Novo sistema de rastreabilidade industrial

Abstract

A presente dissertação propõe o desenvolvimento de uma arquitetura conceptual que permita integrar equipamentos industriais em conjunto com tecnologias de identificação e recolha de dados automática. Os esforços para o desenvolvimento do sistema integrador foram orientados no sentido de incluir a tecnologia RFID como elemento de excelência para identificação automática e recolha de dados. O sistema desenvolvido pretende dar resposta aos problemas existentes na integração dos atuais sistemas de rastreabilidade baseados na tecnologia RFID. Os sistemas de rastreabilidade são maioritariamente fechados e proprietários, dificultando o fluxo de informação ao longo da cadeia de fornecimento. O elevado custo e complexidade dos sistemas de rastreabilidade é outro dos fatores que contribui para uma baixa adoção destes sistemas no meio industrial. O sistema implementado pretende reunir condições favoráveis à rastreabilidade dos itens na cadeia de fornecimento de forma rápida e fácil, e ao mesmo tempo permitir a otimização e controlo dos processos de produção da industria, associados a um baixo custo de integração do sistema e baixa complexidade. O presente trabalho consistiu, numa primeira fase, na implementação de uma plataforma conceptual apta para integrar equipamentos industriais (nomeadamente autómatos, sensores, drivers e outro tipo de equipamentos) em congruência com equipamentos RFID. Baseando-se numa plataforma computacional centralizada e na utilização de microcontroladores, o autor proporcionou a necessária integração dos serviços de rastreabilidade baseados na tecnologia RFID em conjunto com os serviços de controlo e monitorização das linhas de produção, permitindo assim uma melhor gestão e otimização da produção na industria. O ingrediente principal deste conceito baseou-se na integração dos serviços de rastreabilidade na infraestrutura pré-existente na industria. Através de uma extensão ao protocolo Modbus foi possível prover os necessários serviços de rastreabilidade de forma rápida e flexível. Foram desenvolvidos módulos RFID para a leitura e escrita automática de dados, capazes de estarem integrados na rede Modbus e capazes de proporcionar serviços de rastreabilidade e parametrização dos processos de produção. Destaque para implementação de um web server dinâmico, integrado no próprio microcontrolador, proporcionando em real-time os registos de identificação dos itens e possibilidade de ações de otimização e controlo dos processos da cadeia de fornecimento. A informação está disponível ao utilizador de forma local e remota desde que para isso exista uma ligação de dados à Internet. Foi também incorporado no sistema um serviço de gestão de alertas dos processos de produção através de serviços GSM (incorporados também no microcontrolador). Através de uma mensagem de texto, o encarregado de produção é automaticamente notificado acerca da ocorrência verificada pelo sistema.

This thesis proposes the development of a conceptual architecture able to integrate industrial equipment together with identification technologies and automated data collection. Efforts to develop the integration system were instructed to include RFID technology as an element of excellence for automatic identification and data collection. The developed system aims to solve the integration problems of existing traceability systems based on RFID technology. The current traceability systems are mostly proprietary and closed, hampering the flow of information along the supply chain. The high cost and complexity of traceability systems is another factor that contributes to poor acceptance and adoption of these systems in the industrial environment. The implemented system aims to gather favorable conditions for the traceability of items quickly and easily in the supply chain, while also allowing the control and optimization of production processes in industry, coupled with a low cost system integration and low complexity. The present work consisted, initially, the implementation of a platform able to integrate conceptual industrial equipment (including PLC's, sensors, drivers and other equipment) in congruence with RFID equipment. Based on a centralized computing platform and using microcontrollers, the author provided the necessary traceability services based on RFID technology in conjunction with the control and monitoring the industrial production lines, allowing a better management and optimization for industry. The main ingredient of this concept is based on the integration of traceability services at the pre-existing network infrastructure. Through a Modbus protocol extension, the system could provide the necessary traceability services quickly and exibly. RFID modules have been developed for the automatic reading and writing data, capable of being networked in Modbus and capable of providing services for traceability in production processes. Highlights for the implementation of an integrated web server, in microcontroller itself, providing in real-time records for identifying items and possible optimization for process control actions in the supply chain. The information is available to the user can be remotely accessed and it is only necessary a data connection throw the Internet. The system also incorporates a management alerts service for production processes through GSM services (also embedded in the microcontroller). Through a text message, the charge of production is automatically notified of occurrence verified by the system.