Driving Manufacturing Systems for the Fourth Industrial Revolution

It has been a long way since the aroused of the Industry 4.0 and the companies' reality is not already align with this new concept. Industry 4.0 is ongoing slowly as it was expected that its maturity level should be higher. The companies´ managers should have a different approach to the adoption of the industry 4.0 enabling technologies on their manufacturing systems to create smart nets along all production process with the connection of elements on the manu-facturing system such as machines, employees, and systems. These smart nets can control and make autonomous decisions efficiently. Moreover, in the industry 4.0 environment, companies can predict problems and failures along all production process and react sooner regarding maintenance or production changes for instance. The industry 4.0 environment is a challenging area because changes the relation between humans and machines. In this way, the scope of this thesis is to contribute to companies adopting the industry 4.0 enabling technologies in their manufacturing systems to improve their competitiveness to face the incoming future. For this purpose, this thesis integrates a research line oriented to i) the understanding of the industry 4.0 concepts, and its enabling technologies to perform the vision of the smart factory, ii) the analysis of the industry 4.0 maturity level on a regional industrial sector and to understand how companies are facing the digital transformation challenges and its barriers, iii) to analyze in deep the industry 4.0 adoption in a company and understand how this company can reach higher maturity levels, and iv) the development of strategic scenarios to help companies on the digital transition, proposing risk mitigations plans and a methodology to develop stra-tegic scenarios. This thesis highlights several barriers to industry 4.0 adoption and also brings new ones to academic and practitioner discussion. The companies' perception related to these barriers Is also discussed in this thesis. The findings of this thesis are of significant interest to companies and managers as they can position themselves along this research line and take advantage of it using all phases of this thesis to perform a better knowledge of this industrial revolution, how to perform better industry 4.0 maturity levels and they can position themselves in the proposed strategic scenarios to take the necessary actions to better face this industrial revolution. In this way, it is proposed this research line for companies to accelerate their digital transformation.Já existe um longo percurso desde o aparecimento da indústria 4.0 e a realidade das empresas ainda não está alinhada com este novo conceito. A indústria 4.0 está em andamento lento, pois era esperado que o seu nível de maturidade fosse maior. Os gestores das empresas devem ter uma abordagem diferente na adoção das tecnologias facilitadoras da indústria 4.0 nos seus sistemas produtivos para criar redes inteligentes ao longo de todo o processo produtivo com a conexão de elementos do sistema produtivo como máquinas, operários e sistemas. Estas redes inteligentes podem controlar e tomar decisões autónomas com eficiência. Além disso, no ambiente da indústria 4.0, as empresas podem prever problemas e falhas ao longo de todo o processo produtivo e reagir mais cedo em relação a manutenções ou mudanças de produção, por exemplo. O ambiente da indústria 4.0 é uma área desafiadora devido às mudanças na relação entre humanos e máquinas. Desta forma, o objetivo desta tese é contribuir para que as empresas adotem as tecnologias facilitadoras das indústria 4.0 nos seus sistemas produtivos por forma a melhorar sua competitividade para enfrentar o futuro que se aproxima. Para isso, esta tese integra uma linha de investigação orientada para i) a compreensão dos conceitos da indústria 4.0, e suas tecnologias facilitadores para realizar a visão da fábrica inteligente, ii) a análise do nível de maturidade da indústria 4.0 num setor industrial regional e entender como as empresas estão enfrentando os desafios da transformação digital e suas barreiras, iii) analisar a fundo a adoção da indústria 4.0 numa empresa e entender como essa empresa pode atingir níveis mais elevados de maturidade, e iv) o desenvolvimento de cenários estratégicos para ajudar as empresas na transição digital, propondo planos de mitigação de riscos e uma metodologia para desenvolver cenários estratégicos. Esta tese destaca várias barreiras à adoção da indústria 4.0 e também traz novas barreiras para a discussão acadêmica e profissional. A perceção das empresas em relação a essas barreiras também é discutida nesta tese. As descobertas nesta tese são de grande interesse para empresas e gestores, pois podem-se posicionar ao longo desta linha de investigação e aproveitá-la utilizando todas as fases desta tese para obter um melhor conhecimento desta revolução industrial, como obter melhores níveis de maturidade da indústria 4.0 e possam posicionar-se nos cenários estratégicos propostos por forma a tomar as ações necessárias para melhorar o envolvimento nesta revolução industrial. Desta forma, propõe-se esta linha de investigação para que as empresas acelerem a sua transformação digital

Desenvolvimento de um sistema automatizado de ultrassons utilizando técnicas de Phased Array para inspeção de soldaduras topo a topo em módulos de caldeira HRSG: Migração da tecnologia de radiografia convencional para a tecnologia de ultrassons Phased Array

Dissertação apresentada para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Engenharia da ProduçãoO presente trabalho apresenta o desenvolvimento de uma solução automatizada em ambiente industrial para a inspeção por ultrassons utilizando a técnica de Phased Array para juntas topo a topo de ligação de módulos de caldeira do tipo HRSG na empresa GE em Setúbal. Todo o desenvolvimento foi feito com base nos requisitos do código ASME Secção V, Artigo 4, nos Apêndices Mandatórios V e VII, os quais definem as variáveis essenciais do ensaio. As características de todo o processo são descritas, bem com as opções tomadas sobre os equipamentos escolhidos, assim como os trabalhos de industrialização da solução. Este desenvolvimento posteriormente converge para um procedimento de inspeção para utilização da tecnologia na empresa GE, fazendo o suporte para a migração da tecnologia de radiografia convencional para a tecnologia de ultrassons Phased Array.This thesis presents the development of an automated solution on an industrial environment for ultrasonic inspection using the Phased Array technique on boiler modules of HRSG type on butt weld joints on GE Company in Setúbal. All development was based on ASME code requirements Section V, Article 4, on Mandatory Appendices V and VII, which define the essential variables of the test. The characteristics of the process were described, as well as the choices made on the chosen equipment, as well as the manufacturing work of the solution. This development will converges to an inspection procedure for the use of this technology on GE Company in Setúbal, making support for the migration of conventional radiographic technology to ultrasonic Phased array technology