Proposta para um modelo de aplicação das tecnologias "blockchain" e "cloud manufacturing" para gestão de sistemas "lean" de produção
Daniel Alexandre Morelli
DISSERTAÇÃO
Multilíngua
T/UNICAMP M815p
[Proposal for an application model of blockchain and cloud manufacturing technologies to manage lean production systems]
Limeira, SP : [s.n.], 2024.
1 recurso online (159 p.) : il., digital, arquivo PDF.
Orientador: Paulo Sérgio de Arruda Ignácio
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Aplicadas
Resumo: Empresas estão enfrentando novos desafios no atual cenário de crescente globalização, competitividade de mercado e customização em massa. A adoção de tecnologias digitais da Indústria 4.0 (I4.0) ao longo de todo o ciclo de vida de produtos e serviços pode auxiliar essas empresas a alcançarem...
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Resumo: Empresas estão enfrentando novos desafios no atual cenário de crescente globalização, competitividade de mercado e customização em massa. A adoção de tecnologias digitais da Indústria 4.0 (I4.0) ao longo de todo o ciclo de vida de produtos e serviços pode auxiliar essas empresas a alcançarem melhoria de eficiência em seus processos e, consequentemente, vantagens competitivas. A aplicação de tecnologias disruptivas da I4.0 para suporte e desenvolvimento de sistemas Lean de produção, caracteriza um modelo chamado Lean Automation (LA), integrando tecnologias modernas de alta conectividade a princípios de redução de falhas, custos, tempo e materiais. O objetivo principal desta pesquisa é propor um modelo para aplicação combinada das tecnologias Cloud Manufacturing (CMfg) e Blockchain a um sistema Lean de produção. Assim, são analisados o estado atual das pesquisas aplicadas da tecnologia Cloud Manufacturing, e a situação atual de micro, pequenas e médias empresas (MPMEs) brasileiras em relação à implementação de modelos inovadores Lean Automation, bem como, é definido e simulado um modelo de integração entre stakeholders utilizando a combinação de princípios Lean e das tecnologias Cloud Manufacturing e Blockchain, discutindo de que forma a combinação dessas tecnologias agregam vantagens aos sistemas Lean de produção, e suas vulnerabilidades. A intersecção dos temas CMfg, Blockchain e Sistemas Lean de Produção é abordado com o desenvolvimento de 3 artigos acadêmicos produzidos durante o programa de mestrado e submetidos à publicação em revistas científicas. Esses artigos trazem a relação das áreas de conhecimento propostas na pesquisa através de revisões sistemáticas da literatura disponível nas bases de dados Scopus e Web of Science, estudos exploratórios de levantamento de dados por meio de survey, e ainda, simulação computacional na rede Hyperledger Fabric operada por máquina virtual em ambiente de nuvem. Este estudo avalia aspectos identificados como lacunas de pesquisa, incluindo: integração de stakeholders na produção colaborativa de produtos customizados, flexibilidade e adaptabilidade a variações de demanda, relacionamento colaborativo de redes envolvendo PMEs, a o comportamento de diversos players atuando de forma simultânea e consensual. Os objetivos propostos estão atingidos, obtendo-se um modelo que não apenas combina as tecnologias Cloud Manufacturing e Blockchain aplicadas a sistemas Lean de produção, mas também revela um conceito de compartilhamento de informações descentralizado e não-linear que promove uma lógica de participação simultânea de todos os players envolvidos na cadeia de suprimentos. Esta arquitetura computacional apresenta uma solução diferenciada no planejamento de sistemas de produção integrada e no suporte a processos operacionais, indicando o diferencial deste trabalho e estimulando insights a pesquisadores e especialistas na adoção de tecnologias inovadoras, confiáveis e inclusivas em empresas de diferentes tamanhos ou níveis de desenvolvimento tecnológico, com foco em produção enxuta, redução de custos e diminuição do consumo de recursos
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Abstract: Enterprises are facing new challenges in the current scenario of increasing globalization, market competitiveness and mass customization. The adoption of Industry 4.0 (I4.0) digital technologies throughout the life cycle of products and services drives these enterprises to achieve...
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Abstract: Enterprises are facing new challenges in the current scenario of increasing globalization, market competitiveness and mass customization. The adoption of Industry 4.0 (I4.0) digital technologies throughout the life cycle of products and services drives these enterprises to achieve efficiency improvement in their processes and, thus, competitive advantages. The application of disruptive I4.0 technologies to support and develop Lean production systems characterizes a model called Lean Automation (LA), integrating modern high-connectivity technologies with waste reduction principles, such as failures, costs, time and materials. The main objective of this research is to propose a model for the application of Cloud Manufacturing (CMfg) and Blockchain technologies to a Lean production system. Therefore, this study analyzes the current state of applied research on Cloud Manufacturing technology, and the current situation of Brazilian micro, small and medium-sized enterprises (MSMEs) in relation to the implementation of innovative Lean Automation models, as well as a model of integration between stakeholders using the combination of Lean principles, Cloud Manufacturing and Blockchain, discussing how the combination of these technologies adds advantages to Lean production systems, and their vulnerabilities. The intersection of CMfg, Blockchain and Lean Production Systems topics is addressed through the development of 3 academic papers elaborated during the master's program and submitted for publication in scientific journals. These papers list the areas of knowledge proposed in the research through systematic reviews of the literature available in the Scopus and Web of Science databases, exploratory data collection studies through surveys, and also, computer simulation on the Hyperledger Fabric network operated via virtual machine in a cloud environment. This study evaluates aspects identified as research gaps, including: stakeholders integration in the collaborative production of customized products, flexibility and adaptability to demand variations, collaborative relationships between networks involving SMEs, and the behavior of several players acting simultaneously and consensually. The proposed objectives have been achieved, obtaining a model that not only combines Cloud Manufacturing and Blockchain technologies applied to Lean production systems, but also reveals a concept of decentralized and non-linear information sharing which promotes a logic of simultaneous participation of all players involved in the supply chain. This computational architecture presents a differentiated solution on the integrated production systems planning and supporting operational processes, indicating this work differential and stimulating insights for researchers and specialists in the adoption of innovative, reliable and inclusive technologies in enterprises of different sizes or technological development levels, focusing on lean production, reduction of resource consumption and cost reduction
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Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDF
Aberto
Ignácio, Paulo Sérgio de Arruda, 1963-
Orientador
Pacagnella Júnior, Antônio Carlos, 1977-
Avaliador
Cooper Ordonez, Robert Eduardo, 1973-
Avaliador
Proposta para um modelo de aplicação das tecnologias "blockchain" e "cloud manufacturing" para gestão de sistemas "lean" de produção
Daniel Alexandre Morelli
Proposta para um modelo de aplicação das tecnologias "blockchain" e "cloud manufacturing" para gestão de sistemas "lean" de produção
Daniel Alexandre Morelli