SAMOM: UMA ARQUITETURA PARA OPERAÇÃO DE SISTEMAS DE MANUFATURA COM HABILIDADES INTELIGENTES E ADAPTATIVAS
Gestão e Controle de Processos, Sistemas de Execução da Manufatura, Arquitetura Orientada a Serviços, Adaptabilidade, Sistemas Multiagentes.
Qualquer sistema de manufatura necessita de adequada de gestão e controle (G&C) para acompanhamento do desempenho, tomadas de decisão e um consequente atendimento de demandas. Os sistemas de manufatura anteriores à Industria 4.0 (tradicionais) são limitados quanto a flexibilidade necessária para atenderem a demandas emergentes, como a diversidade de processos e a personalização de produtos. Nestes sistemas, as características típicas de uma automação dedicada e focada em ilhas, pouco favorece a uma integração adequada do sistema. Em consequência, as atividades de G&C despendem elevadas quantidades de recursos em suas operações. Entretanto, a Industria 4.0 (I4.0) traz conceitos e tecnologias, como conectividade ubíqua, disponibilidade de grandes volumes de dados (big data) e Inteligência Artificial (IA). Estes oportunizam novos sistemas de manufatura (sistemas de manufatura 4.0) a operarem de forma mais flexível e serem habilitados para formas mais eficientes de G&C. O presente trabalho tem como objetivo propor uma arquitetura, viabilizada por tecnologias habilitadoras e conceitos da I4.0, com foco em Análise de Dados, IA, Integração de Sistemas e Arquitetura Orientada a Serviços (SOA – Service-Oriented Architecture). Esta visa proporcionar ao sistema de manufatura G&C dotados de capacidades preditivas e adaptativas. O modelo proposto se desdobra numa SOA, baseada em Sistemas Multiagentes (SMA) e Sistemas de Execução da Manufatura (MES – Manufacturing Execution Systems). Também descreve componentes, interações, conceitos e particularidades de implementação de tal arquitetura. Tal modelo foi validado em uma planta piloto de manufatura 4.0. Foi possível demonstrar que os dispositivos de tal sistema, sob arquitetura do modelo proposto, foram gerenciados e controlados, com o auxílio de representações digitais (agentes), de forma descentralizada, distribuída e heterárquica. Também foi possível demonstrar a realização, pelo SMA em questão, de predições das disponibilidades dos dispositivos e de tomadas de decisão sobre a velocidade de uma esteira transportadora que reflete o ritmo de produção. Conclui-se que o trabalho demonstra ser uma referência para implementação de arquiteturas compatíveis com a G&C de sistemas de manufatura 4.0.