Resumo

O experimento pretende validar a integração de dispositivos inteligentes (câmeras e relógios), algoritmos avançados de processamento de dados e painéis de controlo intuitivos (atuados local e remotamente), ou seja, um Sistema Ciber-Físico e embutido (CPES) para monitorizar, fornecer feedback e melhorar duas necessidades conflitantes nas PMEs de manufatura: a plena conformidade com as regras de saúde e segurança reforçadas pela COVID (uso de equipamentos pelo pessoal, distância de segurança, rotinas higiénicas, etc.) e o respeito pelos movimentos otimizados de operadores e materiais, bem como os procedimentos operacionais e de qualidade. As PMEs industriais estão a lutar para equilibrar estas duas necessidades: manter um baixo risco de contaminação cruzada e evitar o bloqueio da produção, e simultaneamente manter altos níveis de eficiência e eficácia operacionais. O experimento CPES proposto em ambiente industrial permitirá enviar sinais de alarme em tempo real aos operadores quando ocorrerem desvios e, adicionalmente, proporcionar supervisão remota e avaliação inteligente através da identificação de pontos críticos e procedimentos (altamente necessário no contexto da COVID, que exige a redução do número de elementos no chão de fábrica). Este experimento CPES é inovador tanto no que se refere ao campo de aplicação dos CPS como também à integração de dispositivos inteligentes com algoritmos especificamente desenvolvidos para criar um gêmeo digital do sistema físico. O experimento tem um elevado potencial de replicabilidade para outras PME de manufatura, já que apenas é necessário alterar rotas específicas (os dispositivos inteligentes, os painéis de controlo inteligentes e os algoritmos são os mesmos, apenas precisam de ser treinados para a nova realidade). Este experimento terá um grande impacto no cumprimento das normas de saúde e segurança pelas PME, permitindo simultaneamente um elevado desempenho operacional. Para as PME do consórcio, este experimento (ou seja, o novo produto resultante do mesmo) permitirá a extensão dos serviços de apoio à melhoria contínua, de forma remota e eficaz (ERISING), e o aumento da influência e desempenho das aplicações de software relacionadas com a gestão da produção (MUVU), e para ambas as PME, ampliar os seus serviços na avaliação das normas de saúde e segurança. O representante DIH, CATIM, irá aumentar o seu impacto nas PME setoriais relativamente ao cumprimento de procedimentos de saúde e segurança, e à implementação das competências e da rede do DIH. Este consórcio possui competências complementares, no que diz respeito à penetração setorial e industrial nas PME, elevada experiência em projetos industriais de lean e melhoria contínua, e altas competências e portfólio no desenvolvimento e implementação de soluções baseadas em software, impulsionadas por dados adquiridos no chão de fábrica.​​​​

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Atividades

TAREFA 1: Estrutura de requisitos e arquitetura do sistema (M1 a M6, 6 meses)

1.1 Identificação de requisitos e mapeamento das necessidades setoriais;

1.2 Desenvolvimento da arquitetura do sistema;

1.3 Especificação de software e hardware.

Os requisitos do CPES e os módulos funcionais de entrada e saída são definidos para permitir uma aquisição de dados precisa e feedback (alarmantes, KPI e correspondência com os procedimentos operacionais de PME).

a. Esforço: A ERISING liderará esta tarefa, com especial foco nos requisitos e necessidades H&SP e operacionais, bem como nas especificações de saídas do CPES (7 PM). A CATIM liderará os requisitos H&SP e a arquitetura de suporte do CPES, assim como a especificação de software e hardware com base nas competências do DIH (3 PM). A MUVU liderará o desenvolvimento da arquitetura do sistema e o alinhamento das especificações do sistema CPES com a mesma (4 PM). Todos os parceiros acompanharão de perto o desenvolvimento de todas as tarefas, trabalhando de forma concorrente.

b. Marco(s): M1.1 Requisitos do CPES aprovados (M3); M1.2 CPES concebido e especificado (M6)
c. Entregável(eis): D.1.1 Requisitos e necessidades de saída do CPES (M4); D.1.2 Arquitetura do CPES (M6); e D.1.3 Especificação de software e hardware (M6).

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TAREFA 2: Desenvolvimento de software e integração de hardware (M4 a M12, 9 meses) 

2.1 Desenvolvimento de módulos de software;

2.2 Testes de hardware e integração;

2.3 Integração de S&H e construção do primeiro protótipo.

Assim, será desenvolvido um primeiro protótipo e a precisão e agilidade dos resultados serão validadas através da sua comparação com a realidade observada.

a. Esforço: A MUVU liderará esta tarefa, bem como o desenvolvimento dos componentes de software e a integração com o hardware (construção do protótipo) (10 PM); A ERISING liderará os testes de hardware em condições reais, verificando a precisão com observações reais e mapeamento de processos, e dará apoio à construção do protótipo (5,5 PM); A CATIM estará envolvida nos testes de hardware em condições reais e apoiará o desenvolvimento do protótipo com a experiência avançada existente no DIH (2,4 PM). Todos os parceiros acompanharão de perto todos os desenvolvimentos das tarefas, trabalhando de forma concorrentemente.

b. Marco(s): M.2.1 Primeira versão dos módulos de software construída (M8); M.2.2 Precisão do hardware validada (M10); M.2.3 Protótipo funcional a funcionar (M12)

c. Entregável(is): D.3.1 Relatório sobre a qualidade e precisão dos registos de dados do hardware (M9); D.3.2 Protótipo Funcional.

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TAREFA 3: Experiência de aplicação e validação do CPES (M9 a M18, 9 meses)

3.1 A preparação da PME para a experiência de aplicação;

3.2 A implementação do CPES e análise de resultados;

3.3 O desenvolvimento da versão final do CPES.

O protótipo será implementado no chão de fábrica da PME e serão realizados testes progressivamente mais complexos. Serão tomadas ações de depuração e melhoria para aumentar o desempenho do CPES. Operadores, supervisores e gestores da PME irão testar o CPES em condições reais, permitindo assim a avaliação do seu impacto.

​a. Esforço: A Erising liderará esta tarefa, preparando e formando a equipa da PME envolvida, acompanhando de perto a implementação do CPES, avaliando o desempenho e o impacto nos vários KPIs (9 PM); a CATIM participará na preparação da PME e apoiará a implementação do CPES relativamente aos aspetos H&SP, bem como na resolução de possíveis constrangimentos tecnológicos identificados com a experiência existente no DIH (6 PM). A MUVU liderará a implementação do CPES e desenvolverá as modificações e melhorias necessárias para uma versão final do CPES (10,5 PM). Todos os parceiros acompanharão de perto o desenvolvimento de todas as tarefas, trabalhando de forma simultânea.
b. Marco(s): M.3.1 PME preparada para a implementação do CPES (M10); M.3.2 CPES a funcionar autonomamente na PME (M15).
c. Entregável(is): D.3.1 Relatório sobre o impacto da aplicação do CPES – experiência de aplicação; D.3.2 Sistema CPES final em funcionamento e a sua descrição conceptual (para ações de replicação).

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TAREFA 4: Disseminação (M4 a M18, 15 meses)

4.1 Ações de disseminação ao longo do desenvolvimento do projeto;

4.2 Ações de demonstração. O progresso e os resultados do experimento serão disseminados através dos websites dos parceiros do projeto e páginas de redes sociais, por meio de boletins mensais. Artigos relacionados com ciência e transferência de tecnologia serão publicados em revistas científicas e meios de comunicação. Ações de demonstração setoriais e gerais terão lugar para mostrar os resultados do projeto, bem como a participação em eventos industriais (ou webinários dependendo do confinamento imposto pela COVID).

a. Esforço: A CATIM vai liderar esta tarefa, criar um roteiro de divulgação baseado na sua experiência e nos serviços e redes do DIH (com outros DIH e com a rede DIH4CPS), e planear as ações de demonstração setoriais e gerais (4 PM). A ERISING liderará a divulgação nas redes sociais e meios industriais, através da produção e publicação de newsletters e documentos, e coordenará as ações de demonstração (4 PM). A MUVU construirá o microwebsite, contribuirá ativamente com conteúdos para os documentos de divulgação e para as ações necessárias nos eventos de demonstração (4 PM). Todos os parceiros estarão envolvidos na elaboração conjunta de artigos e newsletters, assim como na colaboração em eventos de divulgação.

b. Marco(s): M.4.1 Microwebsite online (M6); M.4.2 Formato de newsletter aprovado (M6); M-4-3 Ações de demonstração preparadas (M15). 

c. Entregável(eis): D.4.1 Boletins informativos e outras notícias publicadas nas redes sociais (M18); D.4.2 Artigos relacionados com a ciência e a transferência de tecnologia (M18); D.4.3 Relatório sobre o impacto dos eventos de divulgação (M18).

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Consórcio

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