Avaliação da comunicação OPC UA em uma implementação de célula autônoma de manufatura avançada

Resumo:

O recente desenvolvimento de conceitos de manufatura avançada traz novos desafios para os países em desenvolvimento, a fim de preparar sua força de trabalho e indústrias para os mercados locais e globais. Para explorar e disseminar os conceitos de manufatura avançada, projetou-se e avaliou-se a primeira célula de manufatura avançada autônoma desenvolvida no Brasil a partir da parceria entre empresas globais e locais e a academia. Este trabalho tem como objetivo descrever a célula de manufatura avançada, os equipamentos que compõem a infraestrutura, a topologia de rede e os equipamentos que poderiam lidar com a heterogeneidade de equipamentos e protocolos. Além disso, o comportamento da estrutura de comunicação do OPC UA (e protocolos relacionados) como o elemento de integração entre os equipamentos que compõe a célula é avaliado. Os resultados indicaram que a estrutura de comunicação do OPC UA promove uma baixa sobrecarga de tráfego, bem como pode ser usada para transportar dados dos protocolos tradicionais em seus campos sem restrições que possam prejudicar a produção. O artigo também discute como ocorreu a troca de dados entre os equipamentos utilizados na produção e os sistemas de controle através do protocolo estudado. Os protocolos da estrutura de comunicação OPC UA apresentaram uma estrutura de mensagens e características de transporte de dados que satisfazem as necessidades de integração entre equipamentos de diversos fabricantes que compunham a célula autônoma de manufatura avançada. Este documento também apresenta alguns desafios fundamentais para integrar todos os equipamentos não abordados pelo modelo de referência OPC UA.

Palavras-chave:
OPC UA; Integração de sistemas; Análise de rede; Indústria 4.0