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Publicação
Simulation-based Digital Twin for Distributed Manufacturing Control Systems
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
|---|---|---|---|---|
| 4.1 MB | Adobe PDF |
Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
The fast pace at which industrial revolutions have been taking place depicts the importance
of production systems for human beings.
The increasing need to improve products’ quality and production lines’ efficiency
without disregarding the human factor has compelled engineers to come up with innovative
solutions. Consequently, the ongoing Industrial Revolution is leading to the
emergence of new concepts, amongst which Digital Twins (DTs) stand out.
Given their early stage, the already existing implementations are far from standardised,
meaning that each practical case has to be analysed on its own and solutions are
often created from scratch. Despite their current lack of modularity, the powerful predictive
and monitoring capabilities featured in such implementations make DTs a rather
interesting subject.
This work suggests an architecture which allows the integration between a previously
programmed manufacturing unit simulator and its DT, implemented and calibrated
within the scope of this project. In spite of the physical asset itself being represented by
a simulator, the suggested solution is equally applicable to a real-life scenario with a
full-size conveyor network.
Moreover, a thorough validation process is carried out, allowing the broadening of
the knowledge on the physical system’s performance traits. Nevertheless, its somewhat
unforeseeable behaviour hinders the modelling, thus making room for future work on
how to make the DT’s predictions more accurate.
A celeridade com que se têm verificado revoluções industriais retratam a importância dos sistemas de produção para os seres humanos. A crescente necessidade de melhorar a qualidade dos produtos e a eficiência das linhas de produção sem ignorar o fator humano tem obrigado os engenheiros a pensar em soluções inovadoras. Consequentemente, a Revolução Industrial que se encontra em curso está a levar ao aparecimento de novos conceitos, entre os quais se destacam os Gémeos Digitais. Dada a sua fase embrionária, as implementações já existentes estão longe de padronizadas, pelo que cada caso prático tem de ser analisado por si só e as soluções são muitas vezes criadas de raiz. Apesar da sua atual falta de modularidade, as poderosas capacidades de previsão e monitorização apresentadas por tais implementações tornam os Gémeos Digitais num tópico bastante interessante. Este trabalho sugere uma arquitetura que permite a integração entre um simulador de uma unidade de manufatura, previamente programado, e o seu Gémeo Digital, implementado e calibrado no âmbito deste projeto. Apesar de o próprio sistema físico ser representado por um simulador, a solução sugerida é igualmente aplicável a um cenário com uma rede de transporte à escala real. Adicionalmente, é descrito um processo de validação minucioso, que permite alargar o conhecimento sobre o desempenho geral do sistema físico. Não obstante, o seu comportamento algo imprevisível impõe obstáculos à modelação, algo que poderá vir a ser melhorado, futuramente, de modo a que as previsões feitas pelo Gémeo Digital sejam mais exatas.
A celeridade com que se têm verificado revoluções industriais retratam a importância dos sistemas de produção para os seres humanos. A crescente necessidade de melhorar a qualidade dos produtos e a eficiência das linhas de produção sem ignorar o fator humano tem obrigado os engenheiros a pensar em soluções inovadoras. Consequentemente, a Revolução Industrial que se encontra em curso está a levar ao aparecimento de novos conceitos, entre os quais se destacam os Gémeos Digitais. Dada a sua fase embrionária, as implementações já existentes estão longe de padronizadas, pelo que cada caso prático tem de ser analisado por si só e as soluções são muitas vezes criadas de raiz. Apesar da sua atual falta de modularidade, as poderosas capacidades de previsão e monitorização apresentadas por tais implementações tornam os Gémeos Digitais num tópico bastante interessante. Este trabalho sugere uma arquitetura que permite a integração entre um simulador de uma unidade de manufatura, previamente programado, e o seu Gémeo Digital, implementado e calibrado no âmbito deste projeto. Apesar de o próprio sistema físico ser representado por um simulador, a solução sugerida é igualmente aplicável a um cenário com uma rede de transporte à escala real. Adicionalmente, é descrito um processo de validação minucioso, que permite alargar o conhecimento sobre o desempenho geral do sistema físico. Não obstante, o seu comportamento algo imprevisível impõe obstáculos à modelação, algo que poderá vir a ser melhorado, futuramente, de modo a que as previsões feitas pelo Gémeo Digital sejam mais exatas.
Descrição
Palavras-chave
Cyber-Physical Production System Digital Twin Integration Key Performance Indicator Simulation