A manutenção industrial é um dos grandes desafios na área de automação e manufatura da indústria. Este desafio tem se apresentado, em âmbito nacional, pela adoção da prática “predizer e prevenir” ao invés de “falhar e consertar”. Enquanto o Brasil caminha para uma mudança de paradigma de manutenção, o cenário internacional se volta para soluções em manufatura sustentável que atendam aos requisitos “eco and green”. E a manutenção é parte crucial deste novo contexto de produção. Entretanto, somente nos anos noventa, a indústria européia começa a delinear estratégias de manutenção. A complexidade e multidisciplinaridade deste tema tem sido o principal obstáculo para melhoras substanciais na disciplina de manutenção. São nas estratégias de manutenção, aliadas ao crescente avanço em Tecnologias da Informação e Comunicação (TIC), que aparecem as possibilidades de superar as limitações e os desafios desta área de pesquisa. A Manutenção Inteligente (MI) é uma dessas estratégias e utiliza o paradigma baseado em condição (Condition-based maintenance) para aplicação da técnica “predizer e prevenir”. Contudo, uma das principais barreiras na adoção de MI é a sua transferência efetiva para o operador em chão de fábrica. O conhecimento gerado pelos sistemas MI deve ser transformado em informações inteligíveis e úteis para o operador. Entretanto, o acesso, o entendimento e o uso destes dados, durante a atividade de manutenção, não é um processo trivial, devido à sobrecarga de informações e sistemas envolvidos nestes processos. Surge, então, como alternativa para contornar este problema, o uso de técnicas de realidade mista como meio de potencializar a interface homem-máquina. A escolha, neste trabalho, por interfaces mistas, objetiva, não apenas a visualização, mas a integração e o gerenciamento da informação. A fim de alcançar estes objetivos, é desenvolvida uma abordagem baseada em modelo. A primeira etapa consiste na definição de um modelo conceitual que integre os diferentes domínios envolvidos na solução proposta. Nesta fase, foram identificadas três áreas da manutenção em que a realidade mista pode permitir um ganho significativo: diagnóstico, planejamento e segurança. A segunda etapa consiste na descrição formal de um modelo de dados para integrar e gerenciar informações de diversos formatos. Finalmente, é implementado um sistema de visualização para validar o modelo de dados em um conjunto de estudos de caso da indústria. Objetiva-se, com esta abordagem: (i) facilitar a identificação de quais componentes apresentam problemas, o que auxilia no processo de tomada de decisão nas tarefas de manutenção; (ii) a inclusão do human in the loop, com o sistema MI, em que o operador poderá solicitar dados e medições adicionais durante a atividade de manutenção; (iii) fornecer um modelo que integre dados de formatos distintos, que viabilize uma maneira fácil e flexível de configurar o ambiente virtual. A visualização mista, utilizada pelo operador de manutenção em chão de fábrica, pode representar uma vantagem competitiva para indústria, além de prover uma maior flexibilidade e segurança para o operador durante a atividade de manutenção. / Industrial maintenance is one of the major challenges in industrial automation and manufacturing area. This challenge presents itself on the national context by the transformation to "predict and prevent" rather than "fail and fix ". While the Brazil moves toward a paradigm shift of maintenance, the international context searches manufacturing sustainable solutions that reply according to eco and green requirements and the maintenance is crucial part of this new production environment. However, it was only in the nineties that European industry started discusses maintenance strategies. The maintenance complexity and the multidisciplinary have been the main limitations for substantial improvements in the maintenance discipline. There are maintenance strategies coupled with the advances in Information and Communication Technologies (ICT) that arise the possibilities to overcome the limitations and challenges of this research area. The intelligent maintenance (IM) is one of these strategies and it uses the Condition-Based Maintenance paradigm (CBM). On the other hand one of the obstacles about the IM adoption is its effective transfer to the operator on the factory floor. The knowledge from IM systems must be transformed in understandable information and useful to the operator. However, the access, the understanding and the use of such information during the maintenance activity are not a trivial activity due the data and systems overload involved in these processes. Thus, arises as an alternative to solve this problem, the using mixed reality techniques to human-computer interface. The use of mixed interfaces in this thesis will aim not only to visualization but the integration and management of information. To achieve these goals was developed a model-based approach. The first step consisted in defining a conceptual model that address the domains involved in the solution proposed. At this stage were identified three main areas where the mixed reality could allow a significant change to maintenance activities: diagnosis, planning and security. The second step consisted in the formal description of a data model for integrating and management of information from multiple formats. Finally a visualization system was implemented to validate the data model in a set of case studies of industry. The goals of this thesis are: (i) to facilitate the identification of which components present problems in order to help in the decision making process of the maintenance tasks; (ii) the inclusion of the "human in the loop" into intelligent maintenance system, where the operator can request measurements and additional information during the maintenance process; (iii) to supply a model to integrate data of different formats making available an easy and flexible tool for configuring the virtual environment. The mixed reality, used by the maintenance operator on factory floor, may represent a competitive advantage for industry and provide greater flexibility and safety for operator during maintenance activity.

A competição global e a necessidade de otimização dos sistemas de produção e logística têm levado à necessidade de sistemas de manutenção mais eficientes. A habilidade de prever a ocorrência de falhas, através de Sistemas de Manutenção Inteligentes (Intelligent Maintenance Systems - IMS), pode evitar paradas não programadas e constituir uma grande vantagem competitiva. Além disso, um planejamento de demanda mais preciso em Cadeias de Suprimento de Peças de Reposição (Spare Parts Supply Chain - SPSC) resulta na disponibilidade de peças e serviços quando eles são necessários no chão de fábrica, evitando interrupções na produção. Uma integração adequada de ambos domínios é de grande importância neste contexto. Alguns dos desafios relativos a esta integração vêm das diferenças semânticas entre as áreas com diferentes vocabulários e conceitos. Este trabalho pretende propor uma modelagem semântica dos domínios através da criação de uma ontologia, provendo um vocabulário comum e uma integração semântica apropriada entre as áreas, como base para a construção futura de sistemas de informação para integrar IMS e SPSC. / Global competition and the need for logistic and production systems optimization has been leading to the need of more eficiente maintenance systems. Ability to forecast failures, through Intelligent Maintenance Systems (IMS), can avoid breakdowns and be a competitive advantage. Moreover, a more precise demand planning in Spare Parts Supply Chains (SPSC) results in the availability of parts and services when they are needed at shop floor, avoiding production interruptions. A proper integration of both domains is of utmost importance in this context. Some of the challenges related to this integration come from the semantic differences between areas with such a diversity of vocabulary and concepts. This work intends to propose a semantic modelling through the creation of an ontology, providing a common vocabulary and proper semantic integration, as basis for a future implementation of an integration information system between IMS and SPSC.

No mercado altamente globalizado de hoje, a manutenção dos equipamentos tem se tornado um fator crucial para as empresas dos mais diversos segmentos. Técnicas de manutenção baseadas no nível de degradação dos equipamentos estão sendo preferidas em detrimento das técnicas tradicionais como manutenção corretiva e preventiva, e trazem benefícios como tempos de paradas reduzidos, tarefas de manutenção facilitadas e melhor gerenciamento de ativos. Com o desenvolvimento das técnicas de manutenção inteligente, os sistemas embarcados que comportarão estes algoritmos necessitarão cada vez mais de alta flexibilidade, combinada com alta velocidade de processamento e baixo consumo. Em outras palavras, eles tornam-se cada vez mais complexos, o que tem impacto direto no projeto destes sistemas. Neste contexto, a programação baseada em modelos em conjunto com a capacidade de geração automática de código para uma dada plataforma tem despertado grande interesse. O presente trabalho tem como objetivo realizar a análise dos espaços de projeto e também do desempenho de diferentes implementações para algoritmos de manutenção inteligente quando executados em hardware e software. A partir de implementações disponíveis nos ambientes MATLAB e LabVIEW™ de um sistema de manutenção inteligente chamado Watchdog Agent™, e utilizando ferramentas de geração automática de código, o desempenho dos sistemas de manutenção gerados é comparado usando-se parâmetros como tempo de execução e ocupação de memória ou da área do FPGA. Para os testes são utilizados dados de vibração coletados de uma bancada de testes composta por um atuador eletromecânico para válvulas. / In today’s highly globalized market, equipment maintenance has become a crucial factor for companies from several segments. Maintenance strategies based on equipment’s condition level are being preferred in place of traditional techniques such as corrective and preventive maintenance, and incur in benefits such as reduced downtime, facilitated maintenance tasks and better assets management. With the development of intelligent maintenance techniques, the embedded systems that will be used with such algorithms will need increasingly more flexibility, combined with high processing speed and low power consumption. In other words, they became increasingly more complex, what directly impact in their project. Within this context, model based engineering associated with automatic platform-specific code generation capabilities are of great interest. This work has as objective to perform a design space exploration by analyzing the performance of different implementations for intelligent maintenance algorithms when executed in hardware and software. Based on implementations available in MATLAB™ and LabVIEW™ environments of an intelligent maintenance system called Watchdog Agent, and using automatic code generation tools, the performance of the generated systems are compared using parameters such as execution time and memory or FPGA area occupation. For the validation tests, vibration data collected from a test bench composed by an electric mechanical actuator will be used.

No âmbito industrial, o custo empregado na manutenção de equipamentos ainda representa uma grande parcela dos investimentos. Dessa forma, o desenvolvimento de técnicas de manutenção, e o seu correto planejamento, cada vez mais estão assumindo papeis de grande importância nesse setor, visto que impactam diretamente no fator econômico das empresas. Neste sentido, o trabalho em questão apresenta a proposta de uma arquitetura orientada a serviços para um sistema de manutenção inteligente, a fim de possibilitar a integração de forma facilitada entre equipamentos e as ferramentas de análise de degradação. A arquitetura é composta por diferentes entidades, cada uma responsável por determinada tarefa para o funcionamento do sistema. No trabalho, as entidades são implementadas e experimentos são realizados a fim de validar a solução proposta. / In the industrial field, the costs associated with equipment’s maintenace still represents a large portion of the financial resources available to a company. Therefore, new researches in maintenance systems, and the correct task planning, are growing, since they impact directly on the economic side of the companies. Thus, current work presents a service-oriented architecture for maintenance systems integration. The proposed architecture intends to facilitate the integration of equipments and degradation analysis tools. The architecture is comprised of several entities, where each one is responsible for executing a given task in order to keep the system running properly. In this work, all the entities are implemented and experiments are performed in order to validate the proposed system.

No mercado altamente globalizado de hoje, a manutenção dos equipamentos tem se tornado um fator crucial para as empresas dos mais diversos segmentos. Técnicas de manutenção baseadas no nível de degradação dos equipamentos estão sendo preferidas em detrimento das técnicas tradicionais como manutenção corretiva e preventiva, e trazem benefícios como tempos de paradas reduzidos, tarefas de manutenção facilitadas e melhor gerenciamento de ativos. Com o desenvolvimento das técnicas de manutenção inteligente, os sistemas embarcados que comportarão estes algoritmos necessitarão cada vez mais de alta flexibilidade, combinada com alta velocidade de processamento e baixo consumo. Em outras palavras, eles tornam-se cada vez mais complexos, o que tem impacto direto no projeto destes sistemas. Neste contexto, a programação baseada em modelos em conjunto com a capacidade de geração automática de código para uma dada plataforma tem despertado grande interesse. O presente trabalho tem como objetivo realizar a análise dos espaços de projeto e também do desempenho de diferentes implementações para algoritmos de manutenção inteligente quando executados em hardware e software. A partir de implementações disponíveis nos ambientes MATLAB e LabVIEW™ de um sistema de manutenção inteligente chamado Watchdog Agent™, e utilizando ferramentas de geração automática de código, o desempenho dos sistemas de manutenção gerados é comparado usando-se parâmetros como tempo de execução e ocupação de memória ou da área do FPGA. Para os testes são utilizados dados de vibração coletados de uma bancada de testes composta por um atuador eletromecânico para válvulas. / In today’s highly globalized market, equipment maintenance has become a crucial factor for companies from several segments. Maintenance strategies based on equipment’s condition level are being preferred in place of traditional techniques such as corrective and preventive maintenance, and incur in benefits such as reduced downtime, facilitated maintenance tasks and better assets management. With the development of intelligent maintenance techniques, the embedded systems that will be used with such algorithms will need increasingly more flexibility, combined with high processing speed and low power consumption. In other words, they became increasingly more complex, what directly impact in their project. Within this context, model based engineering associated with automatic platform-specific code generation capabilities are of great interest. This work has as objective to perform a design space exploration by analyzing the performance of different implementations for intelligent maintenance algorithms when executed in hardware and software. Based on implementations available in MATLAB™ and LabVIEW™ environments of an intelligent maintenance system called Watchdog Agent, and using automatic code generation tools, the performance of the generated systems are compared using parameters such as execution time and memory or FPGA area occupation. For the validation tests, vibration data collected from a test bench composed by an electric mechanical actuator will be used.

No âmbito industrial, o custo empregado na manutenção de equipamentos ainda representa uma grande parcela dos investimentos. Dessa forma, o desenvolvimento de técnicas de manutenção, e o seu correto planejamento, cada vez mais estão assumindo papeis de grande importância nesse setor, visto que impactam diretamente no fator econômico das empresas. Neste sentido, o trabalho em questão apresenta a proposta de uma arquitetura orientada a serviços para um sistema de manutenção inteligente, a fim de possibilitar a integração de forma facilitada entre equipamentos e as ferramentas de análise de degradação. A arquitetura é composta por diferentes entidades, cada uma responsável por determinada tarefa para o funcionamento do sistema. No trabalho, as entidades são implementadas e experimentos são realizados a fim de validar a solução proposta. / In the industrial field, the costs associated with equipment’s maintenace still represents a large portion of the financial resources available to a company. Therefore, new researches in maintenance systems, and the correct task planning, are growing, since they impact directly on the economic side of the companies. Thus, current work presents a service-oriented architecture for maintenance systems integration. The proposed architecture intends to facilitate the integration of equipments and degradation analysis tools. The architecture is comprised of several entities, where each one is responsible for executing a given task in order to keep the system running properly. In this work, all the entities are implemented and experiments are performed in order to validate the proposed system.

A competição global e a necessidade de otimização dos sistemas de produção e logística têm levado à necessidade de sistemas de manutenção mais eficientes. A habilidade de prever a ocorrência de falhas, através de Sistemas de Manutenção Inteligentes (Intelligent Maintenance Systems - IMS), pode evitar paradas não programadas e constituir uma grande vantagem competitiva. Além disso, um planejamento de demanda mais preciso em Cadeias de Suprimento de Peças de Reposição (Spare Parts Supply Chain - SPSC) resulta na disponibilidade de peças e serviços quando eles são necessários no chão de fábrica, evitando interrupções na produção. Uma integração adequada de ambos domínios é de grande importância neste contexto. Alguns dos desafios relativos a esta integração vêm das diferenças semânticas entre as áreas com diferentes vocabulários e conceitos. Este trabalho pretende propor uma modelagem semântica dos domínios através da criação de uma ontologia, provendo um vocabulário comum e uma integração semântica apropriada entre as áreas, como base para a construção futura de sistemas de informação para integrar IMS e SPSC. / Global competition and the need for logistic and production systems optimization has been leading to the need of more eficiente maintenance systems. Ability to forecast failures, through Intelligent Maintenance Systems (IMS), can avoid breakdowns and be a competitive advantage. Moreover, a more precise demand planning in Spare Parts Supply Chains (SPSC) results in the availability of parts and services when they are needed at shop floor, avoiding production interruptions. A proper integration of both domains is of utmost importance in this context. Some of the challenges related to this integration come from the semantic differences between areas with such a diversity of vocabulary and concepts. This work intends to propose a semantic modelling through the creation of an ontology, providing a common vocabulary and proper semantic integration, as basis for a future implementation of an integration information system between IMS and SPSC.

A manutenção industrial é um dos grandes desafios na área de automação e manufatura da indústria. Este desafio tem se apresentado, em âmbito nacional, pela adoção da prática “predizer e prevenir” ao invés de “falhar e consertar”. Enquanto o Brasil caminha para uma mudança de paradigma de manutenção, o cenário internacional se volta para soluções em manufatura sustentável que atendam aos requisitos “eco and green”. E a manutenção é parte crucial deste novo contexto de produção. Entretanto, somente nos anos noventa, a indústria européia começa a delinear estratégias de manutenção. A complexidade e multidisciplinaridade deste tema tem sido o principal obstáculo para melhoras substanciais na disciplina de manutenção. São nas estratégias de manutenção, aliadas ao crescente avanço em Tecnologias da Informação e Comunicação (TIC), que aparecem as possibilidades de superar as limitações e os desafios desta área de pesquisa. A Manutenção Inteligente (MI) é uma dessas estratégias e utiliza o paradigma baseado em condição (Condition-based maintenance) para aplicação da técnica “predizer e prevenir”. Contudo, uma das principais barreiras na adoção de MI é a sua transferência efetiva para o operador em chão de fábrica. O conhecimento gerado pelos sistemas MI deve ser transformado em informações inteligíveis e úteis para o operador. Entretanto, o acesso, o entendimento e o uso destes dados, durante a atividade de manutenção, não é um processo trivial, devido à sobrecarga de informações e sistemas envolvidos nestes processos. Surge, então, como alternativa para contornar este problema, o uso de técnicas de realidade mista como meio de potencializar a interface homem-máquina. A escolha, neste trabalho, por interfaces mistas, objetiva, não apenas a visualização, mas a integração e o gerenciamento da informação. A fim de alcançar estes objetivos, é desenvolvida uma abordagem baseada em modelo. A primeira etapa consiste na definição de um modelo conceitual que integre os diferentes domínios envolvidos na solução proposta. Nesta fase, foram identificadas três áreas da manutenção em que a realidade mista pode permitir um ganho significativo: diagnóstico, planejamento e segurança. A segunda etapa consiste na descrição formal de um modelo de dados para integrar e gerenciar informações de diversos formatos. Finalmente, é implementado um sistema de visualização para validar o modelo de dados em um conjunto de estudos de caso da indústria. Objetiva-se, com esta abordagem: (i) facilitar a identificação de quais componentes apresentam problemas, o que auxilia no processo de tomada de decisão nas tarefas de manutenção; (ii) a inclusão do human in the loop, com o sistema MI, em que o operador poderá solicitar dados e medições adicionais durante a atividade de manutenção; (iii) fornecer um modelo que integre dados de formatos distintos, que viabilize uma maneira fácil e flexível de configurar o ambiente virtual. A visualização mista, utilizada pelo operador de manutenção em chão de fábrica, pode representar uma vantagem competitiva para indústria, além de prover uma maior flexibilidade e segurança para o operador durante a atividade de manutenção. / Industrial maintenance is one of the major challenges in industrial automation and manufacturing area. This challenge presents itself on the national context by the transformation to "predict and prevent" rather than "fail and fix ". While the Brazil moves toward a paradigm shift of maintenance, the international context searches manufacturing sustainable solutions that reply according to eco and green requirements and the maintenance is crucial part of this new production environment. However, it was only in the nineties that European industry started discusses maintenance strategies. The maintenance complexity and the multidisciplinary have been the main limitations for substantial improvements in the maintenance discipline. There are maintenance strategies coupled with the advances in Information and Communication Technologies (ICT) that arise the possibilities to overcome the limitations and challenges of this research area. The intelligent maintenance (IM) is one of these strategies and it uses the Condition-Based Maintenance paradigm (CBM). On the other hand one of the obstacles about the IM adoption is its effective transfer to the operator on the factory floor. The knowledge from IM systems must be transformed in understandable information and useful to the operator. However, the access, the understanding and the use of such information during the maintenance activity are not a trivial activity due the data and systems overload involved in these processes. Thus, arises as an alternative to solve this problem, the using mixed reality techniques to human-computer interface. The use of mixed interfaces in this thesis will aim not only to visualization but the integration and management of information. To achieve these goals was developed a model-based approach. The first step consisted in defining a conceptual model that address the domains involved in the solution proposed. At this stage were identified three main areas where the mixed reality could allow a significant change to maintenance activities: diagnosis, planning and security. The second step consisted in the formal description of a data model for integrating and management of information from multiple formats. Finally a visualization system was implemented to validate the data model in a set of case studies of industry. The goals of this thesis are: (i) to facilitate the identification of which components present problems in order to help in the decision making process of the maintenance tasks; (ii) the inclusion of the "human in the loop" into intelligent maintenance system, where the operator can request measurements and additional information during the maintenance process; (iii) to supply a model to integrate data of different formats making available an easy and flexible tool for configuring the virtual environment. The mixed reality, used by the maintenance operator on factory floor, may represent a competitive advantage for industry and provide greater flexibility and safety for operator during maintenance activity.

A manutenção industrial é um dos grandes desafios na área de automação e manufatura da indústria. Este desafio tem se apresentado, em âmbito nacional, pela adoção da prática “predizer e prevenir” ao invés de “falhar e consertar”. Enquanto o Brasil caminha para uma mudança de paradigma de manutenção, o cenário internacional se volta para soluções em manufatura sustentável que atendam aos requisitos “eco and green”. E a manutenção é parte crucial deste novo contexto de produção. Entretanto, somente nos anos noventa, a indústria européia começa a delinear estratégias de manutenção. A complexidade e multidisciplinaridade deste tema tem sido o principal obstáculo para melhoras substanciais na disciplina de manutenção. São nas estratégias de manutenção, aliadas ao crescente avanço em Tecnologias da Informação e Comunicação (TIC), que aparecem as possibilidades de superar as limitações e os desafios desta área de pesquisa. A Manutenção Inteligente (MI) é uma dessas estratégias e utiliza o paradigma baseado em condição (Condition-based maintenance) para aplicação da técnica “predizer e prevenir”. Contudo, uma das principais barreiras na adoção de MI é a sua transferência efetiva para o operador em chão de fábrica. O conhecimento gerado pelos sistemas MI deve ser transformado em informações inteligíveis e úteis para o operador. Entretanto, o acesso, o entendimento e o uso destes dados, durante a atividade de manutenção, não é um processo trivial, devido à sobrecarga de informações e sistemas envolvidos nestes processos. Surge, então, como alternativa para contornar este problema, o uso de técnicas de realidade mista como meio de potencializar a interface homem-máquina. A escolha, neste trabalho, por interfaces mistas, objetiva, não apenas a visualização, mas a integração e o gerenciamento da informação. A fim de alcançar estes objetivos, é desenvolvida uma abordagem baseada em modelo. A primeira etapa consiste na definição de um modelo conceitual que integre os diferentes domínios envolvidos na solução proposta. Nesta fase, foram identificadas três áreas da manutenção em que a realidade mista pode permitir um ganho significativo: diagnóstico, planejamento e segurança. A segunda etapa consiste na descrição formal de um modelo de dados para integrar e gerenciar informações de diversos formatos. Finalmente, é implementado um sistema de visualização para validar o modelo de dados em um conjunto de estudos de caso da indústria. Objetiva-se, com esta abordagem: (i) facilitar a identificação de quais componentes apresentam problemas, o que auxilia no processo de tomada de decisão nas tarefas de manutenção; (ii) a inclusão do human in the loop, com o sistema MI, em que o operador poderá solicitar dados e medições adicionais durante a atividade de manutenção; (iii) fornecer um modelo que integre dados de formatos distintos, que viabilize uma maneira fácil e flexível de configurar o ambiente virtual. A visualização mista, utilizada pelo operador de manutenção em chão de fábrica, pode representar uma vantagem competitiva para indústria, além de prover uma maior flexibilidade e segurança para o operador durante a atividade de manutenção. / Industrial maintenance is one of the major challenges in industrial automation and manufacturing area. This challenge presents itself on the national context by the transformation to "predict and prevent" rather than "fail and fix ". While the Brazil moves toward a paradigm shift of maintenance, the international context searches manufacturing sustainable solutions that reply according to eco and green requirements and the maintenance is crucial part of this new production environment. However, it was only in the nineties that European industry started discusses maintenance strategies. The maintenance complexity and the multidisciplinary have been the main limitations for substantial improvements in the maintenance discipline. There are maintenance strategies coupled with the advances in Information and Communication Technologies (ICT) that arise the possibilities to overcome the limitations and challenges of this research area. The intelligent maintenance (IM) is one of these strategies and it uses the Condition-Based Maintenance paradigm (CBM). On the other hand one of the obstacles about the IM adoption is its effective transfer to the operator on the factory floor. The knowledge from IM systems must be transformed in understandable information and useful to the operator. However, the access, the understanding and the use of such information during the maintenance activity are not a trivial activity due the data and systems overload involved in these processes. Thus, arises as an alternative to solve this problem, the using mixed reality techniques to human-computer interface. The use of mixed interfaces in this thesis will aim not only to visualization but the integration and management of information. To achieve these goals was developed a model-based approach. The first step consisted in defining a conceptual model that address the domains involved in the solution proposed. At this stage were identified three main areas where the mixed reality could allow a significant change to maintenance activities: diagnosis, planning and security. The second step consisted in the formal description of a data model for integrating and management of information from multiple formats. Finally a visualization system was implemented to validate the data model in a set of case studies of industry. The goals of this thesis are: (i) to facilitate the identification of which components present problems in order to help in the decision making process of the maintenance tasks; (ii) the inclusion of the "human in the loop" into intelligent maintenance system, where the operator can request measurements and additional information during the maintenance process; (iii) to supply a model to integrate data of different formats making available an easy and flexible tool for configuring the virtual environment. The mixed reality, used by the maintenance operator on factory floor, may represent a competitive advantage for industry and provide greater flexibility and safety for operator during maintenance activity.

A competição global e a necessidade de otimização dos sistemas de produção e logística têm levado à necessidade de sistemas de manutenção mais eficientes. A habilidade de prever a ocorrência de falhas, através de Sistemas de Manutenção Inteligentes (Intelligent Maintenance Systems - IMS), pode evitar paradas não programadas e constituir uma grande vantagem competitiva. Além disso, um planejamento de demanda mais preciso em Cadeias de Suprimento de Peças de Reposição (Spare Parts Supply Chain - SPSC) resulta na disponibilidade de peças e serviços quando eles são necessários no chão de fábrica, evitando interrupções na produção. Uma integração adequada de ambos domínios é de grande importância neste contexto. Alguns dos desafios relativos a esta integração vêm das diferenças semânticas entre as áreas com diferentes vocabulários e conceitos. Este trabalho pretende propor uma modelagem semântica dos domínios através da criação de uma ontologia, provendo um vocabulário comum e uma integração semântica apropriada entre as áreas, como base para a construção futura de sistemas de informação para integrar IMS e SPSC. / Global competition and the need for logistic and production systems optimization has been leading to the need of more eficiente maintenance systems. Ability to forecast failures, through Intelligent Maintenance Systems (IMS), can avoid breakdowns and be a competitive advantage. Moreover, a more precise demand planning in Spare Parts Supply Chains (SPSC) results in the availability of parts and services when they are needed at shop floor, avoiding production interruptions. A proper integration of both domains is of utmost importance in this context. Some of the challenges related to this integration come from the semantic differences between areas with such a diversity of vocabulary and concepts. This work intends to propose a semantic modelling through the creation of an ontology, providing a common vocabulary and proper semantic integration, as basis for a future implementation of an integration information system between IMS and SPSC.