Desenvolvimento de um sistema de monitorização sem fios de moldes de injeção em ambiente industrial

Abstract

Atualmente no mercado competitivo da indústria, as empresas enfrentam demandas crescentes para melhorar a eficiência dos seus processos, a conformidade com regulações ambientais, e cumprir os objetivos financeiros corporativos. Dado o estado atual de muitos dos sistemas industriais é necessário introduzir sistemas de automação industrial inteligentes e de custo reduzido. A inexistência de sistemas que avaliem o estado do molde na fabricação de peças por injeção de plástico, conduz a diversos problemas e falhas e, consequentemente, originam processos instáveis. O principal objetivo desta dissertação é contribuir para o desenvolvimento de uma solução global de instrumentação de moldes de forma a monitorizar e assegurar o seu bom funcionamento. Para atingir este objetivo, o trabalho visa o desenvolvimento de um sistema de comunicação sem fios entre o molde e um computador local, e entre o molde e a cloud, que permita aos operários da fábrica e também aos acionistas das empresas cliente inferir sobre o estado do molde durante o seu processo de fabrico. Os resultados obtidos durante o desenvolvimento deste trabalho demonstram que a comunicação sem fios entre o molde e a cloud, bem como o computador local, foi concretizada com êxito, com recurso a uma rede IEEE 802.11/Wi-Fi. Relativamente ao computador local, a interface gráfica, desenvolvida em C++, permite efetuar uma melhor e mais eficiente análise sobre os dados adquiridos dos sensores colocados no molde. A comunicação com a cloud (Microsoft Azure), por sua vez, permite que o acesso aos mesmos dados possa ser feito a partir de uma localização remota. Desta forma, salienta-se que o objetivo principal desta dissertação foi cumprido, demonstrando que o sistema desenvolvido é passível de ser integrado definitivamente em ambiente industrial após as devidas validações.

Currently in the competitive market of the industry, companies face increasing demands to improve the efficiency of their processes, comply with environmental regulations, and meet corporate financial goals. Given the current state of many industrial systems it is necessary to introduce intelligent and cost-effective industrial automation systems. The lack of systems that evaluate the condition of the mold to manufacture parts through plastic injection leads to several problems and failures, and consequently give rise to unstable processes. The main objective of this dissertation is to contribute to the development of a global mold instrumentation solution to monitor and ensure its proper functioning. To achieve this goal, this work aims to develop a wireless communication system between the mold and a local computer, and between the mold and the cloud, which allows factory workers and decision makers (shareholders) of the client’s companies to infer the state of the mold during its manufacturing process. The results obtained during the development of this work demonstrate that the wireless communication between the mold and the cloud, as well as the local computer, was successfully completed from using an IEEE 802.11 / Wi-Fi network. Regarding the local computer, the graphical interface, developed in C++, allows to perform a better and more efficient analysis on the acquired data of the sensors placed in the mold. The communication with the cloud (Microsoft Azure), in turn, allows access to the same data from a remote location. By demonstrating that the developed system can be integrated definitively into an industrial environment after due validations, it can be concluded that the main objective of this dissertation was fulfilled.