Utilização de engenharia de sistemas baseada em modelos para a implantação de gêmeos digitais em sistema de manufatura

Abstract

O objetivo deste projeto foi conceber uma estrutura que guie a implementação de Gêmeos Digitais em Sistemas de Manufatura, empregando a Engenharia de Sistemas Baseada em Modelos. Visando respaldar a evolução tecnológica do Laboratório Aberto de Brasília (LAB), um ambiente colaborativo de aprendizado ativo e multidisciplinar focado em prototipagem. O LAB busca a implementação de Gêmeos Digitais (DT) em diferentes níveis de abstração de seu sistema de manufatura, visando apresentar diversas perspectivas do ambiente industrial, abrangendo equipamentos, processos, pessoas e produtos. Um DT é comumente definido como uma representação virtual de um objeto físico ou processo, permitindo simulações ultrarrealistas de modelos físicos, capturando dados históricos e processamento/monitoramento em tempo real. A sua composição multitecnológica, representa um desafio a sua implementação. Nesse contexto, foi proposto um esquema respaldado pela Engenharia de Sistemas Baseada em Modelos (MBSE), considerada uma abordagem mais adequada para aplicações ligadas a sistemas complexos. Além disso, a ISO 23247, que fornece diretrizes para a utilização de Gêmeos Digitais em ambientes industriais, serviu como fonte de requisitos para a estrutura proposta. O método desta pesquisa seguiu as etapas de compreensão do contexto, levantamento de atributos para o framework de implementação de um DT apoiado pela MBSE, validação desses atributos, definição do modelo final e sua aplicação no LAB. A partir da modelagem do sistema em vários níveis que foi realizada com o método MBSE Arcadia, por meio da ferramenta gratuita Capella. Os resultados alcançados incluem o Modelo para a implementação de um DT de múltiplos escopos e a arquitetura preliminar do sistema de interesse, identificando os atores envolvidos no cenário escolhido, suas funcionalidades e o fluxo de intO objetivo deste projeto foi conceber uma estrutura que guie a implementação de Gêmeos Digitais em Sistemas de Manufatura, empregando a Engenharia de Sistemas Baseada em Modelos. Visando respaldar a evolução tecnológica do Laboratório Aberto de Brasília (LAB), um ambiente colaborativo de aprendizado ativo e multidisciplinar focado em prototipagem. O LAB busca a implementação de Gêmeos Digitais (DT) em diferentes níveis de abstração de seu sistema de manufatura, visando apresentar diversas perspectivas do ambiente industrial, abrangendo equipamentos, processos, pessoas e produtos. Um DT é comumente definido como uma representação virtual de um objeto físico ou processo, permitindo simulações ultrarrealistas de modelos físicos, capturando dados históricos e processamento/monitoramento em tempo real. A sua composição multitecnológica, representa um desafio a sua implementação. Nesse contexto, foi proposto um esquema respaldado pela Engenharia de Sistemas Baseada em Modelos (MBSE), considerada uma abordagem mais adequada para aplicações ligadas a sistemas complexos. Além disso, a ISO 23247, que fornece diretrizes para a utilização de Gêmeos Digitais em ambientes industriais, serviu como fonte de requisitos para a estrutura proposta. O método desta pesquisa seguiu as etapas de compreensão do contexto, levantamento de atributos para o framework de implementação de um DT apoiado pela MBSE, validação desses atributos, definição do modelo final e sua aplicação no LAB. A partir da modelagem do sistema em vários níveis que foi realizada com o método MBSE Arcadia, por meio da ferramenta gratuita Capella. Os resultados alcançados incluem o Modelo para a implementação de um DT de múltiplos escopos e a arquitetura preliminar do sistema de interesse, identificando os atores envolvidos no cenário escolhido, suas funcionalidades e o fluxo de interação entre todos os componentes. Isso permitirá futuras simulações e análises em um único quadro, considerando o sistema como um todo, e não subsistemas isolados. eração entre todos os componentes. Isso permitirá futuras simulações e análises em um único quadro, considerando o sistema como um todo, e não subsistemas isolados.