COMISSIONAMENTO VIRTUAL

Transcrição

1 COMISSIONAMENTO VIRTUAL Tales Gustavo Vieira Diego Vedolin Instituto Tecnológico de Aeronáutica ITA Centro de Competência em Manufatura CCM Siemens

2 Instituto Tecnológico de Aeronáutica Aeronautics Institute of Technology (ITA) Centro de Competência em Manufatura Competence Center in Manufacturing (CCM)

3 Centro de Competência em Manufatura ITA

4 Centro de Competência em Manufatura ITA

5 Portfólio Ferramentas Computacionais PROCESS DESIGNER PLANT SIMULATION JACK PROCESS SIMULATE ROBCAD NX

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7 Requisitos do produto Volume de produção Área disponível Detalhamento das operações e equipamentos Planejamento do processo

8 Projeto mecânico de todos os equipamentos Projeto Equipamentos

9 Simulação de todo o processo Programação off-line dos robôs Simulação célula

10 Projetar software Projetar hardware Projeto controladores

11 Fabricação e montagem

12 Comissionamento Definição O comissionamento tem a função de verificar a disposição e a funcionalidade dos equipamentos montados e coloca-los em prontidão para a operação. Em relação as atividades de comissionamento incluem: Correção de erros de software Correção de falhas de endereçamento Posicionamento de sensores Ajustes de parâmetros

13 Planejamento do processo Projeto Convencional Try-Out Engenharia Construção & Instalação Zona Crítica Projeto equipamentos Instalação Simulação célula Espera Programação robôs Projeto controladores Espera Debug SW & HW Tempo e Custo

14 Abordagens de Comissionamento Planta Sistema de Controle Denominação Real Real Comissionamento Real Virtual Real Soft-Commissioning, Hardware In the Loop Real Virtual Reality In the Loop Virtual Virtual Comissionamento Virtual O tempo de comissionamento chega a 25% do total do projeto 15% somente para a correção de erros do software de controle

15 Comissionamento Virtual Vantagem Redução de 75% no tempo de comissionamento real Redução de 50% de retrabalho Desvantagem Exige modelos detalhados Expertise em modelagem Esforços consideráveis Redução de 50% do tempo para início da produção Fonte: Hoffmann, P., Maksoud, T., Schumann, R., Premier, G., Virtual Commissioning Of Manufacturing Systems A Review And New Approaches For Simplification. 24th European Conference On Modelling And Simulation.

16 Comissionamento Virtual Definição É a verificação do sistema com base em um modelo de simulação acoplado com controladores reais e virtuais permitindo realizar grande parte das atividades de Comissionamento antes de instalar o sistema. O comissionamento pode ser realizado em três níveis diferentes: Comissionamento Virtual ao nível de máquina ou nível de equipamentos individuais Comissionamento Virtual ao nível da linha Comissionamento Virtual ao nível do sistema de produção

17 Tela de configuração OPC Ambiente Real X Ambiente Virtual

18 Planejamento do processo Projeto Convencional Try-Out Engenharia Construção & Instalação Zona Crítica Projeto equipamentos Instalação Simulação célula Espera Programação robôs Projeto controladores Espera Debug SW & HW Tempo e Custo

19 Planejamento do processo Try-Out Engenharia Construção & Instalação Zona Crítica Projeto equipamentos Instalação Simulação célula Programação robôs Debug HW Projeto controladores Debug SW Tempo e Custo Ganho

20 Comissionamento Virtual Objetivo Testar os sistemas de produção e seus programas de controle associados através de simulação antes da implementação dos sistemas reais Detecção e correção precoce de erros originados do planejamento do projeto e da programação

21 Célula automatizada: Linha de soldagem de assoalhos automotivos Estudo de caso Modelagem da linha de soldagem Simulação da linha de soldagem utilizando Comissionamento Virtual Modelagem das SOPs (Sequências de Operações) Verificar a lógica do ambiente real Modelagem do Diagrama Ladder para o CLP (Controlador Lógico Programável) Comunicação entre o ambiente real e o ambiente virtual

22 Linha de Soldagem

23 Modelagem da linha de soldagem Modelo em RobCAD: Assoalho Grampos Manipuladores Robóticos Ferramentas de Solda Esteira

24 Modelagem da linha de soldagem Modelo em Process Simulate: Ferramentas de Solda Esteira Manipuladores Robóticos Cortina de luz Grampos Controladores

25 SOPs (Sequências de Operações)

26 Modelagem das SOPs (Sequências de Operações)

27 Lógica do Ambiente Real

28 Verificar a lógica do ambiente real Cortina de luz Luz indicadora CLP Grampos Botão de emergência Assoalho Botoeiras de acionamento

29 CLP (Controlador Lógico Programável)

30 CLP (Controlador Lógico Programável) Automação de Sistemas Dirigidos a Eventos Discretos Impõe relações de causalidade entre eventos, estados e ações Usado para sequenciamento e sincronismo de operações S7-300 SIEMENS Utiliza majoritariamente variáveis booleanas

31 Modelagem do Diagrama Ladder para o CLP

32 Modelagem do Diagrama Ladder para o CLP

33 Integração: Ambiente Real X Ambiente Virtual

34 Ambiente Real X Ambiente Virtual

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36 REALIZAÇÃO VIII WORKSHOP DE MANUFATURA AUTOMOTIVA PATROCÍNIO APOIO