Digitalização e integração dos fluxos de informação relativos à produção

Abstract

A recolha automática dos dados de produção tem um impacto significativo no desenvolvimento de um sector industrial, uma vez que permite colocar os recursos humanos a desempenhar funções com maior valor acrescentado, passando as tarefas rotineiras a ser executadas por sistemas automáticos. Por outro lado, a digitalização e a automatização do processo industrial deve-se focar em melhorar o desempenho da unidade industrial, auxiliando os colaboradores no desempenho das suas funções. Este estágio foi realizado na Primus Vitoria, na unidade industrial da Taboeira. Atualmente os dados de produção são registados no sistema de gestão manualmente. O objetivo deste trabalho é desenvolver e implementar, uma solução que permita recolher estes dados de produção automaticamente, para que estes possam ser inseridos no sistema de gestão já existente na empresa. Neste trabalho foi desenvolvida uma placa eletrónica, designada por PMCB_I, para comunicar com os equipamentos do processo produtivo, de forma a obter e centralizar os dados de produção. Foi feita uma versão ECAD desta placa e foram produzidas 15 unidades, numa empresa especializada no fabrico de placas de circuito impresso. A PMCB_I utiliza um microcontrolador ESP32 e possui Ethernet, USB, RS232, RS485, entradas analógicas, entradas e saídas digitais 24V com isolamento galvânico. Na comunicação com os equipamentos do processo produtivo e na centralização dos dados de produção foram utilizados os protocolos TCP/IP, DHCP, mDNS, MQTT, ProfiBUS, HostLink, e foi descodificado o protocolo de comunicação USB com os autómatos mais recentes da OMRON. Na centralização dos dados de produção foi utilizado um Raspberry Pi 4B com o Node-Red. Esta ferramenta foi utilizada para desenvolver o programa de comunicação com as PCBM_I, para o armazenamento dos dados no MySQL e para gerar a interface gráfica, para a unidade industrial da Taboeira. A interface gráfica desenvolvida, além de auxiliar os colaboradores, permite visualizar o histórico do desempenho da unidade industrial, e o mesmo em tempo real.

The automatic collection of production data has a significant impact on the development of an industrial sector, as it allows human resources to perform functions with greater added value, replacing routine tasks with automatic systems. On the other hand, the digitalization and automation of the industrial process should focus on improving the performance of the industrial unit, helping employees in carrying out their duties. This internship was held at Primus Vitoria, in the Taboeira industrial unit. Currently, the production data is recorded manually in the management system. The objective of this work is to develop and implement a solution that allows the automatic collection of production data, so that it can be inserted into the management system, which already exists in the company. In this work, an electronic board called PMCB_I was developed to communicate with the equipment of the production process, to obtain and centralize production data. An ECAD version of this board was made, and 15 units were produced in a company specialized in the manufacture of printed circuit boards. The PMCB_I uses an ESP32 microcontroller, has Ethernet, USB, RS232, RS485, analog inputs, 24V digital inputs and outputs with galvanic isolation. The TCP/IP, DHCP, mDNS, MQTT, ProfiBUS, HostLink protocols were used to communicate with the equipment in the production process and to centralize production data. The USB communication protocol of the latest OMRON PLCs was decoded. A Raspberry Pi 4B with Node-Red was used to centralize production data. This software was used to develop the communication program with PCBM_I, to store data in MySQL and to generate the graphical interface, for the industrial unit of Taboeira. The graphical interface developed, in addition to helping employees, allows viewing in real-time the performance history of the industrial unit.