH, N.; KIM, S.-G. Design of software systems based on axiomatic design. Annals of the CIRP, v.40, p.165-170, 1991.

LEE, J. E-manufacturing : fundamental, tools, and transformation. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, v.19, p.501-507, dez. 2003.

LEE, X.; HU, J. Design and research of remote monitoring system based on OPC XML-DA In: INTERNATIONAL PRE-OLYMPIC CONGRESS ON COMPUTER SCIENCE, 1, 2008, China. Proceedings… 2008, p. 147-151.

MACDOUGALL, W. Industrie 4.0 - Smart Manufacturing for the Future. Berlin: Germany Trade & Invest, 2014.

MAHNKE, W.; LEITNER, S.-H.; DAMM, M. OPC Unified Archtecture. Berlin: Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2009.

MICHALOSKI, J. L.; ZHAO, Y. F.; LEE, B. E; RIPPEY, W. G. Web-enabled, real-time, quality assurance for machining production systems. Procedia CIRP, v.10, p.332–339, 2013.

MONOSTORI, L. Cyber-physical production systems: Roots, expectations and R&D challenges. Procedia CIRP, v.17, p. 9-13, 2015.

NOF, S. Y. Collaborative E-work and e-mfg: The state of the art and challenges for production and logistics managers In: IFAC Symposium on Information Control Problems in Manufacturing (INCOM), 11, 2004, Salvador. Anais…Salvador: International Federation of Automatic Control, 2004.

ROCKWELL-AUTOMATION. Making sense of e-manufacturing: A roadmap for manufacturers – Part 1, Industry White Paper, jan. 2001.

SAHIN, C.; BOLAT, E.D. Development of remote control and monitoring of web-based distributed OPC system. Computer Standards and Interfaces, v.31, p. 984-993, 2009.

SCIENTIFIC-AMERICAN. 21st century medicine: Cybersurgery, 2000. Disponível em: . Acessado em: 03.2017.

SHI, J.; WAN, J.; YAN, H.; SUO, H. A survey of cyber-physical systems In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON WIRELESS COMMUNICATIONS AND SIGNAL PROCESSING, 1, 2011, Naijing. Proceedings…______: IEEE, 2011.

SILVA E. J.; ABUJAMRA, R.C.; GIUFFRIDA, A.D.B.; REIS, V.R.A. Web based supervisory system for plunge grinding operation. ABCM Symposium Series in Mechatronics, v.5, p.859-868, 2012.

SOBEL, W. Mtconnect standard part 1- overview and protocol - 1.1.0 - final. MTConnect Institute, 2010.

SUH, N.; DO, S. Axiomatic design of software system. CIRP Annals - Manufacturing Technology, v.49, p. 95-100, 2000.

SUH, N.P. Axiomatic Design of Software . In: Axiomatic Design - Advances and Applications. 1. ed, New York: Oxford University Press, v.5, p. 239-298, 2001.

TOGAY, C.; CANIAZ, E. S.; DOGRU, A. H. Rule based axiomatic design theory guidance for software development In: COMPUTER SOFTWARE AND APPLICATIONS CONFERENCE WORKSHOPS (COMPSACW), 36, 2012, Izmir. Proceedings..._____: IEEE, 2012, p.544-552.

VERMA, N. K.; DEV, R.; DHAR, N. K.; SINGH, D. J.; SALOUR, A.. Real-time remote monitoring of an air compressor using mtconnect standard protocol. In: IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON PROGNOSTICS AND HEALTH MANAGEMENT (ICPHM), 1, 2017, Dallas. Proceedings… IEEE, 2017, p.109-116.

VIJAYARAGHAVAN, A.; DORNFELD, D. Automated energy monitoring of machine tools. CIRP Annals - Manufacturing Technology, v.59, p. 21–24, 2010.


Full Text: PDF (Portugal)

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 License.