Dissertação

{pt_PT=Development of a small-scale educational workbench for Industry 4.0} {} EVALUATED

{pt=Encontra-se a decorrer uma transformação no sector fabril, com o objetivo de diluir as barreiras entre o mundo físico e o digital. Apresentado publicamente na feira de Hannover em 2011, o programa Indústria 4.0 planeia convergir várias tecnologias emergentes com o objetivo de desenvolver fábricas assentes numa infraestrutura de rede, permitindo assim a digitalização da cadeia de valor desde o cliente até ao fim de vida do produto. Além disso, a colaboração entre sistemas ciber-físicos torna possível que nas fábricas inteligentes se produzam produtos personalizados em lotes reduzidos que são rentáveis. A chegada da quarta revolução industrial terá impactos na educação e nos métodos usados na formação de engenheiros. O objetivo desta dissertação foi o desenvolvimento de um conjunto experimental que transmita aos seus utilizadores os conceitos mais relevantes da I4.0, assente numa metodologia de aprender fazendo. Para tal, realizou-se um levantamento das tecnologias da I4.0 e soluções didáticas. Uma comparação entre equipamentos já existentes permitiu a seleção das suas principais propriedades. Com base nessa análise desenvolveu-se uma bancada de aprendizagem em escala reduzida que simula os aspetos de operação de uma fábrica inteligente, com ênfase na comunicação em rede por parte de equipamentos dissimilares e no produto com um papel ativo. Embora os princípios da I4.0 sejam representados mais frequentemente em larga escala demonstra-se que, dentro de um certo nível de complexidade, estes continuam a ser válidos num modelo menor inserido num contexto de aprendizagem., en=A transformation of the manufacturing industry is currently underway, set to dilute the barriers between the physical and the digital world. Publicly presented at the Hannover Messe in 2011, the Industry 4.0 directive plans on converging several emergent technologies with the aim of developing factories with a network backbone, allowing for a complete digitalization of the value chain from costumer until the product end of life. Furthermore, the joint operation of cyber-physical systems makes it possible for smart factories to produce customized products in small batches that are profitable. The coming of the fourth industrial revolution will have impacts on education and the methods used to train engineers. The aim of this dissertation was to develop an experimental set for transmitting to its users the most relevant I4.0 concepts, based on a learning-by-doing methodology. To accomplish this, a review on the I4.0 building blocks and didactic solutions was conducted. A comparison between already existing equipments enabled the selection of the more substantial properties. Based on this analysis, a small-scale interactive workbench was developed, that simulates the aspects of the operation of a smart factory, with an emphasis on the networking of heterogeneous equipments and on the product with an active role. Although the principles of I4.0 are more frequently represented on a large scale, it is demonstrated that, within a certain complexity level, they are still valid in a smaller model in a learning context.}
{pt=Automação, Indústria 4.0, Sistemas Ciber-Físicos, Internet Industrial das Coisas, Bancada de Aprendizagem, en=Automation, Industry 4.0, Cyber-Physical Systems, Industrial Internet of Things, Training Workbench}

Junho 24, 2019, 14:0

Orientação

ORIENTADOR

João Carlos Prata dos Reis

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar