Desenvolvimento de um roadmap sistemático para a concepção de uma arquitetura de Digital Twin aplicado a sistemas legados

Mendonca, Rafael da Silva; http://lattes.cnpq.br/2043080845727378; https://orcid.org/0000-0003-2559-3204

Tese

Desenvolvimento de um roadmap sistemático para a concepção de uma arquitetura de Digital Twin aplicado a sistemas legados

Este estudo fornece uma forma de atualizar sistemas legados, que são tecnologias e arquiteturas desatualizadas que podem não ser capazes de atender aos requisitos da Indústria 4.0 devido à obsolescência. Esta abordagem utiliza principalmente a ideia do Gêmeo Digital para criar uma réplica virtual do...

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Autor principal:	Mendonca, Rafael da Silva
Outros Autores:	http://lattes.cnpq.br/2043080845727378, https://orcid.org/0000-0003-2559-3204
Grau:	Tese
Idioma:	por
Publicado em:	Universidade Federal do Amazonas 2025
Assuntos:	Eletrônica industrial ENGENHARIAS: ENGENHARIA ELETRICA: ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS: AUTOMACAO ELETRONICA DE PROCESSOS ELETRICOS E INDUSTRIAIS Metodologia Retrofitting Sistema legado Arquitetura Gêmeo digital
Acesso em linha:	https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/10632

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spelling	oai:https:--tede.ufam.edu.br-handle-:tede-106322025-01-29T05:06:15Z Desenvolvimento de um roadmap sistemático para a concepção de uma arquitetura de Digital Twin aplicado a sistemas legados Development of a systematic roadmap for the design of a Digital Twin architecture applied to legacy systems Mendonca, Rafael da Silva Lucena Junior, Vicente Ferreira http://lattes.cnpq.br/2043080845727378 http://lattes.cnpq.br/6820830740393500 Medeiros, Renan Landau Paiva de http://lattes.cnpq.br/8081923559538095 Ayres Junior, Florindo Antônio http://lattes.cnpq.br/1919442364965261 Bessa, Iury Valente de http://lattes.cnpq.br/7433480638156752 https://orcid.org/0000-0003-2559-3204 Eletrônica industrial ENGENHARIAS: ENGENHARIA ELETRICA: ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS: AUTOMACAO ELETRONICA DE PROCESSOS ELETRICOS E INDUSTRIAIS Metodologia Retrofitting Sistema legado Arquitetura Gêmeo digital Este estudo fornece uma forma de atualizar sistemas legados, que são tecnologias e arquiteturas desatualizadas que podem não ser capazes de atender aos requisitos da Indústria 4.0 devido à obsolescência. Esta abordagem utiliza principalmente a ideia do Gêmeo Digital para criar uma réplica virtual do sistema com capacidades como simulação contínua, monitoramento e controle. Neste caso, a modernização serve como uma medida de apoio, aprimorando o sistema físico para facilitar a implementação bem-sucedida do Gêmeo Digital. Este processo envolve o desenvolvimento de novos componentes e tecnologias que facilitam a coleta e interpretação dos dados necessários para o modelo digital, além do avanço de tecnologias importantes. A modernização também permite que o sistema seja atualizado mantendo a estrutura e os equipamentos existentes, o que reduz despesas. O modelo de referência RAMI 4.0 serve como base para a arquitetura proposta do Gêmeo Digital, que facilita a integração metódica, camada por camada, do modelo virtual com o sistema físico. Uma abordagem sistemática para a implementação de \textit{retrofit} é, portanto, fornecido pelo estudo, que inclui a identificação dos requisitos e características do sistema legado, a definição de objetivos e pressupostos de modernização, e a avaliação de desempenho tanto qualitativa quanto quantitativamente antes e após a atualização. A integração do sistema melhorado na análise de maturidade do modelo RAMI também é considerada, com foco nos requisitos da fábrica inteligente. Em resumo, a principal contribuição deste trabalho é o desenvolvimento de uma arquitetura de Gêmeo Digital especificamente projetada para sistemas legados, destacando os procedimentos essenciais necessários para modernizar a tecnologia legada e fornecendo soluções viáveis e com preços razoáveis nesta área. This study provides a way to update legacy systems, which are outdated technologies and architectures that may not be able to meet Industry 4.0 requirements due to obsolescence. This approach mainly uses the idea of the Digital Twin to create a virtual replica of the system with capabilities like continuous simulation, monitoring, and control. In this case, retrofit serves as a support measure, enhancing the physical system to facilitate the successful implementation of the Digital Twin. This process involves the development of new components and technologies that facilitate the collection and interpretation of the data needed for the digital model, in addition to the advancement of important technologies. Modernization also allows the system to be updated while keeping the existing structure and equipment, which reduces expenses. The RAMI 4.0 reference model serves as the foundation for the proposed Digital Twin architecture, which facilitates the methodical, layer-by-layer integration of the virtual model with the physical system. A systematic framework for retrofit implementation is thus provided by the study, which includes identifying the requirements and features of the legacy system, setting modernization objectives and assumptions, and assessing performance both qualitatively and quantitatively prior to and following the upgrade. Integration of the improved system into the RAMI model maturity analysis is also considered, with a focus on smart factory requirements. In summary, the main contribution of this work is the development of a Digital Twin architecture specifically designed for legacy systems, highlighting the essential procedures needed to modernize legacy technology and providing workable and reasonably priced solutions in this area. 2025-01-28T21:43:59Z 2024-12-20 Tese MENDONÇA, Rafael da Silva. Desenvolvimento de um roadmap sistemático para a concepção de uma arquitetura de Digital Twin aplicado a sistemas legados. 2024. 127 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2024. https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/10632 por Acesso Aberto https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ application/pdf Universidade Federal do Amazonas Faculdade de Tecnologia Brasil UFAM Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
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Desenvolvimento de um roadmap sistemático para a concepção de uma arquitetura de Digital Twin aplicado a sistemas legados

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