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Dissertação

{pt_PT=Development of an Industry 4.0 Big Data Processing and Management System} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=A Indústria 4.0 refere-se ao aprimoramento da automação, conectividade e inteligência de máquinas e sistemas informáticos num ambiente de fabricação. Indústria 4.0 consiste em monitorizar e controlar o estado da produção com o objetivo de aumentar eficiência e eficácia da mesma. As soluções de Industria 4.0 são difíceis de implementar pois envolvem sistemas de informação capazes de gerir enormes volumes de dados, com uma baixa latência, alta garantia de transmissão, alta tolerância à falha e alto fluxo de informação. Estas soluções têm portanto de satisfazer constrangimentos associados a sistemas Big Data, cíber físicos, de computação distribuída e de Internet of Things. Identificando o potencial da Indústria 4.0, a AKKA Technologies, uma empresa de consultoria em Engenharia e Tecnologia, lançou o projeto ZORRO cujo objetivo inicial era desenvolver um sistema capaz de detetar anomalias de fabricação em tempo real e consequentemente equipar a AKKA com o conhecimento necessário para acompanhar os seus clientes industriais nas suas estratégias e implementações da Industria 4.0. Como contribuição ao projeto ZORRO, neste trabalho uma solução Big Data Industria 4.0, capaz de satisfazer múltiplos objetivos da Industria 4.0 é proposta. O sistema foi projetado com mecanismos de machine learning para deteção automática de anomalias, plataformas de visualização de dados em tempo real, ferramentas de ciência de dados para extração de informações relevantes e plataformas de processamento de dados. A arquitetura foi projetada para responder às várias restrições associadas a sistemas de Big Data, permanecendo modular, escalável e baseado em micro serviços., en=Industry 4.0, also known as the fourth industrial revolution, refers to the enhancement of automation, connectivity and intelligence of machines within a production environment. Its objectives are increasing reactiveness, asset monitoring, decision making and value creation of manufacturing. Industry 4.0 solutions are however challenging to implement as they rely on data systems capable of handling massive amounts of data with low latency, high delivery guarantee, high fault tolerance and high information throughput. This generally implies satisfying Big Data, cyber physical system, Internet of Things and distributed computing system constraints. Understanding the high potential associated to Industry 4.0 solutions, AKKA Technologies, an Engineering and Technology consulting firm, decided to launch project ZORRO who’s initial aim was to develop a data system capable of detecting manufacturing anomalies in real-time and to serve as a source of internal Industry 4.0 know-how. As a contribution to project ZORRO, in this work an Industry 4.0 Big Data solution, capable of satisfying Industry 4.0 and project ZORRO's objectives for automatic anomaly detection, is proposed providing end-point solutions consisting in machine learning platforms for automatic anomaly detection, data visualisation platforms for real-time dashboarding and monitoring, data science tools for extraction of important production insights, and batch and stream processing engines to implement virtual sensors, online predictions and other real-time calculations. The architecture was designed to respond to the various constraints associated with these types of Big Data systems whilst remaining modular, affordable using commodity hardware, scalable and microservice based.}
Keywords: {pt=Industrial Internet of Things (IIoT), Processamento steaming, Machine Learning, Deteção de Anomalias em Tempo Real, en=Industry 4.0, Big Data, Industrial Internet of Things (IIoT), Stream Processing, Machine Learning, Real-time Anomaly Detection}

Discussão: janeiro 15, 2021, 13:0