A framework for automation of data recording, modelling, and optimal statistical control of production lines

Abstract

Indiscutivelmente, a automação da coleta de dados e o subsequente tratamento estatístico aumentam a qualidade dos sistemas de gestão industrial. O surgimento de tecnologias digitais acessíveis possibilitou a introdução dos pilares da Indústria 4.0 nas empresas locais do Cariri. Particularmente, tal prática contribui positivamente para o triplo resultado do desenvolvimento sustentável: Pessoas, Meio Ambiente e Economia. O presente trabalho tem como objetivo fornecer um Framework geral automatizado para registro de dados e controle estatístico de esteiras transportadoras em linhas de produção. O software foi desenvolvido em três camadas: interface gráfica do usuário, em linguagem PHP; coleta, pesquisa e proteção de banco de dados em MySQL; estatística computacional, em R; e controle de hardware, em C. As estatísticas computacionais são baseadas na combinação de redes neurais artificiais e modelos autorregressivos integrados e de média móvel, via método de mínima variância. Os componentes de hardware são compostos por hardware open source como placas baseadas em Arduino e sensores modulares ou industriais. Especificamente, o sistema embarcado é projetado para monitorar e registrar constantemente uma série de características mensuráveis das esteiras transportadoras (por exemplo, consumo elétrico e temperatura), por meio de uma série de sensores, permitindo tanto o cálculo de métricas de controle estatístico quanto a avaliação da qualidade do sistema de produção. Como estudo de caso, o projeto utiliza uma linha de produção de calcário laminado, localizada no Centro de Tecnologia Mineral, Nova Olinda, Ceará, Brasil.