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https://hdl.handle.net/10216/135134| Author(s): | Daniel de Sousa Ribeiro |
| Title: | Resilience in Industry 4.0 Digital Infraestructures and Platforms |
| Issue Date: | 2021-07-12 |
| Abstract: | We live in a world where companies are shifting toward the industry 4.0 paradigm. One of the pillars of Industry 4.0 (i4.0) is the digitalization of physical assets and manufacturing and business processes towards the Cyber-Physical Production Systems concept (CPPSs). CPPSs are distinguished by highly versatile production processes capable of adapting to the current market conditions and manufacturing a wide range of small-batch items. As a result of modern applications of cyber-physical production systems, modified frameworks, and more complex IT infrastructures, new types of disruption events may occur. In the case of process disruption, actions must be taken in a short time to minimize the impact on production systems. Hence, companies that adhere to i4.0 enabling technologies must protect themselves against these unexpected problems by introducing disruption management solutions. This dissertation introduces a simulation-based methodology capable of evaluating the impacts of disruption events and finding suitable response actions to increase resilience in Cyber-Physical Production Systems processes. |
| Description: | A indústria 4.0 consiste numa mudança de paradigma de produção automatizada para um conceito de produção inteligente, onde todos os ativos físicos estão conectados e podem interagir entre eles via protocolos de internet. Estes ativos são agora chamados de Sistemas Ciber-Físicos (CPS-Cyber-Physical Systems) e o sistema de produção passa a ser um sistema de produção ciber-fisico (CPPS). Estes sistemas comprometem tecnologias como IoT, produção baseada em Cloud e smart manufacturing, que são responsáveis por digitalizar os processos de produção e negócio. A crescente complexidade das aplicações dos sistemas ciber-físicos levam a maior flexibilidade na produção, permitindo a produção de lotes pequenos a custos baixos e melhorar a qualidade no que toca ao cumprimento dos requisitos do cliente. Contudo, também causam grande vulnerabilidade a disrupções durante os processos de produção. Então, os sistemas de produção devem ser resilientes a disrupções, pelo que devem ser tomadas decisões rapidamente para reduzir o seus impactos. Com sistemas de informação mais complexos, os CPS vão lidar com novas disrupções, resultando em consequências inesperadas. Por forma a estarem preparadas para os eventos descritos, as empresas devem procurar uma solução capaz de medir o impacto de disrupções nos processos, descobrir ações de mitigação adequadas e calcular o ganho em resiliência. As empresas que aderem ao paradigma da indústria 4.0 estão a migrar os seus sistemas de informação, inclusive sistemas de apoio a produção, para servidores em cloud. Esta mudança torna a produção mais ágil, mas ao mesmo tempo introduz novos problemas de comunicação e informação. A digitalização dos processos tornou o uso de planos de mitigação mais limitado e dependente de ferramentas digitais. Hoje em dia é importante a possibilidade de prever possíveis disrupções no sistema de produção e de informação, medir o seu impacto e criar uma base de dados com medidas de prevenção eficazes. Ciente desta necessidade, esta dissertação objetiva avaliar a eficácia de metodologias baseadas em simulação para medir o impacto de disrupções em sistemas de produção ciber-físicos e assim contribuir para a sua resiliência. Para tal, é apresentada uma metodologia cujo funcionamento está alinhado com um sistema de gestão de disrupções, e que é posteriormente testada num caso de estudo da indústria corticeira. Aqui, os resultados são avaliados baseados num modelo de simulação do sistema de produção descrito e do seu sistema de informação também. |
| Subject: | Engenharia electrotécnica, electrónica e informática Electrical engineering, Electronic engineering, Information engineering |
| Scientific areas: | Ciências da engenharia e tecnologias::Engenharia electrotécnica, electrónica e informática Engineering and technology::Electrical engineering, Electronic engineering, Information engineering |
| DOI: | 10.34626/en36-rr13 |
| TID identifier: | 202818926 |
| URI: | https://hdl.handle.net/10216/135134 |
| Document Type: | Dissertação |
| Rights: | openAccess |
| Appears in Collections: | FEUP - Dissertação |
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| 485166.pdf | Resilience in Industry 4.0 Digital Infraestructures and Platforms | 1.84 MB | Adobe PDF |  View/Open |
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