Representação de uma fábrica virtual baseada em digital twin: implementação em uma plataforma industrial
DOI:
https://doi.org/10.34117/bjdv9n11-002Keywords:
digital twin, plataforma fischertechnik, flexsim®, simulação de processosAbstract
A confidencialidade dos processos de manufatura de empresa busca a não divulgação sobre informações específicas sobre a organização da sua atividade produtiva com o intuito de evitar espionagem industrial ou vazamento de dados da corporação. Esta medida de precaução da indústria por vezes se torna um problema para o pleno desenvolvimento de pesquisa em nível acadêmico e, na busca por equacionar a necessidade de realização de testes físicos e resguardar a competitividade da empresa, esta pesquisa teve por objetivo criar um Digital Twin de uma Plataforma acadêmica de Indústria 4.0, modificada de forma a representar o processo produtivo de uma empresa instalada no Polo Industrial de Manaus (PIM). Quando a abordagem metodológica, pode-se classificá-la como quantitativa devido a necessidade de coleta de dados para a elaboração do modelo computacional e adaptação da Plataforma industrial e qualitativa pelos resultados e conclusões atingidos neste processo. A estratégia metodológica adotada foi a pesquisa-ação, uma vez que o estudo produziu conhecimento a partir da resolução de um problema que surgiu devido as restrições e limitações impostas pela empresa fomentadora do projeto. O artigo mostra de forma detalhada os procedimentos para a construção de um gêmeo digital da plataforma Fischertechnik utilizando o software Flexsim®.
References
Amarante, J. B. G.; Abreu, L. R. A.; Pontes, P. H. J.; e Miranda Jr., J.L. (2022). Dimensionamento da movimentação interna de uma fábrica de embalagens de papel por meio da simulação de eventos discretos, Rev. Tecnol. Soc., v. 18, n. 50, p. 298–321. DOI: 10.3895/rts.v18n50.14377.
Angrish, A.; Starly, B.; Lee, Y.; e Cohen, P.H. (2017) A flexible data schema and system architecture for the virtualization of manufacturing machines (VMM). Journal of Manufacturing Systems, v. 45, p. 236-247. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmsy.2017.10.003.
Assad Neto, A.; Pereira, G.B.; Drozda, F.O.; e Santos, A.P.L. (2018). A busca de uma identidade para a indústria 4.0 The search for an industry 4.0 identity, Brazilian Journal of Development , p. v.4, n.4, p. 1379–1395. DOI: https://doi.org/10.34117/bjdv4n4-183.
Brettel, M.; Friederichsen, N.; Keller, M.; Rosenberg, M. (2014). How virtualization, decentralization and network building change the manufacturing landscape: An Industry 4.0 Perspective. International Journal of Information and Communication Engineering, v. 8, n. 1, p. 37-44.
Fischertechnik. Factory Simulation 24V - fischertechnik. (2023). Recuperado em 17 março, 2023, de https://www.fischertechnik.de/en/service/elearning/simulating/fabrik-simulation-24v.
Halenar, I.; Juhás, M.Juhásová, B.; Borkin, D. (2019) Virtualization of production using digital twin technology. In 20th international Carpathian control conference (ICCC). p. 1-5.
Hozdić, E. (2015) Smart factory for industry 4.0: A review. International Journal of Modern Manufacturing Technologies, v. 2, n. 1, p. 2067-3604.
Kagermann, H. (2013) Recommendations for implementing the strategic iniative Industrie 4.0. The national academy of Science and engineering. Receuperado de https://www.din.de/blob/76902/e8cac883f42bf28536e7e8165993f1fd/recommendations-for-implementing-industry-4-0-data.pdf.
Kelton, W. D.; Sadowski, R. P.; Sturrock, D. T. (2015) Simulation with Arena. (6a. ed). New York, NY: McGraw-Hill.
Kritzinger, W.; Karner, M.; Traar, G.; Henjes, J.; Sihn, W. (2018) Digital Twin in manufacturing: A categorical literature review and classification, IFAC-PapersOnLine, v. 51, n. 11, p. 1016–1022. DOI: 10.1016/j.ifacol.2018.08.474.
Lasi, H.; Fetker, P.; Feld, T.; Hoffmann, M. (2014) Industry 4.0. Business & information systems engineering, v. 6, p. 239-242.
Leal, L. K. B.; Ribeiro, L. W.; Silva, J. A. P.; Lucas, A.M.; Oliveira, F.A.B.; Almeida, E.S. (2022) Análise e modelagem computacional do processo de manufatura de fitas adesivas em uma empresa do polo industrial de Manaus: uma aplicação no software flexsim®, Exacta, DOI: 10.5585/exactaep.2022.21368.
Liu, C.; Jiang, P.; Jiang, W. (2020) Web-based digital twin modeling and remote control of cyber-physical production systems. Robotics and computer-integrated manufacturing, v. 64, p. 101956,.
Lu, Y.; Xu, X. (2018) Resource virtualization: A core technology for developing cyber-physical production systems. Journal of manufacturing systems, v. 47, p. 128-140.
Moita, M. H. V.; Almeida, E. S. (2012) Aplicação de simulação para obtenção de soluções ao tráfego em rotatória da cidade de Manaus, Brazilian Transportation Planning Society, v. 6, p. 93–109,.
Mittal, S.; Tolk, A.; Pyles, A.; Balen, N.V.; Bergollo, K. (2019) Digital twin modeling, co-simulation and cyber use-case inclusion methodology for IoT systems. In: Winter Simulation Conference (WSC). IEEE, p. 2653-2664, 2019.
Moraes, O.A.; Santos, G.T. Aplicação da simulação de eventos discretos como ferramenta computacional de análise e tomada de decisão em processos de automatização de ensaios químicos em laboratórios de análise mineral. Braz. J. of Develop., v. 6, n. 11, p. 90026-90052, 2020. DOI: DOI:10.34117/bjdv6n11-423.
Napoleone, A.; Macchi, M.; Pozzetti, (2020) A. A review on the characteristics of cyber-physical systems for the future smart factories, Journal of Manufacturing Systems, v. 54, p. 305–335, 1. DOI: 10.1016/j.jmsy.2020.01.007.
Rüssmann, M.; Lorenz, M.; Gerbert, P.; Waldner, M.; Engel, P.; Harnisch, M.; Justus, J. (2015) Industry 4.0: The Future of Productivity and Growth in Manufacturing Industries. Boston Consulting Group. Recuperado de https://www.bcg.com/publications/2015/engineered_products_project_business_industry_4_future_productivity_growth_manufacturing_industries.
Schleich, B.; Anwer, N.; Mathieu, L.; Wartzack, S. (2017) Shaping the digital twin for design and production engineering. In: CIRP annals, v. 66, n. 1, p. 141-144.
Sjarov, M.; Lechler, T.; Fuchs, J.; Brossog, M., Selmaier, A., Faltus, F.; Donhauser, T.; Franke, J. (2020) The digital twin concept in industry–a review and systematization. In: 25th IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA). IEEE, p. 1789-1796.
Souza, V.S.; Cruz, R.G.; Silva, W.A.; Lins, S.; Lucena, V. (2019) A digital twin architecture based on the industrial internet of things technologies. In: IEEE International Conference on Consumer Electronics (ICCE). IEEE, p. 1-2.
Tekinerdogan, B.; Verdouw, C. (2020). Systems architecture design pattern catalog for developing digital twins. Sensors, v. 20, n. 18, p. 5103.
Wang, L; Wang, G. (2016) Big Data in Cyber-Physical Systems, Digital Manufacturing and Industry 4.0. I.J. Engineering and Manufacturing, 4, 1-8.
Weyer, S.; Schmitt,M.; Ohmer, M.; Goreck, D. (2015). Towards Industry 4.0-Standardization as the crucial challenge for highly modular, multi-vendor production systems. Ifac-Papersonline, v. 48, n. 3, p. 579-584.
Yildiz, E.; Møller, C.; Bilberg, A. (2021). Demonstration and evaluation of a digital twin-based virtual factory", The International Journal of Advanced Manufacturing Technology , v. 114, p. 185–203. DOI: 10.1007/s00170-021-06825-w.
Zhou, H. (2022) Application of Virtualization for Process Control Experiments. In: Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing,. p. 012034.
