Sistemas Ciber-Físicos na Indústria


Sistemas ciberfísicos

Comunicação entre sistemas virtuais e processos físicos, promovendo a máxima otimização do processo produtivo.

 

            O avanço da Indústria 4.0 está relacionado à digitalização total da operação em conjunto com movimentos de inovação, automação e busca constante de eficiência. A digitalização em todos os níveis advém de inovações tecnológicas que permitem ampla conectividade, capacidade de processamento de dados, e, principalmente, automação e controle de quase todos os parâmetros envolvidos na produção de um produto.

            O conceito de Manufatura Avançada tem como pilar a melhoria contínua e eficiente dos processos, com destaque para a Internet das Coisas (IoT), a Internet Industrial das Coisas (IIoT), sistemas ciberfísicos, big data, segurança de dados e, abrangendo tudo isto, a inteligência artificial. O objetivo desta vertente é criar, de fato, Fábricas Inteligentes (Smart Factories), nas quais o processo de produção seja totalmente digitalizado e conectado em redes, através de sistemas de informação que tornem processo totalmente autônomo e independente da participação humana.

            A aplicação deste processo de produção totalmente digitalizado e autônomo envolve a integração de tecnologias físicas e digitais, desde o fornecedor da matéria prima até o produto final. Numa conexão digital entre insumos, máquinas, processos industriais e produtos, envolvendo toda a cadeia produtiva e mercadológica, da pré-produção até o consumidor. Esta complexa interação exige altos níveis de virtualização, e nesse aspecto, os sistemas ciberfísicos (CPS ou Cyber-Physical Systems) criam a comunicação entre sistemas virtuais e processos físicos, simulando e, principalmente, monitorando e controlando a produção em tempo real. Desta forma, a indústria garante máxima otimização em sua cadeia de produção.

            A migração de um sistema tradicional de controle global da operação para um cenário de objetos físico-digitais inteligentes, com capacidade de sensoriamento, processamento e comunicação em rede, é a forma ideal para estruturar o conceito de fábrica inteligente. Elementos CPS envolvem a união de subsistemas físicos em redes digitais de processamento de dados e virtualização, abrangendo máquinas, produtos, estoques e prestadores de serviço, de forma que interajam e executem ações de forma autônoma e ao mesmo tempo integradas. Atualmente, aplicações CPS são utilizadas fora do contexto conceitual de smart factory, coexistindo na indústria tradicional controlando processos diversos e em simulações computacionais, mas com poucas ações na modelagem desses sistemas, ainda não existindo um consenso sobre como arquitetar CPSs capazes de monitorar plantas industriais ou redes de fabricação descentralizadas.

            Essas implementações buscam desenvolver um sistema integrado de virtualização para a indústria e tem contribuído para o surgimento de diversas soluções, no entanto, ainda estão muito distantes do que propõe a indústria 4.0 para a flexibilização da produção, utilizando máquinas e produtos inteligentes totalmente conectados através da Internet das Coisas (IoT). Para que isso seja possível, o modelo precisa prever que as informações fluam não só na direção vertical, mas também horizontalmente, entre consumidores, produtos e máquinas, convergindo todos os serviços de todas as redes envolvidas. Na prática, seria uma implementação mais complexa do que a apresentada pelos grandes conglomerados de tecnologia, interessados em vender suas soluções, pois os insumos são finitos, os equipamentos necessitam de manutenção e os processos podem falhar.

            De fato, uma vez que sistemas ciberfísicos possibilitem a criação de toda uma cadeia de produção, desde a virtualização do projeto até a materialização efetiva do produto ou serviço de forma autônoma e integrada, estaremos contemplando uma nova revolução industrial.

Atuando como um dos principais players do mercado, a Directa Automação se destaca no desenvolvimento de novas tecnologias, ofertando soluções capazes de possibilitar uma verdadeira implementação de indústria 4.0.

Dotada de uma moderna linha de IoT’s, de fabricação própria, promovemos a autonomia à medida em que integramos cada ação entre softwares, hardwares e máquinas, convergindo para um cenário de controle total e irrestrito de cada etapa do processo produtivo.

Quer conhecer as mais recentes tecnologias e como podemos aplicá-las para melhorar o seu processo fabril? Contate-nos!

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