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

dc.contributor.advisor-co1Medeiros, Renan Landau Paiva de
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8081923559538095eng
dc.contributor.advisor-co1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-1645-2736eng
dc.contributor.advisor1Lucena Junior, Vicente Ferreira
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6820830740393500eng
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0001-9864-2850eng
dc.contributor.referee1Medeiros, Renan Landau Paiva de
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8081923559538095eng
dc.contributor.referee1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-1645-2736eng
dc.contributor.referee2Ayres Junior, Florindo Antônio
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/1919442364965261eng
dc.contributor.referee2orcidhttps://orcid.org/0000-0002-0266-1019eng
dc.contributor.referee3Bessa, Iury Valente de
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/7433480638156752eng
dc.contributor.referee3orcidhttps://orcid.org/0000-0002-6603-3476eng
dc.contributor.referee4Barra Junior, Walter
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/0492699174212608eng
dc.contributor.referee5Costa Junior, Carlos Tavares
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/6328549183075122eng
dc.creatorMendonca, Rafael da Silva
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2043080845727378eng
dc.creator.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-2559-3204eng
dc.date.issued2024-12-20
dc.description.abstractThis study provides a way to update legacy systems, which are outdated technologies and architectures that may not be able to meet Industry 4.0 requirements due to obsolescence.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.eng
dc.description.resumoEste 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.eng
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationMENDONÇA, 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.eng
dc.identifier.urihttps://tede.ufam.edu.br/handle/tede/10632
dc.languageporeng
dc.publisherUniversidade Federal do Amazonaseng
dc.publisher.countryBrasileng
dc.publisher.departmentFaculdade de Tecnologiaeng
dc.publisher.initialsUFAMeng
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Elétricaeng
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/pt_BR
dc.subjectMetodologiapor
dc.subjectRetrofittingpor
dc.subjectSistema legadopor
dc.subjectArquiteturapor
dc.subjectGêmeo digitalpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS: ENGENHARIA ELETRICA: ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS: AUTOMACAO ELETRONICA DE PROCESSOS ELETRICOS E INDUSTRIAISeng
dc.subject.otherEletrônica industrialpor
dc.thumbnail.urlhttps://tede.ufam.edu.br/retrieve/81015/Tese_RafaelMendonca_PPGEE.pdf.jpg*
dc.titleDesenvolvimento de um roadmap sistemático para a concepção de uma arquitetura de Digital Twin aplicado a sistemas legadoseng
dc.title.alternativeDevelopment of a systematic roadmap for the design of a Digital Twin architecture applied to legacy systemseng
dc.typeTeseeng

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