Construindo Sistemas de Manufatura Flexíveis para Indústria 4.0

Muitas discussões sobre a Internet das coisas industrial (IIoT) descrevem como todos os tipos de sensores serão conectados à nuvem, onde a besta da análise de big data consumirá muitos dados para fornecer a você otimizações de eficiência. Grandes economias de custos são prometidas especialmente nos setores de energia e transporte. A indústria médica, por outro lado, vê uma oportunidade de fornecer um atendimento melhor e mais seguro, integrando dispositivos de monitoramento de pacientes e correlacionando os dados ou simplesmente reduzindo a quantidade de alarmes errados.

Estou muito animado sobre como a IIoT transformará a forma como as coisas são feitas. A manufatura aditiva e a impressão 3D já estão revolucionando a forma como as máquinas produzem itens individuais. Uma impressora 3D genérica, fornecida com os materiais básicos corretos e guiada por um projeto eletrônico, pode produzir qualquer tipo de componente. A NASA demonstrou recentemente como criar uma nova chave no espaço, com base em um projeto enviado por e-mail à estação espacial internacional. A GE está construindo peças essenciais para motores a jato usando impressão 3D. Essa tecnologia já está aqui.

O chão de fábrica passará por mudanças dramáticas. O peso-pesado da manufatura Alemanha aproveitou a oportunidade e lançou o projeto Indústria 4.0 para liderar a quarta revolução industrial. Nos EUA, a iniciativa Smart Manufacturing Leadership Coalition está reunindo empresas de manufatura e grupos de pesquisa para definir o futuro da manufatura.

Industrie-4.0 - os vídeos da Siemens e da Bosch fornecem ótimos exemplos de como as mudanças na fabricação proporcionarão economia de custos, além de permitir que as empresas forneçam produtos de maior qualidade:

• Processos de manufatura e sistemas de chão de fábrica mais flexíveis tornarão mais barato a entrega de produtos definidos pelo cliente (“Tamanho do lote 1”):sapatos personalizados LeBron James, alguém?
• Manutenção preditiva vai economizar dinheiro às empresas ao estender a vida útil da máquina e promete reduzir o tempo de inatividade geral da máquina.
• Fabricação será mais bem integrado ao reabastecimento de peças sobressalentes por meio de sensores de localização e peso. Isso economiza tempo e dinheiro para localizar e solicitar peças novamente.
• RFIDs e outras tecnologias fornecerão uma "memória de produto" para ler o que precisa ser feito para uma peça e registrar o progresso:por exemplo, ferramentas de aperto inteligentes registram a localização e a quantidade de torque aplicada ao parafuso na asa de um avião. Ao tornar as ferramentas mais inteligentes, menos erros serão cometidos no chão de fábrica. No caso de um recall de produto, também será mais fácil fazer o recall de produtos selecionados, em vez de, por exemplo, todos os carros de um modelo específico entre 2007 e 2013.

Construir um sistema de manufatura mais flexível e integrado requer mudanças nas máquinas e adição de novos sensores. Também requer mudanças nos processos e no software que fornecem o Barramento de Serviço de Manufatura (MSB).

Um artigo recente “Aumentando a adaptabilidade dos sistemas de manufatura usando comunicação centrada em dados” afirma que o paradigma de comunicação centrado em dados é a chave para atender aos requisitos de futuros sistemas de manufatura adaptáveis . Concordamos que uma abordagem centrada em dados é fundamental. No entanto, obviamente tendenciosos, discordamos dos autores quanto à solução.

O RTI Connext, baseado no padrão OMG do Serviço de Distribuição de Dados (DDS), atende aos requisitos para fornecer energia aos sistemas de manufatura de próxima geração. Com RTI Connext, os sistemas são:

1. dissociado - Projetado para comunicação em tempo real de sistemas distribuídos, o RTI Connext desacopla sistemas e componentes no espaço, tempo e fluxo. Os sistemas não precisam saber com antecedência qual componente está produzindo os dados ou qual componente os receberá. Os dados históricos estão disponíveis para ingressantes tardios. O envio e o recebimento de dados podem ser separados do fluxo de controle principal, evitando o bloqueio de tarefas mais críticas.
2. Auto-descoberta - O DDS descobre fontes e coletores de dados por meio de um mecanismo de descoberta automática leve. Um mecanismo de manutenção de funcionamento verifica se os sistemas ainda estão ativos e se comportando conforme o esperado. Componentes não responsivos podem ser ignorados.
3. Resiliente a falhas - Como todas as informações fluem ponto a ponto, o RTI Connext evita qualquer ponto único de falha. Além disso, o RTI Connext é inteligente o suficiente para lidar com produtores, consumidores e até redes redundantes.
4. Comprovado em sistemas heterogêneos - O RTI Connext é implantado em muitos sistemas em muitos setores, ele oferece suporte a uma ampla variedade de sistemas operacionais, incluindo sistemas operacionais incorporados em tempo real. Ele também suporta muitos transportes diferentes; com sua interface de transporte conectável, transportes novos ou legados podem ser adicionados.
5. Baseado em padrões - Por ser baseado nos padrões OMG de protocolo de interoperabilidade DDS e Real-Time Publish-Subscribe, o RTI Connext permite que os sistemas interoperem de uma maneira baseada em padrões.
6. Seguro - RTI Connext DDS e transportes seguros fornecem segurança total de todos os fluxos de dados. Isso inclui autenticação, criptografia (confidencialidade), integridade e disponibilidade, juntamente com o não repúdio de informações transacionais.
7. Flexível - O RTI Connext suporta múltiplos paradigmas de comunicação:publicar-assinar (por exemplo, para alarmes e eventos), solicitar-responder (por exemplo, consultas de status), entrega no máximo uma vez e exatamente uma vez. A qualidade do serviço pode ser definida por tópico:por exemplo, os dados de alarme devem ser entregues de forma confiável e de alta prioridade, enquanto um sinal de sensor pode exigir apenas a entrega de melhores esforços na prioridade de fundo.
8. Rápido e escalável - O desempenho em tempo real está em nossas veias:projetamos para baixa latência, baixo jitter, alto rendimento e alta escalabilidade. Nossos clientes exigem latência de microssegundos ou milissegundos, que varia de um punhado de dispositivos a centenas e milhares.

O RTI Connext fornece todas as peças hoje? Ainda não. A integração com protocolos e sistemas legados será fundamental. Uma opção para fazer a ponte para a base instalada existente é por meio do RTI Connext Routing Service, que fornece um mecanismo para construir adaptadores e transformações entre vários protocolos existentes.

As mudanças que estão acontecendo no chão de fábrica são empolgantes e também exigentes. Um protocolo de comunicação em tempo real comprovado para sistemas distribuídos, como o RTI Connext, será a chave. Confira por que usar o RTI Connext para seu sistema de manufatura de próxima geração.

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