A capacidade de reconfiguração de sistemas de manufatura tem sido procurada pelas empresas para assegurar características de agilidade, eficiência e exibilidade para atender as mudanças de tipo/quantidade de produtos, processos, recursos e, além disso, para assegurar a devida reação à ocorrência de falhas. Por outro lado, a Indústria 4.0\" impõe novos desafios para os sistemas de controle, tais como a integração de tecnologias de interação entre homem e máquina em cadeias de valor compondo uma rede de plantas industriais geograficamente dispersas. O controle de sistemas reconfiguráveis de manufatura deve considerar: (i) funcionalidades de sistemas distribuídos e dispersos, tais como agilidade de resposta às mudanças, autonomia e colaboração entre os componentes para alcançar os objetivos do sistema de forma conjunta; (ii) interfaces para sua interoperabilidade e portabilidade; (iii) modularização para facilitar a manutenção, expansão e atualização do sistema, evitando a sobreposição de escopos; e (iv) mecanismos de controle para supervisionar as ações e interações dos componentes, o diagnóstico e a tomada de decisão. O pleno atendimento a estes requisitos não é trivial e formalismos para o desenvolvimento de soluções devem ser adotados. Uma solução é combinar técnicas voltadas para sistema multiagente e holon com arquitetura orientada a serviço através de uma adequada técnica de modelagem usando extensões de rede de Petri: Production Flow Schema e Input Output Place Transition. Portanto, este trabalho prop~oe uma arquitetura de controle e o método de modelagem de seus componentes para sistemas reconfiguráveis de manufatura combinando estas técnicas e considerando os aspectos de personalização, convertibilidade, escalabilidade, modularidade, integrabilidade, diagnosticabilidade, interoperabilidade e colaboração entre os componentes do sistema de controle, inclusive do homem. Um exemplo de aplicação é apresentado para demonstrar a viabilidade da proposta e comprovar os resultados alcançados. / The reconfiguration ability of the manufacturing systems has been approached by companies to ensure agility, efficiency and exibility characteristics to address the changes of type/quantity of products, processes and resources and, furthermore, to ensure proper reaction to the fault occurrence. On the other hand, the\"Industry 4.0\" imposes new challenges for control systems, such as interaction between man and machine into value chains composing a network of geographically dispersed industrial plants. The control of reconfigurable manufacturing systems should consider: (i) functionalities requirements of distributed and disperse systems, such as responsiveness to changes, autonomy and collaboration among components to achieve the global system aim; (ii) interfaces for interoperability and portability; (iii) modularity to facilitate maintenance, expansion and upgrade of the system, avoiding the overlapping of scopes; and (iv) control mechanisms to supervise the actions and interactions among components, diagnosis and decision making. The compliance with these requirements is not trivial and formalisms to develop solutions must be adopted. A solution is combining techniques based on holonic and multi-agent system with service-oriented architecture through appropriate modeling using Petri net extensions: Production Flow Schema and Input Output Place Transition. Therefore, this paper proposes control architecture and a method to model components for reconfigurable manufacturing systems, combining these techniques and considering aspects of customization, convertibility, scalability, modularity, integrability, diagnosability, interoperability and collaboration among control system components, including humans. An application example is presented to demonstrate the feasibility of the proposal and verify the results.

A capacidade de reconfiguração de sistemas de manufatura tem sido procurada pelas empresas para assegurar características de agilidade, eficiência e exibilidade para atender as mudanças de tipo/quantidade de produtos, processos, recursos e, além disso, para assegurar a devida reação à ocorrência de falhas. Por outro lado, a Indústria 4.0\" impõe novos desafios para os sistemas de controle, tais como a integração de tecnologias de interação entre homem e máquina em cadeias de valor compondo uma rede de plantas industriais geograficamente dispersas. O controle de sistemas reconfiguráveis de manufatura deve considerar: (i) funcionalidades de sistemas distribuídos e dispersos, tais como agilidade de resposta às mudanças, autonomia e colaboração entre os componentes para alcançar os objetivos do sistema de forma conjunta; (ii) interfaces para sua interoperabilidade e portabilidade; (iii) modularização para facilitar a manutenção, expansão e atualização do sistema, evitando a sobreposição de escopos; e (iv) mecanismos de controle para supervisionar as ações e interações dos componentes, o diagnóstico e a tomada de decisão. O pleno atendimento a estes requisitos não é trivial e formalismos para o desenvolvimento de soluções devem ser adotados. Uma solução é combinar técnicas voltadas para sistema multiagente e holon com arquitetura orientada a serviço através de uma adequada técnica de modelagem usando extensões de rede de Petri: Production Flow Schema e Input Output Place Transition. Portanto, este trabalho prop~oe uma arquitetura de controle e o método de modelagem de seus componentes para sistemas reconfiguráveis de manufatura combinando estas técnicas e considerando os aspectos de personalização, convertibilidade, escalabilidade, modularidade, integrabilidade, diagnosticabilidade, interoperabilidade e colaboração entre os componentes do sistema de controle, inclusive do homem. Um exemplo de aplicação é apresentado para demonstrar a viabilidade da proposta e comprovar os resultados alcançados. / The reconfiguration ability of the manufacturing systems has been approached by companies to ensure agility, efficiency and exibility characteristics to address the changes of type/quantity of products, processes and resources and, furthermore, to ensure proper reaction to the fault occurrence. On the other hand, the\"Industry 4.0\" imposes new challenges for control systems, such as interaction between man and machine into value chains composing a network of geographically dispersed industrial plants. The control of reconfigurable manufacturing systems should consider: (i) functionalities requirements of distributed and disperse systems, such as responsiveness to changes, autonomy and collaboration among components to achieve the global system aim; (ii) interfaces for interoperability and portability; (iii) modularity to facilitate maintenance, expansion and upgrade of the system, avoiding the overlapping of scopes; and (iv) control mechanisms to supervise the actions and interactions among components, diagnosis and decision making. The compliance with these requirements is not trivial and formalisms to develop solutions must be adopted. A solution is combining techniques based on holonic and multi-agent system with service-oriented architecture through appropriate modeling using Petri net extensions: Production Flow Schema and Input Output Place Transition. Therefore, this paper proposes control architecture and a method to model components for reconfigurable manufacturing systems, combining these techniques and considering aspects of customization, convertibility, scalability, modularity, integrability, diagnosability, interoperability and collaboration among control system components, including humans. An application example is presented to demonstrate the feasibility of the proposal and verify the results.

Orientador: Oswaldo Luiz Agostinho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T22:42:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_AdalbertoFernandesde_M.pdf: 788410 bytes, checksum: 8c347920c9a21dc476faf65c68c3748d (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Esse trabalho tem como objetivo analisar os aspectos tecnológicos, estruturais e comportamentais ocasionados pela decisão da implementação e utilização de um sistema de manufatura integrado por sistemas de informação. Neste trabalho foi desenvolvido uma sequência de etapas para a implementação de sistemas de informação integrados, capazes de apoiar os diversos processos de um ambiente de fábrica, o qual apresenta benefícios significativos para o sistema de gestão. O entendimento de como estruturar os sistemas de informação de forma integrada para dar apoio ao sistema de manufatura, é adquirido através da compreensão de cada campo de conhecimento em específico (estratégia, planejamento estratégico, sistemas de manufatura, sistemas de informação e empresa integrada) para num segundo passo agrupá-los em um contexto único, do qual todos fazem parte. A análise dos aspectos foi realizada através de múltiplos estudos de casos com aplicação da proposta em empresas de diferentes segmentos. Os resultados da análise nesse trabalho demonstrou que a implementação de sistemas de informação integrados para dar apoio ao sistema de manufatura, traz muitos benefícios e inovações que são capazes de contribuir para um estado de competitividade, flexibilidade, agilidade e baixo tempo de resposta. Entretanto, traz também inúmeras dificuldades, como a necessidade de novas práticas gerenciais, redesenho de processos, necessidade de treinamentos, necessidade de visão sistêmica pelos funcionários, maior disciplina e resistência às mudanças. Para todas essas dificuldades esse trabalho apresenta formas de mitigá-las ou contorná-las / Abstract: This work has the objective of analyzing the technological, structural and behavioral aspects generated by the decision of the implementation and use of an integrated manufacturing system supported by information systems. In this work, it was developed a sequence of steps for implementing integrated information systems capable of supporting the various processes of a factory environment, which presents significant benefits to the management system. Understanding how to structure information systems in an integrated manner to support the manufacturing system, is acquired through understanding of each field of knowledge in specific (strategy, strategic planning, manufacturing systems, information systems and integrated company) to a second step to group them in a unique context, which all belong. The analysis of the issues was conducted through multiple case studies with application of the proposal in companies from different segments. The results of the analysis in this study demonstrated that the implementation of integrated information systems to support the manufacturing system brings many benefits and innovations that are capable of contributing to a state of competitiveness, flexibility, agility and low response time. However, it also brings many difficulties, the need for new management practices, process redesign, training needs, need for systemic vision by employees, more discipline and resistance to change. For all these difficulties this work presents ways to mitigate them or work around them / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Antonio Batocchio / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-14T16:42:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cassettari_EderCosta_M.pdf: 2024055 bytes, checksum: 1c60a592dcfef57c7c57f1f385033134 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho desenvolve uma Proposta de Arquitetura para Modelagem de Negócios utilizando a Administração Estratégica como cerne e os conceitos de Competitividade como Atributo Estrutural. Ele nasceu de pesquisas na área de Production Management e Management Science e dos problemas práticos enfrentados no dia-a-dia pelo Gerente de Operações e pelo Gerente de Projetos. Ela integrando as disciplinas de Administração Estratégica, Administração da Produção e Operações, Competitividade, Tecnologia da Informação e Modelagem de Negócios através dos conceitos da Teoria Geral de Sistemas. Esta arquitetura mostra uma estrutura para a modelagem dos negócios da organização com estratégia, controle e atributos competitivos evolutivos e de melhoria continua. No competitivo mundo de negócios em que vivemos, estes fatores são fundamentais para a sobrevivência, desenvolvimento, crescimento e aperfeiçoamento das organizações. Elas devem evoluir e enfrentar as mudanças ambientais que estão surgindo mais e mais a cada dia que passa e de forma mais profunda. / Abstract: This thesis develops a purpose of a Method for Strategic Administration of the Production and Operations. It was born from the researches in the Production Management and Management Science and the practical issues faced on day-by-day in the Operation Manager and Project Manager life. It integrates the disciplines of Strategic Administration, Production Management, Competitiveness, Information Technology and Business Modeling thought the General System Theory concepts. This method shows a structure for modeling of organization businesses with Strategy, Control and Structural Competitiveness Attributes for continuous improvement. In the competitiveness business world where we live, this factor are fundamental to survival, development, grow up and e improve the organizations performance. They must evolutes and face the environmental changes that are emerging more and more. / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica