Arquitetura Plug-and-Produce Orientada a Microsserviços para Aplicações na Indústria 4.0

• Processo: 24/21954-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2027
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica
• Pesquisador responsável: Eduardo Paciência Godoy
• Beneficiário: Eduardo Paciência Godoy
• Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia. Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Sorocaba. Sorocaba , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Jeferson André Bigheti
• Assunto(s): Arquitetura orientada a serviços Indústria 4.0
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Arquitetura Orientada a Serviços | Automação e controle de processos | Gêmeo Digital | Industria 4 | modelagem da informação | 0 | Automação e Indústria 4.0

Resumo

A Indústria 4.0 (I4.0) norteou a evolução das arquiteturas de controle e automação para a orientação a serviços, a Computação na Borda e a comunicação baseada na Internet das Coisas Industrial buscando fornecer maior modularidade, integração vertical e conectividade. O conceito de produção adaptável na I4.0 define ativos e sistemas industriais modulares que são interoperáveis e podem ser facilmente (re)configurados e (re)utilizados de acordo com as necessidades de produção. Nessa temática, a vanguarda do conhecimento e das pesquisas se encontra nos desafios de desenvolvimento e padronização dos modelos de informação, comissionamento dos ativos industriais e da criação (composição) e gerenciamento das diferentes aplicações industriais baseadas em serviços. O objetivo desta pesquisa é o desenvolvimento de uma arquitetura Plug-and-Produce (PnPr) orientada a microsserviços para aplicações na I4.0 sistematizada em dois processos. O processo de Plug focado no comissionamento e modelagem da informação dos ativos e o processo de Produce focado na composição dos ativos e gerenciamento das aplicações. A parte do Plug é baseada na modelagem da informação dos ativos usando o padrão do Asset Administration Shell (AAS) e na implantação dos ativos como um microsserviço usando tecnologia de contêineres. A parte do Produce é baseada na orquestração das aplicações através da composição dos ativos usando comunicação padronizada via OPC UA e microsserviços. O desenvolvimento experimental da arquitetura é realizado numa planta piloto industrial baseada em microsserviços, descrevendo as etapas dos processos de Plug e Produce, em aplicações de controle, automação e Gêmeo Digital. Essa arquitetura PnPr, que representa uma evolução da arquitetura de microsserviços desenvolvida em projeto anterior, habilitará a integração e universalização do acesso aos ativos industriais, além de facilitar e padronizar a criação de diferentes aplicações na I4.0. (AU)