dc.creator | Pereira, Adriano | |
dc.date.accessioned | 2021-04-12T22:16:54Z | |
dc.date.available | 2021-04-12T22:16:54Z | |
dc.date.issued | 2019-12-16 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/20541 | |
dc.description.abstract | The evolution of technology and production methods has led to revolutions in industry fields.
The first three Industrial Revolution were marks of these advances, and they keep being
studied after their occurrence. In 2011, at Germany, the term Industry 4.0 was created. It
refers to the Fourth Industrial Revolution, which has been studied before it happens, or while
it is happening, differently of the previous three. Industry 4.0 uses technologies such as
Internet of Things and Cyber-Physical Systems to build smart-factories, where machines and
human interact and make decision based on real time information. The interaction of these
actors makes huge and complex production networks, which study is important to the advance
of Industry 4.0; nevertheless, this study is too expensive in the real environment. In this
context, modeling and simulation techniques can be used to allow analysis and evaluation of
different production scenarios. This work had as goal the development of a software simulator
for the analysis of Industry 4.0 production networks. Therefore, Design Science Research
method was used. This method is used when the research aims to build constructs to solve
relevant problems, based on scientific rigor and the extension of the solution to a class of
problems. The simulator development began with literature review and requirements
definition. After that, an Industry 4.0 production network model was created and, then, three
algorithms were proposed to define nodes and paths to execute production tasks in the
network. The algorithms were based on depth-first search, breadth-first search and genetic
algorithm metaheuristic. Both production model and the algorithms were validated. The
simulator was implemented as a software, and tests were performed to check different
algorithms and network structures behaviors, as well as networks behaviors with failures.
Among the three proposed algorithms, genetic algorithm obtained better results regarding to
tasks execution. Besides, it was proved that the simulator can be used to evaluate different
scenarios, base on production analysis in different networks configurations, as well as in the
presence of failures. Then, the work achieved its goal, and it can be used in different areas of
Industry 4.0 production networks study, being a theoretical framework to these networks analysis. | eng |
dc.description.sponsorship | Companhia Petroquímica do Sul, COPESUL | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Simulador | por |
dc.subject | Produção | por |
dc.subject | Rede | por |
dc.subject | Simulation | eng |
dc.subject | Production | eng |
dc.subject | Network | eng |
dc.subject | Industry 4.0 | eng |
dc.subject | Indústria 4.0 | por |
dc.title | Um simulador para análise de redes de produção da indústria 4.0 | por |
dc.title.alternative | A simulator to industry 4.0 production networks analysis | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | A evolução das tecnologias e dos meios de produção levaram a revoluções na indústria. As
três Revoluções Industriais foram marcos desses avanços, e continuam sendo estudados após
o seu acontecimento. Em 2011, na Alemanha, surge o termo Indústria 4.0, referindo-se ao que
seria a Quarta Revolução Industrial e que, ao contrário das revoluções predecessoras, vem
sendo estudada a priori, isto é, antes de acontecer ou durante o seu acontecimento. A Indústria
4.0 faz uso de tecnologias como a Internet das Coisas e os Sistemas Ciber-Físicos para a
construção de fábricas inteligentes, onde máquinas e humanos interagem e tomam decisões
com base em informações obtidas em tempo real. A interação desses atores forma grandes
redes complexas de produção, cujo estudo é importante para o avanço da Indústria 4.0,
embora seja muito custoso em seu ambiente real. Neste contexto, técnicas de modelagem e
simulação computacional podem ser utilizadas para analisar e avaliar diferentes cenários de
produção, buscando predizer situações futuras. Este trabalho teve como objetivo a construção
de um software simulador para a análise de redes de produção da Indústria 4.0. Para tanto,
fez-se uso da metodologia da Design Science Research, um método que prevê a elaboração de
construtos para a solução de problemas relevantes, tendo por base o rigor científico e a
extensão da solução para uma classe de problemas. A elaboração do simulador foi feita a
partir de uma revisão da literatura e definição de um conjunto de requisitos. Foi construído
um modelo de produção em redes da Indústria 4.0, e foi elaborado o problema de definição de
nós para a execução de uma tarefa de produção nestas redes. Também foram propostos três
algoritmos para a definição de nós e caminhos para a execução de tarefas de produção na rede
(baseados em busca em largura, busca em profundidade e algoritmo genético); tanto o modelo
quanto os algoritmos foram validados. O simulador foi implementado, e testes foram feitos
para verificar o comportamento dos diferentes algoritmos e de diferentes estruturas de rede,
bem como o comportamento das redes na presença de anomalias. Dentre os três algoritmos
propostos, verificou-se que o algoritmo genético obteve melhores resultados quanto à
execução de tarefas. Além disso, comprovou-se que o simulador pode ser utilizado para
avaliar diferentes cenários, a partir da análise de produção em diferentes configurações de
redes, bem como na presença de falhas. Com isso, destaca-se que o trabalho atingiu o seu
objetivo, e pode ser utilizado em diferentes áreas para o estudo da produção em redes da
Indústria 4.0, servindo como um arcabouço teórico para a análise dessas redes. | por |
dc.contributor.advisor1 | Simonetto, Eugênio de Oliveira | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/1853313255345200 | por |
dc.contributor.referee1 | Dhein, Guilherme | |
dc.contributor.referee2 | Lehnhart, Eliete dos Reis | |
dc.contributor.referee3 | Putnik, Goran D. | |
dc.contributor.referee4 | Santos, Wellington Furtado | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/6915734471401947 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Administração | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Administração | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS SOCIAIS APLICADAS::ADMINISTRACAO | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Sociais e Humanas | por |