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A Framework for Industry 4.0
The potential of the Industry 4.0 will allow the national industry to develop all kinds of
procedures, especially in terms of competitive differentiation. The prospects and motivations
behind Industry 4.0 are related to the management that is essentially geared towards industrial
internet, to the integrated analysis and use of data, to the digitalization of products and services,
to new disruptive business models and to the cooperation within the value chain. It is through
the integration of Cyber-Physical Systems (CPS), into the maintenance process that it is
possible to carry out a continuous monitoring of industrial machines, as well as to apply
advanced techniques for predictive and proactive maintenance.
The present work is based on the MANTIS project, aiming to construct a specific
platform for the proactive maintenance of industrial machines, targeting particularly the case
of GreenBender ADIRA Steel Sheet. In other words, the aim is to reduce maintenance costs,
increase the efficiency of the process and consequently the profit. Essentially, the MANTIS
project is a multinational research project, where the CISTER Research Unit plays a key role,
particularly in providing the communications infrastructure for one MANTIS Pilot.
The methodology is based on a follow-up study, which is jointly carried with the client,
as well as within the scope of the implementation of the ADIRA Pilot. The macro phases that
are followed in the present work are: 1) detailed analysis of the business needs; 2) preparation
of the architecture specification; 3) implementation/development; 4) tests and validation; 5)
support; 6) stabilization; 7) corrective and evolutionary maintenance; and 8) final project
analysis and corrective measures to be applied in future projects.
The expected results of the development of such project are related to the integration of
the industrial maintenance process, to the continuous monitoring of the machines and to the
application of advanced techniques of preventive and proactive maintenance of industrial
machines, particularly based on techniques and good practices of the Software Engineering area
and on the integration of Cyber-Physical Systems.O potencial desenvolvido pela Indústria 4.0 dotará a indústria nacional de capacidades
para desenvolver todo o tipo de procedimentos, especialmente a nÃvel da diferenciação
competitiva. As perspetivas e as motivações por detrás da Indústria 4.0 estão relacionadas com
uma gestão essencialmente direcionada para a internet industrial, com uma análise integrada e
utilização de dados, com a digitalização de produtos e de serviços, com novos modelos
disruptivos de negócio e com uma cooperação horizontal no âmbito da cadeia de valor. É
através da integração dos sistemas ciber-fÃsicos no processo de manutenção que é possÃvel
proceder a um monitoramento contÃnuo das máquinas, tal como à aplicação de técnicas
avançadas para a manutenção preditiva e pró-ativa das mesmas.
O presente trabalho é baseado no projeto MANTIS, objetivando, portanto, a construção
de uma plataforma especÃfica para a manutenção pró-ativa das máquinas industriais, neste caso
em concreto das prensas, que serão as máquinas industriais analisadas ao longo do presente
trabalho. Dito de um outro modo, objetiva-se, através de uma plataforma em especÃfico, reduzir
todos os custos da sua manutenção, aumentando, portanto, os lucros industriais advindos da
produção. Resumidamente, o projeto MANTIS consiste num projeto de investigação
multinacional, onde a Unidade de Investigação CISTER desenvolve um papel fundamental,
particularmente no fornecimento da infraestrutura de comunicação no Piloto MANTIS.
A metodologia adotada é baseada num estudo de acompanhamento, realizado em
conjunto com o cliente, e no âmbito da implementação do Piloto da ADIRA. As macro fases
que são compreendidas por esta metodologia, e as quais serão seguidas, são: 1) análise
detalhada das necessidades de negócio; 2) preparação da especificação da arquitetura; 3)
implementação/desenvolvimento; 4) testes e validação; 5) suporte; 6) estabilização; 7)
manutenção corretiva e evolutiva; e 8) análise final do projeto e medidas corretivas a aplicar
em projetos futuros.
Os resultados esperados com o desenvolvimento do projeto estão relacionados com a
integração do processo de manutenção industrial, a monitorização contÃnua das máquinas e a
aplicação de técnicas avançadas de manutenção preventiva e pós-ativa das máquinas,
especialmente com base em técnicas e boas práticas da área de Engenharia de Software