FRAMEWORK DE SUPORTE AO DESENVOLVIMENTO DE ARQUITETURA DIGITAL TWIN PARA MANUTENÇÃO INDUSTRIAL SOB REQUISITOS DA INDÚSTRIA 4.0

INTRODUÇÃO: A Indústria 4.0 (I4.0) representa os mais recentes avanços tecnológicos que integram humanos, máquinas, objetos físicos e processos por meio de tecnologias como a Internet, sistemas cyber-físicos e comunicações em tempo real. Fábricas inteligentes enfatizam sistemas autônomos de troca de informações, inclusive com humanos. A manutenção industrial ganhou destaque nesse contexto, aprimorando os conhecidos modelos de previsão de erros, críticos para as operações organizacionais. Os conceitos de Digital Twin (DT) também são proeminentes para melhorar a manutenção preditiva e a tomada de decisões, aumentando a vida útil e o desempenho do equipamento. O projeto propõe avaliar arquiteturas de manutenção industrial à luz da I4.0 e orienta o uso de DT por meio de revisão de literatura e prática industrial. OBJETIVOS: Tem-se como objetivo fundamental a visão de uma Arquitetura DT voltada aos procedimentos, processos decisórios e funções da Manutenção Industrial sob requisitos da I4.0, sob a proposta de uma base avaliativa e definição tecnológica (componentes, integração, interoperabilidade) com métodos multicritério de apoio à decisão (MMAD). MATERIAIS E MÉTODO: O projeto iniciou com estudo de artigos, PIBICs e TCCs relevantes, focando em requisitos da I4.0 e manutenção industrial. Arquiteturas de automação e a arquitetura orientada a serviços – DtaaS, Interoperabilidade e métodos MMAD foram explorados. Após foi conduzida uma avaliação comparativa entre os requisitos funcionais do RAMI 4.0, com relação a interoperabilidade em manutenção industrial, com os conceitos estudados sobre a arquitetura de Digital Twin – DTaaS. As relações entre arquiteturas de automação também foram analisadas, visando selecionar a base para o projeto. Buscou-se a arquitetura que melhor se alinha com a interoperabilidade, fundamental para o desenvolvimento do Digital Twin em empresas. Por fim, realizou-se uma avaliação sobre o grau de dificuldade de implementação dos requisitos funcionais (RF) identificados (manutenção) ao conceito Digital Twin. RESULTADOS: Como resultados obteve-se o comparativo entre as arquiteturas permitindo analisar os motivos pelos quais a arquitetura DTaaS foi escolhida, trazendo elementos de conexão entre os temas de I4.0 e DT. Com tal arquitetura referencial, por meio de estrutura de avaliação baseada no método PROMETHEE, especialistas conduziram a avaliação do grau de dificuldade de implementação dos RFs de manutenção ao conceito DT. Uma segunda base de avaliação permitiu avaliar a implementabilidade dos RFs ao conceito DT sob a ótica das barrerias organizacionais bom base em framework de Interoperabilidade Empresarial (IE). CONSIDERAÇÕES FINAIS: Com base em visão relacional entre as duas avaliações, percebeu-se que os requisitos mais compatíveis com o conceito de DT frequentemente apareceram entre os mais difíceis de implementar. Isso auxilia empresas no direcionamento estratégico da manutenção aos requisitos da I4.0 e Digital Twin.

PALAVRAS-CHAVE: Indústria 4.0; Digital Twin; Automação; Manutenção; Interoperabilidade.