Área de Robótica e Manufactura Integrada

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1 Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores Área de Robótica e Manufactura Integrada (Sistemas Industriais Distribuídos e Sistemas Robóticos) José Barata

2 DISCIPLINAS Semestre ímpar: (Programação de Microprocessadores) Robótica Sistemas de Tempo Real Sistemas Robóticos e CIM Supervisão Inteligente Tele-Robótica e Sistemas Autónomos Tecnologias de Jogos Digitais Semestre par: (Programação de Microprocessadores) Modelação de Dados em Engenharia Empresas Virtuais Integração de Sistemas Sistemas de Informação Multimédia Sistemas Distribuídos de Manufactura 2

3 ÁREAS DA SECÇÃO Informática Industrial Sistemas Industriais Distribuídos Supervisão Inteligente Sistemas Robóticos Supervisão Inteligente Empresas Virtuais Sistemas Distribuídos de Manufactura Robótica Sistemas Robóticos e CIM Tecnologias de Jogos Digitais Integração de Sistemas Sistemas de Informação Multimedia Telerobótica e Sistemas Autónomos Telerobótica e Sistemas Autónomos Integração de Sistemas Sistemas Distribuídos de Manufactura Empresas Virtuais (Programação de Microprocessadors / 2) (Sistemas de Tempo Real) (Modelação de Dados em Engenharia) 3

4 INTEGRAÇÃO DE SISTEMAS TÓPICOS Princípios e níveis de integração Integração de informação Interoperabilidade Arquitecturas de referência Standards Tecnologias de integração (SOA, Agentes, etc.) SAÍDAS: Informática empresarial Automação Telecomunicações Software Computação ubíqua Heterogeneidade 4

5 SUPERVISÃO INTELIGENTE TÓPICOS Arquitecturas de Supervisão Monitoração / Detecção de erros Diagnóstico Recuperação Planeamento e Supervisão. Sistemas periciais de tempo real Raciocínio qualitativo Aprendizagem em supervisão (Machine Learning) SAÍDAS: Indústria Equipamentos Serviços Objectivo / Plano SUPERVISOR INTELIGENTE Modelo Modelo Acções Estado Servidor Servidor [Controlo [Controlo Local] Local] Sistema a Supervisionar Que fazer?! Porquê?! Erro?! 5

6 TELEROBÓTICA E SISTEMAS AUTÓNOMOS TÓPICOS Arquitecturas de Telerobótica Teoria da Complexidade e Sistemas Reactivos Robótica colaborativa Futebol robótico Sistemas multi-agente Interface H-M e Realidade Virtual SAÍDAS: Indústria Equipamentos Serviços Software Avaliação contínua por trabalhos 6

7 SISTEMAS ROBÓTICOS E CIM TÓPICOS Tipos de sistemas de manufactura Planeamento Sistema de gestão da produção Arquitecturas de referência SOA e agentes Simulação SAÍDAS: Automação Industrial Robótica de Serviços Software Avaliação contínua por trabalhos 7

8 EMPRESAS VIRTUAIS TÓPICOS Classes de redes colaborativas Infraestruturas TIC Ambientes de gestação Criação de Organizações Virtuais Gestão de Organizações Virtuais Comércio e Mercados Electrónicos Comunidades Virtuais Modelos de referência Memebrs : Suppliers VE Coordinator Members : Customers SAÍDAS: Software Indústria Serviços Comunicações, energia, etc. Gestão Material Information Members : Processors Members : Retailers, Warehouses Avaliação contínua por trabalhos 8

9 SISTEMAS DISTRIBUÍDOS DE MANUFACTURA Tópicos Avançados em SDM Redes de Sensores 3D Printing Personal Factory Roadmapping Cyber-Physical Systems Internet of Things SAÍDAS: Indústria Serviços Gestão e Planeamento Logística Seminários concentrados Avaliação contínua por trabalhos 9

10 SISTEMAS DE INFORMAÇÃO MULTIMEDIA TÓPICOS Troca de informação Formatos Internet e WWW MiddleWare Internet of Things Arquitecturas orientadas para a Web Ferramentas de autoria multimédia Content Management Systems SAÍDAS: Web design Conteúdos multimedia Software... Avaliação contínua por trabalhos e Exercícios Teóricos 10

11 TECNOLOGIAS DE JOGOS DIGITAIS Aspectos tecnológicos (hardware) Técnicas e ambientes de programação Interfaces naturais Jogos sérios Jogos colaborativos Modelos de negócio SAÍDAS: Indústria de jogos Conteúdos audiovisuais Marketing, projectos culturais, assistência, educação? Seminários concentrados? Avaliação contínua por trabalhos 11

12 OUTRAS COMPETÊNCIAS ADQUIRIDAS Capacidade de analisar sistemas complexos Lidar com a complexidade e multi-disciplinaridade Abordar problemas numa perspectiva sistémica / holística Ênfase na capacidade de síntese e integração Compreensão da engenharia também numa perspectiva sócio-económica 12

13 SAÍDAS PROFISSIONAIS Sendo a informática uma temática presente em todos os sectores de actividade... as competências adquiridas têm um largo espectro de saídas profissionais incluindo: Automação industrial Concepção e gestão de sistemas complexos Empresas de Serviços Desenvolvimento de aplicações informáticas avançadas Etc. Concepção de sistemas de informação para automação para telecomunicações para gestão de energia para gestão empresarial para gestão de redes colaborativas... bem posicionados para competir com engenheiros informáticos! 13

14 DOCENTES Luis Camarinha Matos Prof. Catedrático José Barata Prof. Auxiliar Yves Rybarczyk Prof. Auxiliar João Rosas Prof. Auxiliar Tiago Cardoso Prof. Auxiliar 14

15 INVESTIGAÇÃO A importância de gerar novo conhecimento... FlexSys CIMIS.net PRODNET II VOSTER AAL4ALL Prodnet I SCM+ COVE ECOLEAD BRAID FETISH MASSYVE ProSME VOmap THINKcreative epal GLONET B-Learn EPDT CIM-CASE WATERNET ESCN MAGMEC TeleCARE TeleCARE Assembly -Net EUPASS Self-Learning IDEAS PrintSIM PostPressSim Portugal-Hungary AIR ICIMS - NOE ACOMAS - TN E-LEARN IFC SUSI-CIM CE -NET PRO-VE 10 PRO-VE 11 PRO-VE 12 BASYS 95 BASYS 96 ISIP 97 BASYS 98 BASYS 2000 PRO-VE 02 PRO-VE 03 PRO-VE 04 PRO-VE 06 PRO-VE 07 PRO-VE 08 PRO-VE 99 PRO-VE 2000 BASYS 02 BASYS 04 PRO-VE 05 PRO-VE 09 DoCEIS - 11 TELECARE 04 BASYS 06 BASYS 08 DoCEIS - 10 DoCEIS - 12 BASYS 10 QREN... Project leader Intern. Project National Project AGEmap 10 Estratégia empreendedora e internacionalização... 15

16 EX.: REDES COLABORATIVAS & CLOUD - GloNet Service-enhanced products Collaborative networks -Global and local Virtual enterprises Cloud computing 16

17 EX.: ICT & AGEING BRAID, AAL4ALL INDEPENDENT LIVING OCCUPATION IN LIFE HEALTHY LIVING RECREATION IN LIFE 17

18 PROJECTOS NMP FP7 FP7 NEMO & CODED NEtworked MOnitoring & COntrol, Diagnostic for Electrical Distribution QREN QREN FP7 18

19 ÁREAS DE INVESTIGAÇÃO Evolvable Production Systems /Reconfigurable Manufacturing Systems EUPASS, PRIME (FP7) QREN PROFLEX Self-Learning Manufacturing Systems SELF-LEARNING (FP7) PROSECO (FP7) Self-Organised Manufacturing Systems IDEAS (FP7) Service Robots Cognitive and Bio Inspired Robotics ECHORD (FP7) ROBOT PARTNER (FP7) Cooperative Devices & Distributed Generation NEMO&CODED (ITEA & QREN) 19

20 The objective is to provide a novel methodology and a comprehensive ICT solution for collaborative design of product-services (Meta Products) and their production processes. The ProSEco project will provide a means for collaborative product-service and production process design. Therefore a Collaborative Environment for design Meta Products and production process and deployment of PES involving various actors is planned: A new Collaborative Eco-Innovating Design Collaborative environment for cross-sectorial design of Meta Products and their production processes including

21 The project will explore how context awareness can be used to assure both self-adaptation of production systems, with integrated control & maintenance, and quality (reliability, availability, security) of SW services (QoS) implementing selfadapting solutions. Self-Learning will focus on specific needs of discrete manufacturing industry. The project will be driven by industrial application scenarios -- Business Cases, including both production equipment manufacturers and users (, addressing different aspects of selflearning (integrated) control & maintenance of complex assembly & manufacturing lines, in order to assure industrially relevant development of selflearning production systems.

22 The challenge : recent studies quantify European outsourcing at 21% of total assembly activities (outside Europe), and had forecasted a rise to over 40% by 2007 [1,2]. Since 2007 the economic downturn and established outsourcing procedures have worsened the case. The hidden issue behind such facts is that the costeffectiveness of assembly in Europe, and this is particularly true for novel products and markets, to a large degree depends in the short/midterm or long-term perspective taken by the enterprise in question. This challenge is not only imposed by external conditions such as new forms of business (globalization), technological achievements, or regulations (ecological etc.), but also internally. The answer : IDEAS - Instantly Deployable Evolvable Assembly Systems. It will be necessary to develop selfconfiguring, highly adaptive (self-diagnosis), process-oriented components, and shift the technological focus from complex, flexible, multi-purpose systems to a simpler, dedicated machine modules maintained by a highly distributed control system approach. The goal of IDEAS is to provide a prototype industrial assembly system application as a proof-of-concept of this new control approach.

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25 DOUTORAMENTOS NO GRUPO Orientados por Prof. L. Camarinha Matos: Helder Pita [Concepção de arquitecturas para ambientes integrados de manufactura - Um sistema de apoio baseado em planeamento hierárquico interactivo], Ricardo Rabelo [Um enquadramento para o Desenvolvimento de Sistemas de Escalonamento Ágil da Produção Uma abordagem multiagente] Luis Filipe de Seabra Lopes [Robot Learning at the Task Level A study in the assembly domain] Fernando José Martinelli - [Contribuição para uma metodologia de aplicação de aprendizagem automática em ambientes industriais] Walter Jorge Mendes Vieira - [Agentes móveis adaptáveis para operação remota] Celson Pantoja Lima - [Um modelo multinível de coordenação em ambiente de empresa virtual: Uma abordagem baseada no conceito de fluxo de trabalho] José Barata Oliveira - [Coalition based approach for shop floor agility A multiagent approach] António Feliciano Abreu - [Contribuição para o desenvolvimento de uma teoria das redes de colaboração] L. Octavio Castolo - [Collaborative networks in elderly care A mobile agents approach] João Rosas - [Assessing organizations collaboration readiness A behavioral approach] Patrícia Macedo - [Models and tools for value systems analysis in collaborative environments] Tiago Cardoso - [Proactive services ecosystem framework] Orientados por Prof. J. Barata: 2010 Regina Maria Frei [Self-Organisation in Evolvable Production Systems] 2012 Luis Ribeiro - [Diagnosis in Evolvable Assembly Systems] 2012 André Duarte Cavalcante - [Arquitetura Baseada em Agentes e Auto-Organizável para a Manufatura] 2013 Gonçalo Cândido - [Service-oriented Architecture for Device Lifecycle Support in Industrial Automation] 25

26 INVESTIGAÇÃO & PRESENÇA INTERNACIONAL Geração de conhecimento PRO-VE 2009 DoCEIS 2010 PRO-VE 2010 DoCEIS 2011 PRO-VE 2011 DoCEIS 2012 Journal special issues Springer Iniciativas internacionais 3rd IFIP / SOCOLNET Doctoral Conference on Computing, Electrical and Industrial Systems Society of Collaborative Networks IFIP/Socolnet Working Conference on Virtual Enterprises BASYS IFIP/Socolnet Working Conference on Balance Automation Systems 26

27 INVESTIGAÇÃO & PRESENÇA INTERNACIONAL Most Important Collaborations National IntRoSys SA Service Robots Evolvable Production Systems (Multiagent Based) International FESTO Evolvable Production Systems (Multiagent Based) SCHNEIDER SOA based MASMEC Evolvable Production Systems (Multiagent Based) ELECTROLUX Evolvable Production Systems (Multiagent Based) ELREST Evolvable Production Systems (Multiagent Based) 27

28 COOPERAÇÃO INTERNACIONAL Sweden KTH, Royal Institute of Technology Exchange of students, project participation, co-supervision, and coorganisation of events. Evolvable Production Systems, Reconfigurable Manufacturing System, Self-Organised Manufacturing Systems, Self- Organised Manufacturing Systems Germany KIT, European Projects, Bilateral Projects, Supervision of Students Evolvable Production Systems, Reconfigurable Manufacturing System, Self-Organised Manufacturing Systems ATB, project participation, supervision of students, and co-organisation of events. SOA based Manufacturing, Self Learning Production Systems, FESTO, European Projects, Bilateral Projects, Supervision of Students Evolvable Production Systems, Reconfigurable Manufacturing System, Self-Organised Manufacturing Systems SCHNEIDER, European Projects, Bilateral Projects, Supervision of Students Evolvable Production Systems, Reconfigurable Manufacturing System, Self-Organised Manufacturing Systems Brazil UFRGS, Exchange of Students of students, project participation, co-supervision, and co-organisation of events. Evolvable Production Systems, Reconfigurable Manufacturing System, Self-Organised Manufacturing Systems UFRG, project participation, co-supervision, and co-organisation of events. SLAM and Cooperative Robotics UK Unott, Exchange of students, project participation, co-supervision, and co-organisation of events. Evolvable Production Systems, Reconfigurable Manufacturing System Switzerland Zurich University of Applied Sciences, project participation,and co-organisation of events. Evolvable Production Systems, Reconfigurable Manufacturing System, Self-Organised Manufacturing Systems 28

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