. Instituto Politécnico de Coimbra Instituto Superior de Engenharia de Coimbra Departamento de Engenharia Informática e de Sistemas Supervisão e Controlo de Produção de Pré-Misturas Nutricionais para Animais Gonçalo Bruno Simões de Almeida Mestrado em Informática e Sistemas – Especialização em Desenvolvimento de Software Coimbra, Maio, 2011
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Instituto Politécnico de Coimbra
Instituto Superior de Engenharia de Coimbra
Departamento de Engenharia Informática e de Sistemas
Supervisão e Controlo de Produção de
Pré-Misturas Nutricionais para Animais
Gonçalo Bruno Simões de Almeida
Mestrado em Informática e Sistemas – Especialização em Desenvolvimento de Software
Coimbra, Maio, 2011
Instituto Politécnico de Coimbra
Instituto Superior de Engenharia de Coimbra
Departamento de Engenharia Informática e de Sistemas
Mestrado em Informática e Sistemas
Estágio/Projecto Industrial
Relatório Final
Supervisão e Controlo de Produção de
Pré-Misturas Nutricionais para Animais
Gonçalo Bruno Simões de Almeida
Orientador:
Doutor Jorge Barbosa
ISEC
Coimbra, Maio, 2011
Resumo
O presente relatório de estágio enquadra-se na disciplina de “Estágio ou Projecto Industrial”, pertencente ao
quarto semestre do Mestrado em Engenharia Informática e Sistemas - Ramo de Desenvolvimento de
Software, leccionado no Instituto Superior de Engenharia de Coimbra, pertencente ao Instituto Politécnico
de Coimbra.
O estágio com o tema “Supervisão e Controlo de Produção de Pré-Misturas Nutricionais para Animais”
decorreu primeiramente nas instalações da empresa EXSEPI, Estudos e Projectos Industriais Lda. e
posteriormente nas instalações da Eurocereal que é o cliente final.
O estágio consiste em desenvolver um sistema de supervisão e controlo do processo de produção da
empresa Eurocereal, possibilitando o planeamento da produção, monitorização em tempo real de todo o
processo e registo de dados para posterior consulta. Possibilita ainda efectuar toda a rastreabilidade da
produção.
Neste relatório encontra-se uma breve descrição das empresas envolvidas, da organização do estágio, e
uma descrição detalhada da aplicação desenvolvida para criar um sistema de supervisão e controlo para
todo o processo de produção da empresa Eurocereal, S.A..
No capítulo final é feita uma análise do projecto com conclusões e perspectivas futuras.
Abstract
This internship report is embraced in the course of ”Internship or Industrial Project” in the fourth semester of
the Masters in Computer Science and Systems – Software Development, lectured at Coimbra Institute of
Engineering, belonging to the Polytechnic Institute of Coimbra.
The internship with the theme "Supervision and Control of Nutritional Pre-Mixtures Production for Animals”
took place primarily at the company EXSEPI, Estudos e Projectos Industriais Lda., and then at the
Eurocereal facilities, that is the final customer.
The internship consists in the developing of a supervision and control system of the production process of
Eurocereal, allowing the production planning, real-time monitoring of the whole production process and the
data recording for later retrieval. It also enables to perform the whole production traceability.
This report is a brief description of the companies involved, the internship organization and a detailed
explanation of all features developed to create a supervision and control system of all the production process
of Eurocereal, S.A. company.
In the final chapter, an analysis of the project with conclusions and future prospects is presented.
3.2 Planeamento das actividades ............................................................................................................................. 7
3.3 Calendarização das tarefas ................................................................................................................................. 8
4 Implementação da solução 10
4.1 Definição do problema ...................................................................................................................................... 10
4.1.1 Como era a Eurocereal… ........................................................................................................................... 10 4.1.2 Motivos para mudar… ............................................................................................................................... 10 4.1.3 Benefícios da mudança… .......................................................................................................................... 11
4.2 Descrição do processo ....................................................................................................................................... 11
4.3 Tecnologias e ferramentas utilizadas ............................................................................................................... 15
5.1 Módulo de gestão ............................................................................................................................................. 24
5.1.1 Programas “Unidades/Tipo”, “Fornecedores/Fabricantes” e “Tipos” ...................................................... 25 5.1.2 Programa “Matérias-Primas” .................................................................................................................... 26 5.1.3 Programa “Silos” ....................................................................................................................................... 27 5.1.4 Aplicação “Produtos Manuais” ................................................................................................................. 27 5.1.5 Programa “Fórmulas” ............................................................................................................................... 29 5.1.6 Programa “Ordens de Fabrico” ................................................................................................................. 30 5.1.7 Programa “Entrada de Matérias-Primas” e “Impressão de etiquetas” .................................................... 30 5.1.8 Programa “Entrada Silos 1 e 2” ................................................................................................................. 31 5.1.9 Aplicação “Passwords” .............................................................................................................................. 32
5.2 Programa Principal ........................................................................................................................................... 33
5.2.1 Conceitos gerais ........................................................................................................................................ 33 5.2.2 Barra de Atalhos/Estados.......................................................................................................................... 34 5.2.3 Sinóptico ................................................................................................................................................... 35 5.2.4 Receita em Produção ................................................................................................................................ 37
5.2.5 Produtos nos silos ..................................................................................................................................... 39 5.2.6 Ordens de produção ................................................................................................................................. 41 5.2.7 Preparação prévia de aditivos manuais .................................................................................................... 43 5.2.8 Prioridades descarga de silos .................................................................................................................... 44 5.2.9 Misturadores Pequenos e Misturador Grande ......................................................................................... 45 5.2.10 Eliminar Carro da BD ................................................................................................................................. 46 5.2.11 Ruptura de stock nos silos ........................................................................................................................ 47
5.3 Programa “Preparação de Produtos Manuais” ................................................................................................ 48
5.4 Programa “Balança Manual” ............................................................................................................................ 52
5.6.1 Programa Gestor de Alarmes .................................................................................................................... 61 5.6.2 Listagem de alarmes ................................................................................................................................. 63
5.7 Base de dados ................................................................................................................................................... 64
6.2 Especificações de tolerância a falhas ................................................................................................................ 70
Figura 1 - Layout geral do processo de produção ........................................................................................... 12
Figura 2 - Esquema de funcionamento ........................................................................................................... 13
Figura 3 - PLC CJ1M ....................................................................................................................................... 16
Figura 4 - Leitor de código de barras .............................................................................................................. 17
Figura 5 – Balança de pesagem ...................................................................................................................... 17
Figura 6 - Exemplos de TAG's iButton ............................................................................................................ 17
Figura 7 - Exemplo de leitor de TAG's ............................................................................................................ 18
Figura 8 – Esquema de Ligações. ................................................................................................................... 19
Figura 9 - Software Omron .............................................................................................................................. 21
Figura 10 – Módulo de gestão ......................................................................................................................... 24
Figura 11 - Aplicação Unidades/Tipos ............................................................................................................. 25
Figura 12 - Aplicação Fornecedores/Fabricantes ........................................................................................... 25
Figura 13 - Aplicação Clientes ......................................................................................................................... 25
Figura 14 - Aplicação "Matérias-Primas" ......................................................................................................... 26
Figura 15 - Adição de Matérias-Primas ........................................................................................................... 26
Figura 16 - Aplicação Silos .............................................................................................................................. 27
Figura 17 - Aplicação Produtos manuais......................................................................................................... 28
Figura 18 - Adição de fórmulas manuais ......................................................................................................... 28
Figura 19 - Aplicação Fórmulas ....................................................................................................................... 29
Figura 20 - Criação de nova fórmula ............................................................................................................... 29
Figura 21 - Aplicação Ordens de Fabrico ........................................................................................................ 30
Figura 22 - Adição de nova ordem de fabrico ................................................................................................. 30
Figura 23 - Aplicação entrada de matérias-primas ......................................................................................... 30
Figura 24 - Entrada de nova matéria-prima..................................................................................................... 31
Figura 25 - Entrada silos 1 e 2 ........................................................................................................................ 31
Figura 26 - configuração de utilizadores ......................................................................................................... 32
Figura 27 - Programas autorizados ................................................................................................................. 32
Figura 28 - Aspecto geral do programa de supervisão ................................................................................... 33
Figura 29 - Barra de Atalhos/Estados ............................................................................................................. 34
Figura 30 - Sinótpico da instalação ................................................................................................................. 36
Figura 31 - Receita actual em produção ......................................................................................................... 37
Figura 32 Peso balança não evolui ................................................................................................................. 38
Figura 33 - Fórmula manual actualmente em produção ................................................................................. 38
Figura 34 - Tolerância da Balança excedida ................................................................................................... 39
Figura 35 - Produtos nos Silos ........................................................................................................................ 40
Figura 36 - Ordens de Produção ..................................................................................................................... 41
Figura 37 - Preparação de manuais ................................................................................................................ 41
Figura 38 - Envio de receita para o autómato ................................................................................................. 42
Figura 39 - Aviso matérias-primas insuficientes nos silos ............................................................................... 43
Figura 40 - Comandos de Produção ............................................................................................................... 43
Figura 41 - Preparação prévia de aditivos manuais ........................................................................................ 44
Figura 42 – Ordem de preparação de manuais .............................................................................................. 44
Figura 43 - Prioridades de descarga dos silos ................................................................................................ 45
Figura 44 - Outros misturadores ...................................................................................................................... 46
Figura 45 - Eliminar Carro BD ......................................................................................................................... 47
Figura 46 - Ruptura de stock nos silos ............................................................................................................ 48
Figura 47 - ~Programa "Preparação de produtos manuais" ........................................................................... 49
Figura 48 - Escolha de fórmula para pesagem manual .................................................................................. 49
Figura 49 - Pesagem manual .......................................................................................................................... 50
Figura 50 - Pesagem sacos ............................................................................................................................. 51
Figura 51 - Número sacos pesagem manual .................................................................................................. 52
Figura 52 - Conclusão de Fórmula .................................................................................................................. 52
Figura 53 - Programa "Balança Manual" ......................................................................................................... 53
Figura 54 – Introdução de preparação manual na pesagem .......................................................................... 54
Figura 55 - Leitura de carro descarregado ...................................................................................................... 54
Figura 56 - Introdução de produtos nos silos em modo manual ..................................................................... 55
Figura 57 - Cubo .............................................................................................................................................. 56
Figura 58 - Escolha de datas para apresentação de relatórios....................................................................... 56
Figura 59 – Exemplo do Relatório de Produção ............................................................................................. 56
Figura 60 - Barra Relatórios ............................................................................................................................ 57
Figura 61 - Exemplo cubo Park Carros ........................................................................................................... 58
Figura 62 - Exemplo Cubo Park Carros visualizando receita e número de carro ........................................... 58
Figura 63 - Exemplo de relatório de produção ................................................................................................ 59
Figura 64 - Exemplo de relatório de detalhe de produção .............................................................................. 59
Figura 65 - Aplicação Gestor de Alarmes........................................................................................................ 61
Figura 66 - Base de Dados Fórmulas .............................................................................................................. 64
Figura 67 - Tabelas relatórios .......................................................................................................................... 65
Figura 68 - Tabelas configurações .................................................................................................................. 66
Figura 69 - Outras Tabelas .............................................................................................................................. 68
Instituto Superior de Engenharia de Coimbra. 1
Mestrado em Informática e Sistemas - Especialização em Desenvolvimento de Software
1 Definições e Acrónimos
Definição / Acrónimo Descrição
ERP
“Enterprise Resource Planning” – um sistema de informação que integra todo o
processo de planeamento, de produção e aplicações relacionadas para toda a
empresa. Através do ERP é possível controlar toda a empresa nas suas mais
importantes vertentes, como o planeamento de produção, inventários, interacção
com os fornecedores, etc. Pode também incluir os módulos de aplicação para as
finanças, qualidade e os aspectos de recursos humanos de um negócio.
Tipicamente um sistema ERP usa ou está integrado com um sistema de base de
dados relacional
HACCP
“Hazard Analysis and Critical Control Points”, que pode ser traduzido como Sistema
de Análise de Perigos e Controlo de Pontos Críticos, é uma metodologia reconhecida
internacionalmente e utilizada pelas entidades do sector alimentar. Este sistema foi
inicialmente concebido nos EUA pela NASA. Com a publicação, em 1991, de
“orientações” ”sobre a aplicação do HACCP como uma forma de redução da
contaminação microbiológica, pela Comissão do Codex Alimentarius, criada pela
Organização Mundial de Saúde e pelo Fundo da ONU para a Alimentação para
desenvolver padrões de segurança alimentar e directivas, o HACCP tornou-se aceite
internacionalmente.
O sistema HACCP é uma importante ferramenta na protecção alimentar, consistindo
num método preventivo. A sua implementação previne/minimiza os riscos
alimentares, através da eliminação ou redução da probabilidade de ocorrência de
uma eventual toxinfecção alimentar. A análise de potenciais perigos para a saúde
dos consumidores nas actividades do sector alimentar, a identificação das fases/
locais onde esses mesmos perigos podem ocorrer e a decisão de quais são críticos
para a saúde do consumidor são os principais objectivos do HACCP. Esta
metodologia permite que as entidades se focalizam nas fases e condições de
produção críticos para a segurança alimentar, assegurando através do seu controlo
que os seus produtos são seguros em termos de saúde dos consumidores.
HMI
“Human Machine Interface” – também conhecido como MMI (Man Machine
Interface), permite ao utilizador interagir com o sistema de uma maneira mais
simplificada. Pode conter alarmes, gráficos, imagens, animações, etc. Fornece
todas as características fundamentais do sistema, permitindo a alteração/ajuste
dos parâmetros essenciais.
ODBC
“Open Database Connectivity” – software padrão para conectar aos sistemas de
gestão de base de dados (DBMS). Este API é independente de qualquer
linguagem de programação, sistema de base de dados, ou sistema operativo.
Usando aplicações ODBC num programa, pode-se aceder aos dados de
inúmeras bases de dados tal como SQL Server, Access, dBase, DB2, Excel,
texto, MySQL, Oracle, etc. Além do software ODBC é necessário um módulo ou
um driver para aceder a cada base de dados.
OPC
“OLE for Process Control”, onde OLE significa “Object Linking and Embedding”.
Este é o nome dado a uma interface padrão de comunicação que foi criada na
tentativa de minimizar os problemas relacionados à inconsistência dos “drivers”
de equipamentos industriais de diferentes fabricantes. A “OPC Foundation” é a
organização responsável pelas normas que estabelecem as características
disponíveis aos clientes dos equipamentos que possuem o padrão OPC
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Mestrado em Informática e Sistemas - Especialização em Desenvolvimento de Software
Definição / Acrónimo Descrição
PLC
“Programmable Logic Controller” – Sistema industrial baseado num
microprocessador. Comunica com os outros componentes do processo de
controlo através de ligações de dados. É usado no controlo de processos para
tarefas de comutação simples, controlo PID, manipulação de dados complexos,
operações aritméticas, sincronismo e processos e controlo do equipamento.
RS 232 / RS 485
Protocolo de comunicações usado por computadores para comunicarem com
dispositivos como ratos, impressoras, teclados, autómatos, balanças, leitores de
códigos de barras, etc. Também usado para transmitir e receber
comandos/dados em distâncias curtas (RS 232 até 20 metros, RS485 até 100
metros). As comunicações RS 485 devem ser convertidas para RS 232 através
de conversores especializados para o efeito, antes de poderem comunicar com o
computador.
SCADA
“Supervisory control and data acquisition” – categoria de software para controlo
de processos e recolhimento de dados em tempo real de plataformas remotas,
de forma a controlar equipamentos e os seus estados. Os sistemas SCADA
incluem componentes de software e de hardware. O hardware recolhe e envia
dados para o computador onde se encontra instalada a aplicação SCADA. Este
processa esses dados e apresenta-os de uma forma simples em tempo real. A
aplicação SCADA também grava e regista todos os eventos em ficheiros e/ou
base de dados para posterior consulta. A aplicação adverte o utilizador quando
as condições se tornam perigosas, através do uso de alarmes.
Sinóptico
Representação gráfica da instalação fabril e das principais funcionalidades dos
equipamentos a serem controlados. Poderá conter desenhos, animações,
gráficos, alarmes e estados dos equipamentos, assim como uma variada
informação relativa ao equipamento que se encontre representado.
Instituto Superior de Engenharia de Coimbra. 3
Mestrado em Informática e Sistemas - Especialização em Desenvolvimento de Software
2 Introdução
2.1 Contextualização
O estágio “Supervisão e controlo de produção de pré-misturas nutricionais para animais” foi realizado sob a
orientação do Doutor Jorge Barbosa e do Eng. Nuno Duarte no âmbito da disciplina de “Projecto/Estágio” do
Mestrado em Informática e Sistemas – Ramo de Desenvolvimento de Software do Instituto Superior de
Engenharia de Coimbra.
Foi desenvolvido entre Abril e Outubro de 2009, primeiramente nas instalações da empresa EXSEPI,
Estudos e Projectos Industriais, Lda. e posteriormente nas instalações da Eurocereal, S.A., sendo que este
período de tempo não foi passado em exclusivo no desenvolvimento deste projecto devido, por um lado, a
atrasos por parte da Eurocereal e, por outro, a outros pequenos trabalhos que foram atribuídos à EXSEPI e,
consequentemente ao estagiário.
Inicialmente o estágio foi proposto sob o tema “Supervisão e controlo de produção de alimentos compostos
para animais” e mais tarde alterado para “Supervisão e controlo de produção de pré-misturas nutricionais
para animais” quando o envolvimento com a empresa para a qual o projecto estava a ser desenvolvido
aumentou e se verificou que a mesma não produzia rações como produto final, mas sim pré-misturas que
serão posteriormente adicionadas a rações. Esta alteração em nada afecta o projecto, mas seria incorrecto
deixar o tema original quando não é essa a actividade da empresa para a qual foi desenvolvido o software.
2.2 Objectivos do Estagio
O principal objectivo deste estágio consiste em desenvolver um sistema de supervisão e controlo de toda a
unidade fabril da empresa Eurocereal. O software desenvolvido deverá possibilitar a monitorização, em
tempo real, de todo o processo de produção e dos seus principais equipamentos, alertar o utilizador da
existência de condições erróneas e/ou menos apropriadas dos equipamentos recorrendo ao uso de alarmes
e deverá permitir programar e controlar toda a unidade de produção. Deverá possibilitar a elaboração e
gestão de todas as fórmulas que darão origem às ordens de produção, e elaborar relatórios sobre as tarefas
mais importantes que foram executadas (pesagens, misturas, entrada e saída de matérias primas, etc.) de
forma a poderem ser analisados possibilitando a identificação de todos os percursos que a preparação
efectuou, desde a sua origem até ao final da sua produção.
É fundamental que a aplicação possibilite o “rastreio” da produção que, através da introdução de um lote de
fabrico, indicará todas as matérias-primas que foram utilizados para a sua fabricação ou, através da
introdução de um lote de matéria-prima, indicará todos os produtos e respectivos lotes finais a que esta deu
origem. Assim, em caso de contaminação da pré-mistura, será possível, através de uma simples operação,
ter meios para identificar a sua origem e/ou destino, conforme o caso e, através de uma análise
pormenorizada tomar conhecimento das reais dimensões do problema.
Instituto Superior de Engenharia de Coimbra. 4
Mestrado em Informática e Sistemas - Especialização em Desenvolvimento de Software
2.3 Entidades Envolvidas
O estágio foi efectuado na EXSEPI, empresa onde o estagiário se encontra a trabalhar e incidiu sobre o
desenvolvimento de software para remodelar a automação de produção da empresa Eurocereal. Esse
projecto foi ganho pela OMRON Portugal que forneceu todo o equipamento electrónico e subcontratou a
EXSEPI para desenvolver a automação e supervisão da instalação. A montagem e ligação dos
componentes ficaram ao encargo da Eurocereal.
De seguida é apresentado um breve resumo sobre cada uma das entidades envolvidas.
2.3.1 ISEC - Instituto Superior de Engenharia de Coimbra
“Missão: “O ISEC é um centro de criação, transmissão e difusão de cultura, ciência e tecnologia, cabendo-
lhe ministrar a preparação para o exercício de actividades profissionais no domínio da engenharia e
promover o desenvolvimento da região em que se insere.”
Visão: O ISEC pretende ser reconhecido como referência de excelência no ensino, reconhecido nacional e
internacionalmente por serviços de qualidade e relevância social, com práticas flexíveis, criativas e
inovadoras. Pretende ainda ser um parceiro privilegiado das organizações empresariais e das famílias da
região onde se insere pela orientação eminentemente prática, fundada num rigoroso conhecimento teórico,
que imprime a todas as suas actividades.
Valores: Os valores fundamentais pelos quais se rege o ISEC são a qualidade, a busca constante da
valorização, motivação e actualização pedagógica, científica e tecnológica dos seus recursos, o bom
relacionamento e a disponibilidade para com os alunos e as organizações suas parceiras e a preocupação
com o desenvolvimento social e económico da região onde está inserido.
Os objectivos principais são o ensino e a investigação, a produção cultural e o desenvolvimento do espírito
empresarial e científico e do pensamento reflexivo. Pretendemos formar diplomados de forma a serem
integrados nos diferentes sectores profissionais e a participar no desenvolvimento da sociedade; promover
actividades de investigação com o objectivo de desenvolver a ciência e tecnologia contribuindo para a
criação e difusão cultural.” 1
1 in http://www.isec.pt/isec/
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Mestrado em Informática e Sistemas - Especialização em Desenvolvimento de Software
2.3.2 EXSEPI- Estudos e Projectos Industriais, Lda
A EXSEPI, sediada em Anadia, desde 1991, é uma empresa ligada à área de Automação Industrial e
Sistemas de Controlo.
“Devido ao elevado grau de rigor que impõe em cada projecto, aos vastos conhecimentos técnicos e
capacidade de inovação dos seus quadros, a EXSEPI desde sempre impôs um notável desempenho em
todas as fases de projecto, respondendo aos problemas do presente com soluções de futuro.
Não produzindo equipamentos específicos, mas quase sempre por medida, a EXSEPI conhecedora
profunda de componentes/equipamentos e tecnologias multi-fabricantes oferecidas pelo mercado,
desenvolve soluções integradas, optimizando-as, formando um sistema global de modo a dar total resposta
às necessidades e exigências dos seus clientes, quer para sistemas novos ou reestruturados.
A partir de layouts fornecidos pelos clientes ou propostos pela EXSEPI, é elaborado um projecto para as
diferentes componentes; Quadros e restantes instalações eléctricas, construção mecânica e construção civil
(caso existam), desenvolvendo-se o software de autómatos e computadores que são interligados com redes
industriais, de supervisão e gestão.
A EXSEPI como responsável pela montagem dos seus projectos, arranque e optimização dos
equipamentos, efectua garantia pós venda das soluções implementadas, dispondo de uma equipa técnica
preparada para efectuar manutenção aos seus equipamentos.
Sendo a redução dos consumos e custos energéticos uma preocupação constante de todas as unidades
industriais, a EXSEPI dispondo de equipamentos de medição e análise de grande fiabilidade, encontra-se
preparada para realizar auditorias energéticas e sugerir soluções optimizadas, alternativas às existentes.
Áreas de Acção:
Projectos e Instalações Eléctricas
Licenciamento Industrial
Auditorias Energéticas
Quadros Eléctricos de Comando, Força Motriz e Distribuição
Sistemas de Automação e Controlo Industrial
Sistemas de Pesagem electrónica
Software Industrial
Software de supervisão e controlo
Manutenção Preventiva e Correctiva
Ambiente
Robótica “ 2
2 in www.exsepi.com
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Mestrado em Informática e Sistemas - Especialização em Desenvolvimento de Software
2.3.3 Eurocereal
A Eurocereal, S.A. fundada em 1988, por iniciativa de um grupo de produtores pecuários, é hoje uma
sociedade anónima com cerca de 50 accionistas.
Os escritórios e unidade fabril situam-se na Malveira (Mafra), tendo sido inaugurados em Janeiro de 2001.
Estando ligada à Produção Animal, é actualmente uma das principais empresas portuguesas do sector da
produção de pré-misturas nutricionais, com forte implementação na área da suinicultura.
A prestação de serviços e a qualidade dos seus produtos têm sido dois vectores fundamentais na evolução
da empresa. Neste sentido, assume importância a recente participação num projecto de investigação
científica e desenvolvimento tecnológico de âmbito comunitário, o “NEAR – Nutrition Experimentation
Advisers Research”.
Áreas de Acção:
Pré-Misturas Minero-Vitamínicas (CERMIXES)
Núcleos para Leitões
Lacto-Iniciadores
Suplementos Nutricionais
Pré-Misturas Medicamentosas
Produtos para Inseminação Artificial
Produtos de Higiene Pecuária
Assistência Técnica
Análises de Matérias-primas e Rações
2.3.4 OMRON
“A Omron Corporation, com matriz em Kyoto, Japão, é líder mundial no campo da automação.
Fundada em 1933 e presidida por Hisao Sakuta, a Omron tem mais de 32.000 empregados em 34 países
trabalhando para fornecer produtos e serviços a clientes em diversos campos, incluindo automação
industrial, componentes electrónicos e saúde. A empresa tem sede no Japão (Kyoto), Ásia Pacifico
(Singapura), China (Hong Kong), Europa (Amesterdão) e EUA (Chicago). A organização europeia tem as
suas próprias instalações de fabricação e desenvolvimento, e fornece suporte a clientes locais em todos os
países europeus.“ 3
3 in http://industrial.omron.pt/pt/company_info/about_omron/default.html
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Mestrado em Informática e Sistemas - Especialização em Desenvolvimento de Software
3 Organização do Estágio
3.1 Coordenação
No início do estágio já o estagiário se encontrava familiarizado e contextualizado com o projecto, com o que
era pretendido e com as actividades fulcrais a desempenhar ao longo do mesmo.
Na EXSEPI, durante o desenvolvimento do projecto, foram realizadas várias reuniões entre o estagiário, o
orientador de estágio na empresa e a restante equipa do projecto.
Com a empresa Eurocereal foi realizada uma primeira reunião em inícios de Abril nas instalações da
empresa, com o objectivo de tomar conhecimento da realidade existente, algum conhecimento mais
profundo das mudanças pretendidas e das expectativas em relação ao trabalho. Nessa mesma reunião
foram combinadas reuniões formais nas instalações da EXSEPI (que vieram a ser realizadas em Junho e
Julho) para que a Eurocereal tomasse conhecimento do avanço do projecto e validasse o trabalho que
estava a ser desenvolvido e para que a EXSEPI tivesse uma noção de que o que se encontrava a ser
implementado correspondia com as expectativas do cliente. Ficou também combinado que a fase final do
projecto, para concluir a implementação, instalação, testes e formação, teria lugar nas instalações da
Eurocereal, com duração de 3 a 4 semanas e com previsão para ser iniciada em inícios/meados de
Setembro. Esta fase, devido a atrasos de ambas as partes foi iniciada apenas em meados de Outubro e
prolongou-se até inícios de Dezembro de 2009.
3.2 Planeamento das actividades
O planeamento inicial foi elaborado pelo estagiário, englobando apenas as tarefas de alto nível e as
necessidades específicas relativas ao estágio e ao projecto e submetido para aprovação à Comissão
Coordenadora do Mestrado em Informática e Sistemas.
Assim, foi pensado na instalação fabril como um todo, separando as unidades de “Balança de pesagens
manuais” e “Balança de introduções manuais” da “Aplicação Principal”. A “Aplicação Principal” foi ainda
dividida em módulos mais específicos como os de alarmes, receitas, relatórios, etc…
As tarefas identificadas são as apresentadas seguidamente:
T1 – Visão da Solução – Investigação sobre os equipamentos instalados, o modo de produção
actual e expectativas do cliente, de forma a fazer um esboço sobre a aplicação a desenvolver.
T2 – Investigação sobre comunicação com equipamento de pesagem e com equipamento de leitura
de códigos de barras.
T3 – Desenvolvimento e testes dos protocolos rs232.
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Mestrado em Informática e Sistemas - Especialização em Desenvolvimento de Software
T4 – Supervisão Balança de pesagens manuais - Algumas das matérias-primas, devido às suas
características não podem ser armazenados em silos. Outros ainda, devido à sua baixa
percentagem na composição final e aos equipamentos instalados são impossíveis de pesar
automaticamente com a precisão desejada. Para ultrapassar este problema deverá existir um
módulo de pesagens manuais, instalado à parte da supervisão central, que deverá permitir a
pesagem de todos os componentes manuais de uma determinada fórmula, criando um novo produto
para depois ser inserido na produção.
T5 – Supervisão Balança de introduções manuais – Os produtos pesados manualmente deverão ser
introduzidos na produção automática. Sendo este um modo manual, deverá ser criado um módulo
separado da supervisão central, que minimize os riscos de erro por parte do operador.
T6 – Sinóptico da instalação.
T7 – Módulo de receitas de pesagem.
T8 – Módulo de gestão de ordens de produção e ruptura de stock.
T9 – Módulo de Alarmes.
T10 – Módulo de relatórios.
T11 – Instalação da aplicação e formação.
T12 – Versão de demonstração.
T13 – Relatório final de projecto.
3.3 Calendarização das tarefas
As Tarefas acima descritas foram planeadas para serem executadas de acordo com a seguinte
Na figura 2 – Esquemas de Ligações encontra-se representado de uma forma geral os equipamentos
existentes e a ligação entre si. De notar que se encontram representados seis identificadores cuja ligação
física não foi representada para não sobrecarregar o esquema. Estes identificadores são leitores de TAGs
que possibilitam a leitura da informação de um chip e encontram-se ligados por comunicações RS 485 ao
quadro eléctrico, onde é feita a sua conversão para RS 232 e ligados ao PLC.
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A instalação contém também duas câmaras de vídeo com ligação TCP/IP. Essas câmaras encontram-se
ligadas à rede e servem apenas para monitorizar o topo superior dos silos, e o seu carregamento. Nenhuma
programação foi feita para as câmaras para além de mostrar a sua imagem.
4.3.2 Ferramentas utilizadas
CX-Supervisor - a ferramenta utilizada como principal ambiente de desenvolvimento foi o CX-Supervisor.
Desenvolvido pela OMRON, o CX-Supervisor é uma ferramenta de desenvolvimento destinada à
programação de aplicações SCADA e optimizada para comunicação com PLC’s OMRON e aceder às suas
áreas de memória. Para comunicar com outro tipo de autómatos que não OMRON é necessário utilizar
comunicações OPC. A sua programação é feita por Scripts em linguagem própria “CX-Supervisor Script” ou
através de VBScript. A versão 3.0 do CX-Supervisor já suporta programação .NET, mas toda a aplicação foi
desenvolvida na versão 2.11 que é a versão que a empresa, actualmente, tem licença de desenvolvimento.
SQL-Server Express 2005 - O SQL Server 2005 é uma plataforma de base de dados abrangente que
oferece ferramentas de gestão de dados de classe empresarial com integração de Business Intelligence
(BI). O motor de base de dados SQL Server 2005 proporciona um armazenamento mais seguro e fiável
tanto para dados relacionais como estruturados, permitindo-lhe criar e gerir aplicações de dados de elevada
disponibilidade e desempenho.
Para gerir, aceder, configurar, gerir e administrar a base de dados foi utilizado o ambiente de
desenvolvimento integrado “Microsoft SQL Server 2005 Management Studio Express”.
Foi utilizada a versão Express do SQL Server porque a Eurocereal não ter nenhum servidor de base de
dados com licença de SQL Server e porque as limitações desta versão, cuja principal é o tamanho máximo
da base de dados corresponder a 4GB, não serem impeditivas do correcto funcionamento da aplicação.
CX-One (utilizado pelo estagiário apenas para consulta de dados) – pacote de software desenvolvido pela
OMRON que permite criar, configurar e programar um conjunto de dispositivos, como, por exemplo, PLCs,
HMIs, bem como redes e sistemas de controlo de movimento. Deste modo, a complexidade da configuração
é significativamente reduzida permitindo a programação ou configuração de sistemas de automação de uma
forma integrada.
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Figura 9 - Software Omron
Do pacote CX-One foram utilizadas no desenvolvimento da solução os seguintes softwares:
Programação:
o CX-programer - plataforma de programação de autómatos comum para todos os tipos de
controladores PLC da Omron.
o CX-Simulator – possibilita a simulação de um PLC e todos os seus comandos, tornando
possível a avaliação das operações do programa, a verificação do tempo de ciclo e a
redução do tempo de testes aquando da montagem do equipamento.
o CX-Designer – utilizado para programar consolas HMI da série NS
Redes:
o CX-Integrator – principal software de configuração para CX-One. Permite a fácil realização
de operações como monitorização de ligação de várias redes, parâmetros de ajuste e
redes de diagnóstico.
o CX-Protocol – Cria processos de comunicação de dados (macros de protocolo) para trocar
dados entre dispositivos seriais padrão e o PLC, utilizando uma unidade ou painel de
comunicação série.
o Network Configurator – permite a configuração de redes EtherNet/IP e ligações de dados
de controlador para controlador.
Movimento & Controladores:
o CX-Drive – Permite a configuração de todos os parâmetros de variadores da série OMRON
Yaskawa.
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Delphi (não utilizado pelo estagiário) – ambiente de desenvolvimento de software orientado a objectos.
Foi utilizado para desenvolver os módulos que servem de suporte à supervisão e controlo da produção, tais
como entrada de matérias-primas, impressão de etiquetas, elaboração de fórmulas de produção, etc. e que
necessitam de estar instalados em diversos computadores.
O principal motivo para a escolha deste IDE (Integrated development environment) em detrimento de outros
foi grau de conhecimento dentro da empresa sobre o mesmo.
É intensão da EXSEPI passar a desenvolver este tipo de aplicações de suporte em tecnologia .NET mas
essa mudança está planeada para ser feita de forma gradual e inicialmente apenas em projectos de
pequena escala, o que não era o caso.
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5 Desenvolvimento da solução Neste capítulo será feita uma descrição de todos os programas e módulos desenvolvidos. São eles:
Programas de gestão – aplicações que servem de suporte ao sistema de produção, como
introdução de matérias-primas, elaboração de fórmulas, etc.
Programa Principal – É o programa onde se encontra o centro das operações da produção. Para
além de se encontrar representado o sinóptico da instalação, onde se pode visualizar o
funcionamento dos equipamentos e suas principais características (pesos, consumos, etc), será
nesta aplicação que o utilizador selecciona e dá inicio da produção, indica que produções têm que
ser efectuadas na “preparação e produtos manuais”, indica que silos têm que ser carregados, com
que matéria-prima e com que quantidades, etc.
Programa “Preparação de Produtos Manuais” – Programa instalado no PC industrial da secção
de produtos manuais. Apresenta ao utilizador as necessidades de produção de fórmulas manuais
(“Carros Manuais”), a constituição de matérias necessárias, sua identificação e pesagem.
Programa “Balança Manual” – A aplicação implementada na secção “Balança Manual” tem como
principal função validar as cargas manuais que são introduzidas na produção, isto é, quando o
sistema se encontra em produção é transmitido o sinal que é necessário ser introduzido na “balança
manual” uma carga manual. Consoante a produção em curso, é apresentado uma lista de “Carros
Manuais” que contêm a fórmula manual referente, que o utilizador deverá identificar e descarregar.
Relatórios – aplicações para consultas de dados criados durante a produção.
Alarmes – aplicações e formas de consultar alarmes na produção.
Base de dados – Breve apresentação e descrição de algumas tabelas fundamentais para o
correcto funcionamento das aplicações.
Nesta secção serão apresentadas também as aplicações que, apesar de não terem sido implementadas
inteiramente pelo estagiário forem pensadas e planeadas por toda a equipa de trabalho e são
fundamentais para o correcto funcionamento de todo o processo.
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5.1 Módulo de gestão
Como foi referido anteriormente existem alguns programas desenvolvidos em delphi que servem de suporte
à aplicação. Apesar de não terem sido desenvolvidos pelo estagiário, foram pensados por toda a equipa de
projecto, e são fundamentais para o correcto funcionamento de toda a aplicação.
Figura 10 – Módulo de gestão
O módulo de gestão apenas possui links para as aplicações desenvolvidas. São elas:
Unidades/Tipo – Permite ao utilizador introduzir o universo de tipos/unidades de matérias-primas existentes para posterior utilização na introdução de matérias-primas em armazém.
Fornecedores/Fabricantes – Introdução e edição de fornecedores de matérias-primas.
Cliente – Introdução e edição de clientes da Eurocereal, para posterior utilização na elaboração de ordens de fabrico.
Matérias-Primas – Configuração do universo de matérias-primas existente.
Silos – Configuração dos silos através da associação das matérias-primas e respectivo lote que lhes está atribuído.
Produtos Manuais – Edição das fórmulas de produtos manuais.
Fórmulas – Edição das fórmulas de produtos finais.
Ordem de Fabrico – Configuração do planeamento de produção.
Entrada de matérias-primas – Introdução de produtos que deram entrada em armazém.
Impressão de etiquetas – Impressão de etiquetas com código de barras identificativo da matéria-prima e respectivo lote.
Entrada Silos 1 e 2 – Registo de entrada de matérias-primas para os silos um e dois.
Passwords – Configuração de utilizadores, bem como dos programas a que tem acesso
Cada uma destas aplicações será resumidamente explicada nos subcapítulos seguintes.
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5.1.1 Programas “Unidades/Tipo”, “Fornecedores/Fabricantes” e “Tipos”
Programas para pré-introdução de unidades, fornecedores e clientes, que serão utilizados em outros
programas.
A utilização, em outros programas, dos campos que são aqui introduzidos é facultativa e serve de apoio ao
utilizador/produção.
Em qualquer dos programas o utilizador pode criar, editar ou eliminar o campo de forma prática e intuitiva.
Figura 11 - Aplicação Unidades/Tipos
Figura 12 - Aplicação Fornecedores/Fabricantes
Figura 13 - Aplicação Clientes
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5.1.2 Programa “Matérias-Primas”
À semelhança dos programas explicados no subcapítulo anterior, esta aplicação tem como objectivo a
configuração do universo de matérias-primas com que a Eurocereal trabalha ou poderá vir a trabalhar. A
sua correcta configuração é fundamental para o bom funcionamento de todo o sistema, e a utilização dos
campos introduzidos nas aplicações que deles necessitam não é facultativo mas sim obrigatório.
Figura 14 - Aplicação "Matérias-Primas"
As matérias-primas, antes de serem utilizadas em programas como atribuição de silos, produtos manuais,
fórmulas, entrada de matérias-primas, etc. (programas que serão explicados de seguida), deverão ser
introduzidas nesta aplicação, preenchendo o seu nome e código obrigatoriamente. O preenchimento da
densidade e observações, bem como a escolha do tipo de matéria-prima (previamente inserida na aplicação
Unidades/Tipos) é facultativo.
Figura 15 - Adição de Matérias-Primas
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5.1.3 Programa “Silos”
Neste programa é atribuído aos quarenta e quatro silos existentes na instalação o nome da matéria-prima e
o seu respectivo código.
Para cada silo também são configurados os seus campos de Mínimo, Máximo e a Repor. Estes campos são
indicativos e servem para auxiliar o operador nas operações de carga. O significado destes campos é:
Mínimo – Capacidade mínima do silo para a matéria-prima nele existente, a partir da qual o produto
deverá ser reposto.
Máximo - Capacidade máxima do silo para a matéria-prima nele existente.
A Repor – Quantidade aconselhável de produto a repor quando o mesmo atinge o seu mínimo.
Figura 16 - Aplicação Silos
5.1.4 Aplicação “Produtos Manuais”
Neste programa são elaboradas as fórmulas de pré-preparação manual, ou seja, as fórmulas que são
preparadas através do programa de preparação de produtos manuais e que na sua maioria são adicionadas
às pesagens automáticas para preparação de produtos finais.
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Figura 17 - Aplicação Produtos manuais
Todas as fórmulas manuais deverão ser criadas antes de proceder à criação de fórmulas de pesagens.
Figura 18 - Adição de fórmulas manuais
Para adicionar uma nova fórmula manual, o utilizador tem fornecer a sua identificação (código e nome de
fórmula), observações e indicar se a mesma é um núcleo ou não. Tem também que escolher quais os
produtos que a constituem da lista de matérias-primas previamente introduzida, e para cada produto qual a
quantidade desejada e tolerância de erro permitida na pesagem.
Ao gravar a fórmula é guardada a identificação do utilizador que a guardou. Para a mesma poder ser
colocada como activa para produção terá que ser aberta por um utilizador diferente, confirmados todos os
valores e validada.
Na edição de fórmulas é permitido ao utilizador alterar os valores, ou guardar a fórmula como nova revisão,
ou seja, os valores antigos ficam guardados num histórico (podendo ser consultadas as alterações que
foram feitas), ficando as últimas alterações gravadas numa nova revisão que passam a ser os valores a
utilizar em futuras utilizações da fórmula.
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5.1.5 Programa “Fórmulas”
Este programa permite criar e definir fórmulas de produção. Os mecanismos de validação, activação e
histórico de fórmulas são em tudo semelhantes ao das fórmulas manuais, já explicados no capítulo anterior.
Figura 19 - Aplicação Fórmulas
Ao criar uma nova fórmula têm que ser designados os campos que a identificam, como o código e nome de
fórmula, tempos de mistura e descarga da misturadora, ordem pela qual as quatro balanças devem ser
descarregadas na misturadora (mesma ordem de descarga significa que as balanças são descarregadas ao
mesmo tempo) e tempo, em segundos, entre descargas.
Posteriormente, para as balanças um, dois e três são indicados os produtos e respectivo peso constituintes
que devem ser descarregados em automático dos silos. Deverá também ser indicada, caso seja necessário,
a fórmula manual a misturar na fórmula principal.
Figura 20 - Criação de nova fórmula
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5.1.6 Programa “Ordens de Fabrico”
As ordens de fabrico representam a produção que a Eurocereal pretende efectuar num determinado período
de tempo.
Figura 21 - Aplicação Ordens de Fabrico
Ao criar uma ordem de fabrico o utilizador deverá indicar qual a fórmula (previamente criada) que pretende
produzir, indicar código ERP e cliente à qual se destina, inserir a quantidade a produzir mediante as
quantidades para as quais a fórmula está elaborada e indicar a data de entrega.
Pode ainda alterar a percentagem de produção da fórmula, isto é, se a fórmula se encontrar preparada para
produzir 1000Kg por ciclo e o utilizador indicar que pretende produzir 50% da fórmula, todas as matérias-
primas serão multiplicadas por essa percentagem e passa a ser produzido 500Kg por ciclo de mistura.
Figura 22 - Adição de nova ordem de fabrico
5.1.7 Programa “Entrada de Matérias-Primas” e “Impressão de etiquetas”
Sempre que uma matéria-prima entra em armazém, essa informação tem que ser introduzida no sistema
com a respectiva quantidade para que posteriormente esteja disponível para produção.
Figura 23 - Aplicação entrada de matérias-primas
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Ao dar entrada de uma nova matéria-prima nas instalações, o utilizador deverá indicar qual é, o seu
fornecedor e fabricante, a identificação do documento que a acompanha, a quantidade e o lote do
fabricante.
Automaticamente o sistema guarda a data de entrada e gera o seu lote (constituído pelo ano e um número
sequencial) e o respectivo código de barras (constituído pelo código de produto e número de lote) que a
identifica.
Figura 24 - Entrada de nova matéria-prima
Seguidamente, através da introdução efectuada deverá ser impresso o número de etiquetas necessárias
para identificar o produto em armazém e colá-las nos respectivos sacos/paletes.
5.1.8 Programa “Entrada Silos 1 e 2”
Os silos 1 e 2 são silos diferentes dos restantes existentes na instalação. Enquanto os silos 3 a 44 são
carregados no interior da Eurocereal (através de produtos que dão entrada em armazém e depois passa
para os silos), os silos 1 e 2 são carregados directamente a partir dos camiões que transportam a matéria-
prima.
Figura 25 - Entrada silos 1 e 2
Ao efectuar uma carga para os silos 1 ou 2, o utilizador deverá indicar o silo pretendido, fornecer as
indicações do fornecedor, fabricante e motorista e introduzir o peso do camião à entrada e à saída das
instalações (o peso com que o silo foi carregado é a diferença entre o peso à entrada e o peso à saída). É
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também gerado um lote para a nova matéria-prima que deu entrada, mas não existe necessidade de
imprimir etiquetas pois o produto apenas sairá do silo para ser gasto em produção.
5.1.9 Aplicação “Passwords”
Para ter acesso a todas estas aplicações o utilizador tem que se encontrar registado no sistema. Para isso
deverá utilizar o programa “Passwords”, onde introduz os seus dados identificativos, bem como a Tag que
lhe está atribuída.
Figura 26 - configuração de utilizadores
Deverá também indicar que programas o utilizador pode ou não aceder.
Figura 27 - Programas autorizados
De notar que o acesso a esta aplicação também se encontra protegido por password, logo apenas terá
acesso à configuração de utilizadores quem tiver permissões para tal.
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5.2 Programa Principal
Nesta secção encontra-se apresentada uma descrição pormenorizada da aplicação principal, assim como
de todas as suas funcionalidades.
5.2.1 Conceitos gerais
É chamado de Programa Principal a aplicação que está directamente responsável pela supervisão e
controlo da produção. Será nesta aplicação que o utilizador indica o que é necessário produzir na
preparação de produtos manuais, que dá ordem de carga dos silos, que confere as ordens de fabrico e dá
início à produção, controla o funcionamento dos equipamentos, etc..
O PC onde a aplicação se encontra a funcionar tem instalado uma placa gráfica com dupla saída, ligada a
dois monitores, para que num deles esteja sempre visível o sinóptico da instalação e na outra as
funcionalidades necessárias ao correcto funcionamento da produção. Esta foi uma exigência feita pela
Eurocereal, que pretendia que a visualização do sinóptico e de todo o equipamento em produção estivesse
sempre visível e não fosse ocultada pelos programas de gestão. A ideia da Eurocereal era que fossem
instalados dois computadores distintos em que um serviria para visualização e outro para gestão. Não
sendo qualquer um dos módulos uma aplicação “pesada” e que como tal necessitasse de um servidor
dedicado, a EXSEPI propôs a solução de um único computador ligado a dois monitores. Como a solução ia
de encontro às condições pretendidas pela Eurocereal, foi aceite e implementada.
O programa principal é constituído por duas partes fundamentais, a “Barra de Atalhos/Estados” que contém
os atalhos para aceder às funções mais importantes da aplicação e as informações imprescindíveis ao
correcto funcionamento da mesma, e o “Corpo do Programa” onde são apresentadas todas as
funcionalidades da supervisão.
Neste capítulo são apresentadas imagens exemplificativas da aplicação ligeiramente diferentes da aplicação
instalada e, por vezes, com um “aspecto” menos profissional, sobretudo no que diz respeito a
apresentações de texto. Isto acontece porque as imagens foram capturadas numa resolução diferente da
resolução para a qual a aplicação foi desenvolvida. O CX-Supervisor faz um bom trabalho no na aplicação
em geral, mas ainda tem que ser melhorado no que toca a redimensionamento de textos.
Figura 28 - Aspecto geral do programa de supervisão
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5.2.2 Barra de Atalhos/Estados
Situado na parte superior da aplicação, possui ligações a praticamente todas as funcionalidades existentes
na aplicação, informações sobre o estado das comunicações com o autómato (“OK” para comunicações
estabelecidas e funcionais e “ERRO” para falha de comunicações com o autómato), data/hora do sistema,
informações sobre o operador identificado no sistema, mecanismos para a sua identificação e número de
alarmes activos na instalação.
Todos os erros de execução (erro ao escrever/ler uma área de memória do autómato, anomalias no acesso
à base de dados) são gerenciados directamente pelo CX-Supervisor, registados num ficheiro de texto e
apresentados ao utilizador sempre que ocorrem. Nesse mesmo ficheiro são também guardadas as
informações de execução da supervisão, tais como arranque e paragem do CX-Supervisor, entradas de
utilizador no sistema, etc.
Figura 29 - Barra de Atalhos/Estados
A cada botão existente nesta página corresponde a uma funcionalidade ou conjunto de funcionalidades às
quais será apresentada uma breve descrição:
- Abre a página de sinóptico da instalação.
- Reconhece todos os alarmes activos no sistema.
- Possibilita a eliminação manual dos dados de carros existente no Parque de Carros.
- Chama a aplicação “Passwords” para configuração de níveis de acesso.
- Permite gerir os alarmes que ocorreram na instalação.
- Mostra todos os alarmes activos.
- Mostra o histórico dos últimos alarmes que ocorreram na instalação.
- Mostra os dados da fórmula em produção e das pesagens em tempo real.
- Mostra a configuração actual dos silos assim como o seu peso e permite a gestão das ordens de carga dos mesmos.
- Apresenta as necessidades de produção actuais e permite coloca-las em produção, bem como ordenar a preparação de produtos manuais que lhe estão atribuídos.
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- Apresenta a lista de fórmulas manuais existentes no sistema e permite a ordem de preparação das mesmas. Também mostra a lista de manuais que se encontram para preparação e permite a sua gestão.
- Apresenta a ordem pela qual os silos estão configurados para descarga numa pesagem automática e permite a sua gestão.
- Configuração para mistura de uma fórmula manual no misturador pequeno.
- Configuração para mistura de uma fórmula manual no misturador grande.
- Calcula, tendo em conta as ordens de produção, a ordem pela qual se encontram configuradas para serem efectuadas e a quantidade de produto nos silos, quais os silos que necessitarão de ser carregados e por que ordem essa necessidade ocorrerá.
- Mostra o módulo de gestão para execução dos programas de gestão.
- Mostra o módulo “Relatórios” para visualização de relatórios
- Mostra um programa para gestão de notas.
- Mostra um programa para efectuar cálculos
- Apresenta a visualização das imagens transmitidas pelas câmaras posicionadas no topo dos silos
- Sair para a página de descanso.
- Sair da aplicação.
5.2.3 Sinóptico
A página “Sinóptico” permite ter uma vista geral da instalação fabril com a representação dos equipamentos
mais importantes para a produção.
São indicados os estados de funcionamento dos principais equipamentos existentes (motores, sem-fins,
electroválvulas, sinalizadores, etc.) e apresentados os valores dos equipamentos com alguma relevância na
produção e funcionamento da instalação (quantidade de material nos silos, pesagens das balanças, tempos
da misturadora, etc.).
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Figura 30 - Sinótpico da instalação
Mais pormenorizadamente, na parte superior do sinóptico encontram-se representados os silos, com
indicação do seu nível mínimo, estado da electroválvula de descarga, estado da tampa de carga do silo e
indicação da quantidade de material que possuem. Encontra-se ainda representada as ligações que têm
fisicamente com as balanças, que alteram o estado quando o silo se encontra a descarregar.
De seguida encontram-se representadas as Balanças. Na parte esquerda do sinóptico encontra-se para as
Balanças de pesagem BP1, BP2 e BP3 o peso parcial e total (tanto o peso pretendido na fórmula como o
actual), bem como o silo que se encontra em descarga para cada uma dessas balanças. É possível ainda
visualizar se a balança se encontra a tarear, em pesagem Grosso ou pesagem Fino. Para os silos manuais
(silos que deveriam ser pesados em automático mas que a sua pesagem foi cancelada e têm que ser
introduzidos manualmente) é possível visualizar se se encontram em carga e quando estão carregados. Os
mesmos dados podem ser visualizados para a balança de manuais, sendo ainda possível ver qual a receita
manual que terá que ser introduzida na produção actual. Finalmente é possível ver o estado de cada uma
das balanças na produção (se se encontram vazias, em carga, carga completa, ou em descarga).
No seguimento do sinóptico é possível visualizar a misturadora, seu funcionamento e quais os tempos que
tem configurada (tempo de mistura e de descarga pretendido e actual). É possível ver qual o seu estado
("Parada", "Em Arranque", "Carga", "Mistura", "Espera", "Descarga", "Manutenção" e "Limpeza") e qual a
fórmula bem como o número de lote que se encontra configurado para produção.
Posteriormente é visível a descarga da misturadora assim como o transporte do produto para os silos finais
1 e 2 que servem respectivamente de descarga para os big-bags e ensacadora.
Na parte inferior do sinóptico encontram-se os “Comandos de Produção”. Informam o total de cargas
carregadas para produção, a carga actual e se comando da fórmula se encontra a ser feito pelo PC ou pela
Consola (Em caso de avaria do PC o comando de produção pode ser transferido para a consola, onde são
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indicados manualmente os parâmetros de descarga dos silos, possibilitando a continuação da produção). É
nesta zona que se dá o arranque da produção e que pode ser efectuada a sua pausa e sua paragem em
caso de necessidade de interrupção.
5.2.4 Receita em Produção
Esta página apresenta a fórmula que se encontra em produção bem como os seus parâmetros.
Figura 31 - Receita actual em produção
Na parte superior é indicado o nome, código e última data de alteração da fórmula, quantidade de produção
por ciclo e percentagem da fórmula pretendida para produção e ordem de descarga e tempos entre
descargas das quatro balanças.
Para cada uma das balanças de pesagem automática são indicados os produtos pretendidos para
descarga, o silo onde se encontram, o peso pretendido e o peso descarregado (o peso descarregado é
actualizado online, ou seja, sempre que um silo se encontra em descarga, visualiza-se o seu peso a evoluir
de zero até um peso aproximado do pretendido consoante a informação que a balança transmite). É
possível ainda visualizar a exclusão do silo, ou seja, se o silo se encontra desabilitado da pesagem
automática. Um silo pode ser excluído manualmente pelo operador antes de iniciar a produção, ou sempre
que a pesagem de um silo não evolui, é indicado esse acontecimento ao operador que terá que optar por
tentar a descarga novamente ou passar a descarga para balança manual e excluir silo. Por norma o peso
da balança não evolui por o material se encontrar “encravado”. O operador deverá resolver essa situação e
tentar efectuar a descarga novamente. Se não conseguir resolver o problema, de forma a não parar a
produção, passa a descarga para a balança manual e exclui o silo, a produção continua para a próxima
pesagem passando o valor que faltava pesar para pesagem manual. O problema com o silo pode ser
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resolvido durante a produção ou posteriormente, sabendo-se que o silo fica desabilitado em todas as
produções seguintes até manualmente ser colocado como operacional.
Figura 32 Peso balança não evolui
Na parte direita das fórmulas em produção é indicada a informação das fórmulas em manual e dos produtos
no silo em manual.
Nas fórmulas em manual, inicialmente é apresentado o código e nome da fórmula pretendido para a
produção actual. Assim que o utilizador se autentica no sistema para efectuar a introdução de um produto
manual é apresentado o seu nome para controlo da operação. Quando ele identifica o carro é apresentado
o número e fórmula do mesmo e para cada produto que o carro contém é apresentado o seu código, nome
de produto, peso pretendido na fórmula manual e peso que realmente foi pesado. À medida que o operador
da balança manual for identificando cada produto na aplicação “Balança Manual” e indicar que o
descarregou, o seu estado nesta aplicação alternará para verde indicando que já foi introduzido na
produção.
O mesmo se passa nos produtos do silo de introdução manual. Quando um silo integrante na produção é
excluído, a informação sobre o produto e quantidade de descarga é apresentado na secção de introdução
manual. Quando o operador o identificar e introduzir na balança manual, o seu estado é apresentado como
concluído.
Figura 33 - Fórmula manual actualmente em produção
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A produção apenas é descarregada para a misturadora depois de todas as balanças conterem todos os
produtos previstos para descarga em automático, depois de todos os produtos previstos para introdução
manual terem sido introduzidos na balança manual e a misturadora se encontrar vazia e pronta para receber
nova carga.
Outra situação que pode acontecer durante uma produção é, na descarga de um silo, a tolerância da
pesagem para o produto ser excedida. Isto pode acontecer devido às características dos materiais contidos
nos silos, em que por vezes podem criar “torrões”, que quando são descarregados fazem com o que o peso
da balança oscile muito rapidamente. Nesses casos é apresentado ao operador a mensagem que a
tolerância da balança foi excedida. O utilizador pode optar por descarregar mais material pelo método fino
ou grosso (doseamento de material mais lento ou mais rápido) caso a tolerância tenha sido excedida por
carência, ou aceitar o peso e utilizar ou não os novos valores para correcção do peso de voo do silo
(indicação de quando o doseamento rápido, com menor precisão, deve passar para doseamento lento, com
maior precisão).
Figura 34 - Tolerância da Balança excedida
5.2.5 Produtos nos silos
Nesta página são apresentadas as características actuais de cada um dos silos.
Para cada silo é apresentada a descrição da matéria-prima que contém (nome e código), o seu peso actual
e algumas informações introduzidas manualmente pelo utilizador referente ao silo e ao tipo de matéria-prima
que lhe está atribuída. São eles o “Peso Máximo” que o silo pode suportar, o “Peso Mínimo” para a
produção funcionar correctamente e “A Repor” (quantidade meramente indicativa que deve ser introduzida
no silo quando o mesmo atinge o seu nível mínimo). É também visível a informação se o silo se encontra
excluído ou não. Um silo é colocado em modo “Excluído” manualmente pelo utilizador sempre que este não
se encontre operacional para a descarga automática, seja por falta de material ou por algum tipo de avaria.
Nestes casos, se uma produção utilizar um produto de algum destes materiais, o mesmo não será pesado
automaticamente e passará o seu valor para a balança de manuais para o produto ser introduzido
manualmente.
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Figura 35 - Produtos nos Silos
É de salientar que os pesos actuais dos silos não são precisos e correspondem a uma aproximação da
realidade. Cada silo apenas contém indicações de nível mínimo e máximo e não outro tipo de mecanismos
que possam indicar com alguma precisão a quantidade de material (silos equipados com balanças
pesantes, sensores ultra-sónicos, etc.). Assim o seu peso é calculado consoante o que o utilizador indica e
a balança de descarga pesa, isto é, cada vez que o silo é carregado, o utilizador indica a quantidade que
carregou, somando esse valor ao peso actual do silo. Cada vez que o produto é utilizado numa produção, o
valor que é pesado na respectiva balança de produto descarregado é retirado ao seu peso actual. Desde
matéria-prima que possa não ser pesada neste processo até erro humano (o utilizador indicar que vai
carregar um big-bag de 1000Kg que na realidade só possui 995Kg, produto que por algum motivo fica no
chão e não entra no silo, produto que fica agarrado às paredes do silo ou dos sem-fins, etc..) pode
influenciar no correcto valor do peso do silo. Para corrigir este tipo de erros, o peso actual dos silos pode ser
corrigido manualmente na consola que se encontra junto da carga de silos, ou ao ser esvaziado e actuado o
seu nível mínimo, o seu peso será automaticamente corrigido.
Para ser indicado que silos devem ser carregados, selecciona-se o silo e pede-se o cálculo da quantidade
indicada a carregar (também se pode efectuar este cálculo para todos os silos ao mesmo tempo). Essa
quantidade é calculada de duas maneiras, ou é indicada pelo utilizador manualmente, ou o sistema sugere
a quantidade necessária para o silo atingir o seu máximo. Depois de o peso a carregar estar configurado
envia-se para a lista de cargas e ordena-se a mesma segundo a sua prioridade.
No local da carga de silos existe uma consola em que essa lista é apresentada para que o operador saiba
que cargas devem ser feitas e a ordem com que devem ser efectuadas (esta ordem é meramente indicativa
e baseada nas necessidades de produção). O operador prepara o produto a carregar, nessa mesma
consola identifica-o com o leitor de código de barras e depois de descarregado confirma a operação
indicando o peso real que carregou.
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5.2.6 Ordens de produção
Nas ordens de produção/fabrico é apresentado todo o planeamento de produção pretendido, previamente
elaborado através da aplicação “Ordens de Fabrico”. (ver capítulo 5.1.6 – Programa “Ordens de Fabrico”)
Figura 36 - Ordens de Produção
Nesta página são apresentados quais os produtos com necessidades de produção, para que cliente (caso
os dados tenham sido introduzidos) a quantidade necessária, e a data prevista para entrega do produto. O
sistema indica-lhe, para a respectiva ordem de fabrico, que quantidade já foi produzida, o peso por ciclo da
respectiva receita, os ciclos que necessitam de ser efectuados para a quantidade total ser produzida e a
quantidade de “Carros” manuais que se encontram em armazém com a respectiva receita.
Antes de dar ordem de início de produção, as fórmulas manuais necessitam de ser previamente elaboradas
para evitar que a produção pare e fique em espera que as mesmas estejam disponíveis. No programa
“Preparação de Produtos Manuais”, apenas podem ser produzidas fórmulas que tenham sido indicadas para
produção. Uma das maneiras de indicar a produção de fórmulas manuais é nesta página seleccionar a
ordem de produção pretendida e pressionar o botão preparação de manuais (a outra será explicada no
próximo capitulo, “Preparação prévia de manuais”).
Figura 37 - Preparação de manuais
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Seguidamente é identificada e apresentada qual a fórmula de produto manual pretendida para preparação
(fórmula esta que está anexada ao respectivo produto final) e perguntado a quantidade de dosagens
pretendida (o operador tem a liberdade de mandar produzir as dosagens necessárias para a ordem de
produção, assim como uma quantidade maior ou menor). Assim que der a ordem de produção, a mesma
aparecerá listada no programa “Preparação de Produtos Manuais” para ser iniciada.
Garantido que as fórmulas manuais se encontram preparadas e que o sistema não se encontra em
produção, pode ser iniciada a produção do produto final. O primeiro passo consiste em enviar a fórmula
para o autómato, escolhendo a ordem de produção pretendida e seleccionando a opção “Colocar em
produção”. É então apresentada a seguinte página:
Figura 38 - Envio de receita para o autómato
Aqui é apresentado a informação sobre a fórmula que vais ser enviada para o autómato em 3 secções:
Informações gerais, cabeçalho da fórmula e corpo da fórmula.
Nas Informações Gerais é apresentado o número de ciclos a produzir (possíveis de alteração), o estado da
fórmula (caso a mesma tenha sido colocada em inválida, deixa de ser possível a sua produção) e a
informação se as matérias-primas existentes nos silos são suficientes para produzir os ciclos pretendidos.
São também disponibilizadas as opções “Enviar Fórmula Autómato” e “Cancelar” a operação. Caso as
matérias-primas existentes nos silos sejam insuficientes para efectuar a produção, ainda assim pode ser
enviada para o autómato, depois de ser confirmada a operação pelo utilizador.
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Figura 39 - Aviso matérias-primas insuficientes nos silos
Esta opção é possível pois, como foi explicado anteriormente, a informação relativa à quantidade de
material existente nos silos não é precisa, logo o sistema pode estar a indicar que não existe material
suficiente mas o operador saber que esta informação não está correcta ou que será solucionada entretanto
e desejar prosseguir com a operação (um exemplo será pretender produzir dez ciclos de uma fórmula e o
programa apresentar o aviso de matérias-primas insuficientes pois um dos silos só contém quantidade
suficiente para produzir nove ciclos. O operador apercebe-se desse facto e para não atrasar a produção,
inicia o sistema de produção. Na mesma altura indica a ordem de carregamento do silo que quando chegar
à altura do décimo ciclo já terá produto suficiente para concluir a produção).
No Cabeçalho da Fórmula são apresentadas as informações gerais da fórmula, tais como a sua
identificação, o seu peso total, tempos de mistura e descarga e ordem de descarga das balanças.
No Corpo da Fórmula é apresentado, para cada uma das balanças, os produtos pretendidos e respectivo
peso para descarga. Para cada produto é indicado qual é a sua ordem de descarga (a configuração da
ordem de descarga dos silos é efectuado na página “Prioridade descarga silos” apresentada no capitulo
5.2.8), o silo onde se encontra, o peso total pretendido (calculado consoante o peso indicado na fórmula e o
número de ciclos pretendidos) e a quantidade de produto existente no silo. É ainda apresentado o estado do
produto para a fórmula indicada, que varia entre “OK” e “ERRO”, consoante a quantidade de produto
existente no silo seja suficiente ou não para a elaboração da fórmula.
Depois de a fórmula ter sido transferida para o autómato, pode ser iniciada a sua produção através dos
comandos existentes na página de sinóptico.
Figura 40 - Comandos de Produção
5.2.7 Preparação prévia de aditivos manuais
Nesta página é possível visualizar a lista de preparações manuais que se encontram para produção. É
ainda possível acrescentar e remover ordens de trabalho, assim como alterar a prioridade pelas quais
devem ser produzidas.
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Figura 41 - Preparação prévia de aditivos manuais
É visível uma lista de produção, ordenada, contendo a identificação da fórmula a preparar assim como o seu
peso por fórmula, o número de dosagens a preparar e o número de “Carros” a produzir e já produzidos.
É apresentada também uma listagem de todas as fórmulas manuais existentes no sistema, das quais o
utilizador pode colocar em produção.
Figura 42 – Ordem de preparação de manuais
Desde que uma fórmula de manuais se encontre validada no sistema, esta pode ser colocada em produção,
mesmo que não esteja prevista nas ordens de produção. Na secção anterior o operador apenas poderia dar
ordem de produção de “Carros” de fórmulas que estivessem implicitamente indicadas para produção. Nesta
opção existe uma maior autonomia nesse aspecto, podendo o utilizador indicar para serem produzidas as
fórmulas que achar indicadas.
5.2.8 Prioridades descarga de silos
Não estando inicialmente previsto, surgiu a necessidade de o operador indicar a ordem pela qual os silos
são descarregados para as balanças.
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Figura 43 - Prioridades de descarga dos silos
Sendo que os produtos no final vão ser todos misturados de uma forma homogénea, foi tomado como
principio que a ordem pela qual eram descarregados não faria diferença, tendo apenas que ser um de cada
vez (por balança) de forma a serem pesados. Acontece que, devido às propriedades próprias de cada
material, esse princípio é errado.
Nesta opção são listados os produtos que se encontram nos silos e dada a possibilidade ao operador de
definir a ordem pela qual são descarregados quando uma receita está em produção.
5.2.9 Misturadores Pequenos e Misturador Grande
Nem toda a produção efectuada pela Eurocereal passa pela dosagem automática dos silos e
consequentemente pela misturadora principal.
Em alguns casos é feita uma preparação de fórmula manual que sozinha (sem produtos dos silos) dá
origem a um produto final, que na maioria dos casos é utilizado para consumo interno, mas que também
pode ser utilizada para venda final.
Nas instalações existem duas misturadoras manuais, que têm esse nome por apenas misturaram
preparações manuais.
Ao efectuar uma mistura manual o operador tem que indicar o produto que vai produzir e o número de lote
final que lhe irá ficar atribuído (o lote final é calculado automaticamente sendo sequencial à produção
automática actual).
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Figura 44 - Outros misturadores
Depois de o carro ser lido e misturado o produto pode ser armazenado. Caso seja um produto para
consumo interno terá que ser dada a sua entrada em armazém de matérias-primas através da aplicação
“Entrada de Matérias-primas”.
5.2.10 Eliminar Carro da BD
A opção de eliminar carro da base de dados surge depois de toda a aplicação ter sido feita e instalada.
Depois do arranque da produção com o novo sistema, foi detectado que existiam alguns problemas na rede
de comunicações (estes problemas serão explicados mais detalhadamente no capitulo 6.3 - Problemas
técnicos encontrados) que faziam com que a informação que chegava à aplicação principal proveniente da
leitura de uma TAG, não fosse a correcta. Na maioria dos casos era detectada que a informação lida era
inválida e indicava ao utilizador que a leitura tinha sido mal efectuada, no entanto existia um caso em
particular que comprometia o bom funcionamento do sistema.
Quando uma preparação manual é mal efectuada, o operador tem a possibilidade de eliminar a informação
desse carro em qualquer uma das consolas. Ao seleccionar essa opção o que acontece é que o autómato
transmite ao PC o número do carro a eliminar, este remove as suas informações da base de dados e dá a
indicação para limpar a TAG para os valores originais. Com o problema na rede de comunicações existiam
muitos casos em que o número do carro a limpar transmitido ao PC não correspondia à realidade, o que
fazia com que a TAG do carro fosse limpa mas a informação do carro continuasse em base de dados. Para
além de se continuar a mostrar ao utilizador que, erradamente, existia um carro com esse produto em
armazém, da próxima vez que o mesmo fosse utilizado para produção, o PC transmitiria a mensagem que
esse carro não podia ser utilizado por já ter uma carga. Como o utilizador apenas tinha a possibilidade de
consultar os carros e não os poder manipular, ele ficaria inutilizado para sempre.
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Figura 45 - Eliminar Carro BD
Provisoriamente até ser corrigido o problema de comunicações, foi criada esta opção para ser possível
eliminar um carro manualmente da base de dados e ser contornado este problema.
Depois da resolução do problema, foi pedido que esta opção continuasse acessível, apenas para o caso de
existirem outros problemas de comunicação no futuro.
5.2.11 Ruptura de stock nos silos
A opção “Ruptura de stock nos silos”, como se encontra implementada, foi posteriormente pedida pelo
cliente e orçamentada à parte. O que inicialmente foi pedido como cálculo de ruptura de stock era que
sempre que uma produção fosse iniciada, o programa calculava se os produtos existentes eram suficientes
e só deixaria prosseguir em caso afirmativo.
Posteriormente, depois de a obra ter sido entregue, foi solicitada uma solução que calculasse quais seriam
os silos que, mediante as necessidades de produção, iriam ter que ser carregados com mais urgência,
ajudando assim a organizar as prioridades de carga dos silos.
A ideia consiste em prevenir a ruptura de stocks consoante as ordens de produção existentes no sistema e
consequentemente prevenir que a produção esteja parada por uma má gestão de prioridade de cargas nos
silos, isto é, se o utilizador apenas se apercebesse que o material existente no silo não era suficiente para
concluir a produção quando a ia iniciar, a produção teria que ficar em espera até o silo ser carregado e estar
pronto para iniciar.
Nesta página o utilizador pode consultar, por ordem de necessidade, os silos que não possuem a
quantidade de material necessário para produzir todas as ordens de trabalho planeadas. É identificado o
silo, o nome da fórmula a produzir em que o material faltará e o ciclo de pesagem em que isso acontecerá.
É também indicado o peso que deve ser carregado no silo para poder produzir todas as ordens de produção
previstas no sistema.
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Figura 46 - Ruptura de stock nos silos
Este cálculo veio a verificar-se ser um pouco mais moroso que o pretendido. Mesmo depois de vários
ajustes no algoritmo para diminuir o tempo de processamento, este ainda continua a ter tempos de
execução de aproximadamente dez segundos até terminar todos os cálculos. Para o cliente isto não
constitui um transtorno pois esta opção é efectuada poucas vezes por dia.
O motivo de tal lentidão deve-se ao facto de o programa ter que carregar todas as ordens de produção
existentes na base de dados, para cada ordem de produção ter que carregar todos os produtos nos silos
que ela irá necessitar e ao mesmo tempo carregar toda a informação referente aos silos. Começando na
primeira ordem de produção a efectuar, para cada um dos produtos procurar em que silo este se encontra e
descontar a quantidade prevista para produção para cada ciclo, de forma a identificar com precisão em que
ordem de produção/receita/ciclo o stock irá entrar em ruptura.
5.3 Programa “Preparação de Produtos Manuais”
O programa “Preparação de produtos manuais” encontra-se instalado num computador táctil situado na sala
de micros que é onde se preparam as fórmulas manuais (também designadas como “Carros”).
A este PC encontram-se ligadas, por comunicações RS232, duas balanças de pesagem e dois leitores de
códigos de barras. Também se encontra um leitor de TAGs junto ao PC que estão fisicamente ligados ao
autómato por comunicações RS485.
A aplicação encontra-se dividida em duas partes (esquerda e direita), sendo que ambas têm o mesmo
aspecto e funcionamento, estando cada parte ligada ao respectivo leitor de código de barras e balança. A
aplicação foi desenvolvida desta forma para possibilitar que no mesmo posto de trabalho possam ser
efectuadas duas preparações em simultâneo sem que uma interfira com a outra.
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Figura 47 - ~Programa "Preparação de produtos manuais"
Para iniciar uma preparação manual o utilizador tem que se identificar no sistema. Depois de introduzir a
sua TAG no respectivo leitor, o autómato envia a informação lida ao PC que valida os dados do utilizador.
No caso de validação correcta, é apresentado uma lista de todas as preparações manuais que necessitam
de ser feitas previamente elaborada na aplicação principal. Essa lista contém a informação sobre a fórmula
a produzir, o número de “Carros” a serem preparados, o número de “Carros” com essa fórmula que já se
encontram em armazém e o respectivo peso de cada carga.
Figura 48 - Escolha de fórmula para pesagem manual
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Da lista é seleccionada a preparação que se pretende efectuar e dada a ordem de início de produção. De
seguida é apresentada a informação da fórmula escolhida e todos os produtos e respectivo peso que terão
que ser pesados.
Figura 49 - Pesagem manual
O primeiro passo a efectuar é identificar o “Carro” que se vai carregar. Cada “Carro” possui uma TAG
identificadora que deve ser lida no respectivo leitor para validar que o mesmo se encontra vazio e preparado
para ser carregado.
Depois de identificado o “Carro”, todos os produtos devem ser pesados um a um e colocados dentro do
mesmo. Para cada produto, a forma de processar é sempre a mesma. O operador lê o código de barras
anexado no produto com o respectivo leitor e a aplicação procura-o na lista de produtos não pesados. Ao
encontra-lo identifica-o a amarelo e coloca o produto como “em pesagem”. O operador deverá então colocar
o produto sobre a balança e quando esta atingir o peso pretendido deverá fazer novamente a leitura do
código de barras para o marcar como “Pesado”. O produto é então retirado da balança e colocado no
“Carro”, podendo de seguida ser efectuada a pesagem de novo produto.
De notar que todos os produtos, para cada uma das receitas, têm uma percentagem de tolerância (definida
na elaboração da fórmula) de aceitação de peso. O produto, na sua identificação final, só é aceite como
pesado se o seu peso estiver dentro dessa margem de tolerância. Ex.: Se o peso pretendido de um produto
de uma fórmula for 10Kg e tiver uma margem de tolerância de 5% a pesagem só é aceite se o peso lido
estiver entre os 9,5Kg e os 10,5Kg.
Existe um caso especial em que a pesagem parcial ou total de um produto já se encontra feita pelo
fornecedor e não é necessário estar a ser feita novamente. Por exemplo um produto que é comprado em
sacos de 20Kg e na fórmula tem como peso pretendido 52Kg. Seria uma perda de tempo ter que estar a
abrir cada um dos sacos, colocar o produto sobre a balança e novamente dentro do saco, quando se sabe
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de início qual o seu peso. Por outro lado, neste caso, 52Kg correspondem a 2 sacos de 20Kg mais 12Kg.
Para esses 12Kg não basta dizer que é mais ou menos meio saco mais qualquer coisa, tendo o produto que
ser pesado para encontrar o peso correcto. Neste caso o utilizador tem a possibilidade de indicar que
introduziu 2 sacos de 20Kg numa pesagem parcial e pesar o restante produto. O peso correcto é
encontrado através da soma do peso parcial com o peso indicado na balança.
Para fazer a pesagem parcial do produto, depois de o mesmo ser identificado o operador faz a leitura de um
código de barras especial que mostra a seguinte janela:
Figura 50 - Pesagem sacos
O operador deve então somar os sacos que pretende para a pesagem parcial. No caso do exemplo anterior
deverá pressionar duas vezes sobre os 20Kg, no final confirmar o peso e de seguida continuar com a
pesagem normal dos 12Kg restantes através da balança de pesagem cujo valor se encontrará adicionado
com a pesagem dos sacos. Ao alcançar o peso pretendido identifica o final de pesagem do produto e
prossegue com a operação.
No final de todos os produtos pesados é automaticamente apresentada uma janela para o operador indicar
o número de sacos que se encontram no carro. Este número é meramente indicativo e serve para
confirmação, no momento em que o produto for descarregado na produção automática, de que todos os
sacos se encontram no carro (como um produto pode ser pesado com vários sacos e no momento da
descarga os produtos não são pesados para confirmar o seu peso, não existe uma forma de confirmação de
que o peso que está a ser descarregado é o correcto. Por outro lado os produtos nos carros são sempre
armazenados em sacos, se no momento da descarga for validado que o número de sacos a descarregar é o
mesmo que foi carregado, invalida o maior perigo de falha que é um saco cair do carro enquanto este se
encontra em armazém)
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Figura 51 - Número sacos pesagem manual
Assim que o número de sacos é introduzido, é pedido ao utilizador para identificar novamente o carro, de
forma a gravar as informações do mesmo e concluir a pesagem.
Figura 52 - Conclusão de Fórmula
No final o carro e transportado para o armazém de carros e fica identificado na base de dados com a
respectiva carga.
5.4 Programa “Balança Manual”
O programa “Balança Manual” encontra-se instalado num computador táctil situado na zona de pesagem. É
através dele que são introduzidos na pesagem automática as preparações manuais previamente
elaboradas.
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Figura 53 - Programa "Balança Manual"
Sempre que uma produção que se encontre em pesagem necessitar de introdução de produtos em modo
manual, que são praticamente todas, é utilizado este programa. Assim que a ordem de início de produção é
efectuada, a aplicação detecta se é necessário introdução produtos manuais ou silos manuais. No PC o
fundo da aplicação começa a piscar alternadamente entre azul e vermelho para chamar a atenção do
operador que é necessário a sua intervenção.
No ecrã da aplicação é então apresentada qual a receita que se encontra em produção, qual a fórmula
manual que faz parte da produção e uma lista de “Carros” (nome, número de carro e número de sacos que
contém) existentes em armazém com a fórmula manual a introduzir. São também visíveis os produtos nos
silos que fazem parte da receita e necessitam de ser introduzidos manualmente.
Para iniciar a introdução manual o operador deverá verificar quais as necessidades pretendidas e
providenciá-las. No caso dos produtos nos silos que necessitam de introdução manual é necessário verificar
quais os produtos e respectivas quantidades necessárias, pesá-los e levá-los para perto da balança manual.
No caso das fórmulas manuais é apenas necessário trazer um dos carros da lista para junto da balança
manual.
Depois de todos os produtos necessários estarem preparados, pode então dar início à descarga manual
identificando-se com a sua TAG de operador no respectivo leitor e escolher a introdução que pretende
efectuar.
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Figura 54 – Introdução de preparação manual na pesagem
Para descarregar um “Carro” deverá ser feita a leitura da sua TAG. A aplicação verifica que a fórmula que
contém é a correcta para a produção e em caso afirmativo informa o operador do número total de sacos que
o carro possui e que pode iniciar a sua descarga. Para cada saco o utilizador tem que indicar na aplicação
que efectuou a sua descarga pressionando no botão de sacos descarregados. Solicitado pelo cliente foi
introduzida uma protecção neste botão para que só possa ser pressionado com um intervalo mínimo de dez
segundos, ou seja o operador descarrega um saco e pressiona no botão a indicar que efectuou a descarga,
apenas passados dez segundos este botão fica novamente habilitado para ser pressionado. Esta protecção
foi introduzida para evitar que o operador primeiramente pressionasse continuamente no botão e dar
indicação ao programa que já descarregou todos os sacos e apenas depois efectuasse a descarga, ou por
outro lado primeiro descarregasse todos os sacos e somente depois carregasse no botão o número de
vezes suficientes para passar ao próximo passo.
Assim que a indicação de que todos os sacos da preparação manual se encontram descarregados, é
solicitado ao operador que introduza a TAG do carro novamente no leitor para proceder à sua limpeza. O
“Carro” é automaticamente associado à produção actual, eliminado da base de dados de carros em
armazém e a sua TAG limpa para possibilitar nova produção de manuais.
Figura 55 - Leitura de carro descarregado
No caso dos “Silos em Manual”, se existirem produtos a introduzir na balança, terão que ser pesados à
parte, seguidamente identificados com o leitor de código de barras, descarregados na balança e novamente
identificados pelo código de barras para concluir a sua descarga.
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Figura 56 - Introdução de produtos nos silos em modo manual
A descarga para a misturadora nunca é efectuada se existirem produtos por introduzir.
De notar que os produtos para introdução manual poderão aparecer durante a pesagem, uma vez que pode
acontecer algum problema com um silo e este não efectuar a dosagem total ou parcial do seu produto.
5.5 Relatórios
Nesta secção são apresentados os relatórios elaborados para a aplicação.
Os relatórios encontram-se divididos em dois grupos: “Cubo” e “Relatórios”.
A aplicação cubo foi desenvolvida pela EXSEPI, encontrando-se em constantes melhoramentos. Alguns
clientes apresentaram a necessidade (em aplicações mais complexas como a Eurocereal), de ver os dados
de um relatório de diversas maneiras, agrupados por distintos campos, com mais ou menos informações,
etc. A solução que a EXSEPI dispunha era de elaborar cada um dos relatórios pretendidos pela forma que o
cliente pretendia (a maioria deles acedendo às mesmas tabelas com os mesmos dados, com a diferença de
ter um campo a menos ou a mais, agrupados os dados de forma diferente, com listagens ou apenas
apresentando os totais, etc.), tornando o processo moroso e complicado.
O Cubo surge no seguimento dessa necessidade, sendo não mais que um visualizador de relatórios. É
configurada uma base de dados com o parâmetro para chamar o cubo, a o comando SQL para carregar os
dados pretendidos e a origem ODBC para aceder à tabela.
Ao chamar o “cubo“ pretendido, todos os dados são carregados para o visualizador de relatórios
possibilitando de seguida manusear os dados de uma forma prática e dinâmica, construindo o relatório
pretendido, suprimindo campos da visualização, acrescentando outros, ordenando e agrupando pelos
campos pretendidos e visualizando apenas os forem escolhidos, etc.
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Figura 57 - Cubo
Depois de configurar a visualização dos dados pretendida pode ser guardado o esquema de visualização
para mais tarde consultar com os dados actuais. Podem ainda ser visualizados gráficos dos dados
carregados no visualizador sempre que os mesmos o permitam.
O grupo “Relatórios” apresenta relatórios estáticos com uma listagem dos dados pretendidos entre duas
datas escolhidas pelo utilizador.
Figura 58 - Escolha de datas para apresentação de relatórios
Figura 59 – Exemplo do Relatório de Produção
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A aplicação para visualização dos relatórios tem a seguinte apresentação:
Figura 60 - Barra Relatórios
De seguida serão explicados os relatórios que se podem consultar:
Park Carros – Apresenta de forma dinâmica todos os carros e respectivo conteúdo que se encontram no parque de Carros.
Carga de Silos – Apresenta os dados de todas as cargas feitas para os silos de pesagem automática.
Manuais Produzidos – Apresenta o relatório com os dados relativos a todos os “Carros” produzidos na “produção de produtos manuais” e que foram utilizados na produção de lotes finais (pesagem automática ou misturadores manuais).
Matérias-Primas – Apresenta o relatório com a listagem de matérias-primas existentes em armazém.
Pesagens – Apresenta os dados relativos a todas as pesagens automáticas efectuadas.
Relatórios de Produção – apresenta o relatório de produções finais e todos os produtos que foram utilizados na preparação da mesma, ou seja, para cada produto final apresenta todos os dados relativos à pesagem automática, pesagem manual (“Carros”) e produtos nos silos introduzidos em modo manual.
Carga de Silos Manual – Relatórios dos produtos que deveriam ser descarregados dos silos em automático, mas por algum motivo tiveram que ser introduzidos manualmente na balança manual.
Misturadora 1 e 2 – Relatório de misturas das misturadoras manuais 1 e 2
Stocks – Relatório de existências de matérias-primas em armazém.
Rastreabilidade – Rastreabilidade de produção. Permite visualizar todas as matérias-primas que foram utilizadas na produção de um lote final introduzido pelo utilizador, ou da forma inversa, permite ver todos os produtos finais que um lote de matéria-prima introduzida pelo utilizador originou.
Relatório de consumo – apresenta o consumo de matérias-primas efectuado entre as datas introduzidas.
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Relatório de produção – apresenta a listagem, entre duas datas indicadas pelo utilizador, de toda a produção efectuada (Nome da fórmula, total de quantidade pretendida e total de quantidade pesada)
Relatório de detalhe de produção – Igual ao relatório de produção mas apresentando todos os dados relativos a cada pesagem, ou seja, para cada pesagem automática, apresenta também as matérias-primas que foram utilizadas (tanto na descarga automática como manual) e para cada produto a quantidade pretendida e descarregada na fórmula.
Figura 61 - Exemplo cubo Park Carros
Figura 62 - Exemplo Cubo Park Carros visualizando receita e número de carro
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Figura 63 - Exemplo de relatório de produção
Figura 64 - Exemplo de relatório de detalhe de produção
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5.5.1 Estrutura dos relatórios elaborados pelo autómato
Maioritariamente, os relatórios, de forma a prevenir falhas, são elaborados no autómato e guardados em
ficheiros de texto que posteriormente são lidos e armazenados em base de dados.
Ao serem lidos os ficheiros são inseridos numa tabela por defeito na base de dados e automaticamente
distribuídos pelas respectivas tabelas consoante os dados que apresentam. A estrutura da memória dos
relatórios elaborados pelo autómato é a que se apresenta de seguida:
Pesagens
Carga Silos
Misturador 1 e 2
m1 dhi
m1 dhi
m1 dhi
m2 dhi
m2 dhi
m2 dhi
m3 dhi m3 dhi m3 dhi
m4 dhf
m4 dhf
m4 dhf
m5 dhf
m5 dhf
m5 dhf
m6 dhf
m6 dhf
m6 dhf
m7 Cod_relatorio (2)
m7 Cod_relatorio (1)
m7 Cod_relatorio (3/4)
m8 n_rel (sequencial)
m8 n_rel (sequencial)
m8 n_rel (sequencial)
m9 utilizador
m9 silo
m9 utilizador
m10 utilizador
m10 peso
m10 utilizador
m11 cod_receita
m11 utilizador
m11 cod_receita
m12 cod_receita
m12 utilizador
m12 cod_receita
m13 cod_aditivos
m13 lote
m13 NumCarro
m14 cod_aditivos
m14 lote
m14 NovoLote
m15 OT
m15 NumLote
m16 OT
m16 AnoLote
m17 NovoLote
m18 NumLote
m19 AnoLote
m21 desejado_S1
m22 desejado_S2
m… desejado_S…
m63 desejado_S43
m64 desejado_S44
m71 Descarregado_S1
m72 Descarregado_S2
m… Descarregado_S..
m113 Descarregado_S43
m114 Descarregado_S44
Nesta estrutura é possível identificar que os três primeiros valores correspondem sempre à data de início do
relatório (a primeira memória contem os valores de dia e mês, a segunda ano e hora e a terceira minuto e
segundo), os três valores seguintes correspondem à data final do relatório e o sétimo valor é sempre o tipo
de relatório. É através do valor deste campo que se identifica o tipo de relatório para distribuir pelas tabelas
correctas (1 – carga de silos, 2 – pesagem, 3 – misturador 1 e 4 – misturador 2). Os restantes valores são
variáveis e contém os dados relativos a cada relatório (utilizador responsável, códigos de receitas, pesos
pretendidos e descarregados, números de lote, número de carro utilizado, etc.).
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5.6 Alarmes
Sendo os alarmes uma parte imprescindível de qualquer aplicação SCADA, existem na aplicação principal
várias formas de serem visualizadas:
- Apresenta uma aplicação desenvolvida pela EXSEPI onde poderão ser visualizados
os alarmes e eventos ocorridos entre datas escolhidas pelo utilizador. Esta aplicação tem a
particularidade de poder agrupar os alarmes por ocorrência, dando a indicação do número de vezes
que este foi activado durante determinado período de tempo (Ver capítulo 5.6.1 - Programa gestor
de alarmes).
Mostra uma janela onde se pode visualizar e imprimir os alarmes activos.
Mostra uma janela onde se pode visualizar e imprimir os últimos duzentos alarmes
ocorridos no sistema.
5.6.1 Programa Gestor de Alarmes
A aplicação gestor de alarmes é desenvolvida pela EXSEPI e tira partido dos ficheiros de registo de alarmes
e eventos criados pelo CX-Supervisor. Assim que ocorre um alarme, ou um evento (falha na introdução do
login, falha na comunicação do autómato, etc.), o próprio CX-Supervisor efectua o seu registo num ficheiro
de texto, indicando a hora de ocorrência, descrição e tipo.
Uma aplicação que se encontra a corre em background é responsável pela leitura periódica desses
ficheiros, pelo tratamento da informação e sua escrita em base de dados.
Recorrendo á aplicação de gestão de alarmes, é possível a visualização de todos os alarmes e eventos
ocorridos, assim como possibilita o seu manuseamento para mais fácil consulta.
Figura 65 - Aplicação Gestor de Alarmes
Instituto Superior de Engenharia de Coimbra. 62
Mestrado em Informática e Sistemas - Especialização em Desenvolvimento de Software
São várias as funcionalidades desta aplicação, pelo que, de seguida, se apresenta uma breve descrição das
mesmas:
- Actualização da visualização de alarmes. Os alarmes são escritos em base de dados
periodicamente. Depois de o utilizador efectuar uma pesquisa, se novos alarmes são gravados na base de
dados é necessário fazer o refrescamento da visualização, para estes serem apresentados ao utilizador.
- Escolha do intervalo de tempo para visualização de alarmes. Ao pressionar a seta situada
na parte lateral direita do botão de actualização de alarmes é apresentado ao utilizador uma
variada gama de intervalos de tempo, que permitem escolher o período para o qual se
pretende visualizar os alarmes ocorridos no sistema. Os intervalos disponíveis são: 1Hora,