Virtualização de Processos na Indústria 4.0

Foi desenvolvido um sistema de virtualização de processos na Indústria 4.0, com o objetivo de demonstrar a importância de existir uma análise e monitorização, em processos automáticos na área da indústria.
O conceito Digital Twin, está a ser utilizado neste tema de virtualização, pois pode ser definido como uma cópia virtual de um processo físico existente, tendo como objetivo interagir com esse, trocando informação e identificar melhorias ao longo do tempo. Também se define por uma simulação de um modelo real, antes de este ser implementado para prever o seu funcionamento.
Tendo em conta os conteúdos descritos, foi realizado um Digital Twin de um kit de automação, que se encontra na Siemens Automation Academy, na ESTG, e é utilizado para dar formação aos alunos, com a utilização de autómatos. Este kit é constituído por uma mesa rotativa de assemblagem, que disponibiliza peças a um operador, e contém vários sensores e atuadores para o funcionamento automático do processo.
A ideia principal é a de utilizar um software de modulação 3D, para efetuar o modelo virtual do kit, neste caso o NX da Siemens, que tem incorporado o simulador de movimentos e física através de atuadores e sensores, o Mechatronics Concept Designer. Para efetuar a programação do Digital Twin, é utilizado o TIA Portal da Siemens. Neste software, é possível existir uma interligação, entre eles, através da criação de um autómato virtual, com o PLCSIM, criando um sistema denominado por Software-in-the-loop. Também é possível interligar o Digital Twin com um autómato real, através de um protocolo de comunicação, neste caso designa-se pelo sistema Hardware-in-the-loop.
Este projeto, ajuda a perceber como é possível antecipar e otimizar, virtualmente, todos os componentes de um processo físico industrial, antes de este existir, reduzindo riscos, custos e ajustes no chão de fábrica, quando o sistema for instalado. Durante a sua utilização, o espaço virtual, também pode intervir, de maneira a tornar o processo real mais eficiente, informando os envolventes do processo em tempo real, do funcionamento correto deste.

Mesa Rotativa – Bytronic modelo RTU

Modelo Real

Modelo Virtual

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