HIscada Pro: Como realizar a integração entre o chão de fábrica e seu sistema ERP utilizando sistemas supervisórios?

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Com o objetivo de simplificar e diminuir custos envolvidos em cada um dos processos, cada dia mais as empresas estão buscando e adotando recursos ou ferramentas que visando um controle maior de suas atividades e maior integração entre os setores, departamentos e as unidades da companhia. Estes avanços buscam maior rapidez, eficácia e confiabilidade na obtenção e troca de informações operacionais entre os processos.

Um exemplo de sistema adotado para permitir a troca de informações entre os processos das empresas são os softwares de ERP (Enterprise Resource Planning): softwares que tem por objetivo permitir a gestão e planejamento dos recursos empresariais.

Mas o que é ERP?

Imagine os diversos setores e departamentos de uma empresa. Cada um deles utilizando-se de diferentes softwares e sistemas específicos para o desenvolvimento e controle de suas atividades.

Devido a essa diversidade de softwares e sistemas utilizados, a troca de informações entre os setores e departamentos da empresa pode se transformar num processo lento, complexo e com alto índices de falhas, impactando no desempenho da empresa como um todo. Dessa forma, em vez de utilizar vários softwares isolados, um para cada departamento da companhia, pode ser mais eficiente contar com a integração entre eles, de forma que todos façam parte de um sistema unificado. E é justamente isso que uma solução de ERP oferece.

Com um único sistema integrando todos os departamentos, a comunicação interna torna-se mais fácil, rápida, menos problemática e menos custosa. Um exemplo disso é a possibilidade de o departamento de engenharia de produção poder saber rapidamente quantas horas uma determinada máquina esta operando, de acordo com as informações que o departamento de manutenção disponibilizar no sistema unificado.

Desta forma, o ERP é um sistema que oferece recursos para gerenciamento dos vários setores e departamentos da empresa em um único ambiente.

Fonte: (Gaspar, H. “O que é sistema ERP?” http://www.pwi.com.br, Set. 2012)

Integrando o Chão de Fábrica ao ERP

Embora o ERP seja um dos sistemas mais importantes no gerenciamento e integração dos departamentos de uma empresa, não é ele o responsável por coletar dados e atuar efetivamente no chão de fábrica, ou seja, ele normalmente depende de um outro sistema capaz de conectá-lo aos controladores industriais (como os CLP´s da HI), sensores e atuadores.

Desta forma, para permitir que o ERP se “comunique” com o chão de fábrica, faz-se necessário a utilização de softwares capazes de receber e enviar informações dos dois sistemas: o ERP e os sistemas de controle.

Este sistema deve permitir que os recursos do chão de fábrica sejam atuados e configurados pelo ERP bem como os dados do chão de fábrica sejam exportadas ao ERP.

É neste cenário de integração, entre o chão de fábrica e o sistema ERP, que se destacam os sistemas supervisórios, como o HIscada Pro da HI Tecnologia.

Sistema Supervisório HIscada Pro

O HIscada Pro é um software desenvolvido pela HI Tecnologia destinado a prover supervisão dos processos de manufatura, facilitando, entre outras funções, o acesso aos CLP´s e outros tipos de equipamentos responsáveis por comandar máquinas e processos de fabricação. Facilitar a comunicação com os equipamentos é um dos principais diferencias do sistema de supervisão.

Os artigos “Sistema Supervisório: Entenda o que é e “O que é e para que serve um Modbus OPC Server?“ apresentam mais detalhes sobre as funções de um sistema supervisório e como é feito o acesso aos diversos tipos de equipamentos do chão de fábrica.

E se a comunicação com o chão de fábrica está resolvida, nos resta entender como realizar a troca de dados com o ERP. Embora cada fabricante e configuração de ERP possa restringir os mecanismos utilizados para esta troca de dados, existem basicamente três caminhos:

  • Troca de dados através de arquivos;
  • Troca de dados via Web Services;
  • Troca de dados via bancos de dados.

O HIscada Pro possui recursos que permitem a integração entre o chão de fábrica e o ERP a partir desses três mecanismos e a figura a seguir ilustra como isto ocorre:



Fluxo das informações: do Chão de Fábrica para o sistema ERP

  1. O sistema supervisório HIscada Pro coleta as informações diretamente do equipamento localizado no chão de fábrica;
  2. Essas informações coletadas pelo sistema supervisório HIscada Pro são armazenadas em bancos de dados, em arquivos digitais ou enviadas ao ERP utilizando Web Services;
  3. O sistema ERP obtém as informações armazenadas nos bancos de dados e arquivos ou recebidas via Web Services e utiliza estas informações para o planejamento e gerenciamento de outros processos.

Fluxo das informações: do sistema ERP para o Chão de Fábrica

  1. O ERP armazena as informações em bancos de dados, em arquivos digitais ou envia via Web Services ao  HIscada Pro ;
  2. O HIscada Pro obtém as informações do banco de dados, aquivos digitais ou dados do Web Services;
  3. O HIscada Pro carrega as informações/configurações nos equipamentos do chão de fábrica.

Integração através de Banco de Dados

Como mencionado anteriormente, o sistema supervisório HIscada Pro possui recursos para salvar e consultar informações em bancos de dados.

A variedade de bancos de dados que o HIscada Pro consegue utilizar é bem extensa. Entre os bancos de dados que o HIscada Pro consegue interagir, podemos destacar: MySQL, Oracle, PostgreSQL, SQLServer, SQLite e entre muitos outros utilizando o padrão ODBC.

Como a maioria dos sistemas ERP´s também utilizam os bancos de dados para armazenar e consultar seus dados, a atuação ou coleta de informações do chão de fábrica pode ser feita simplificadamente através de tabelas de integração (tabelas compartilhadas entre o sistema supervisório e o ERP).

Neste tipo de integração, o sistema ERP armazena no banco de dados os parâmetros e informações que serão enviadas ao chão de fábrica. O HIscada Pro, por sua vez, consume as informações salvas no banco de dados enviando-as, por exemplo, aos controladores.

Pelo caminho inverso, o HIscada Pro coleta os dados do processo, armazena em tabelas do banco de dados e o ERP consome os dados gerando relatórios e diversos outros recursos.

Integração através de Arquivos

O HIscada Pro também possui recursos para criar, ler e escrever em arquivos digitais de texto ou, em planilhas eletrônicas. Como exemplos desses arquivos, podemos citar:

  • arquivos de texto no formato .txt;
  • arquivos de planilha eletrônica no formato .csv.

Este tipo de solução é a única opção (ou a opção mais simples de se configurar) em várias dos ERP´s de mercado. Embora sua implementação através dos recursos do HIscada Pro seja simples, alguns cuidados que não são necessários na integração via banco de dados precisam ser tomados. Por exemplo: a escrita e leitura simultanea de arquivos não pode ocorrer de maneira simultânea pois podem ocorrer problemas de acesso ao arquivo e, para resolver isto, podem ser necessários ajustes (ou acordos) envolvendo programadores dos dois sistemas: da aplicação do sistema supervisório e do sistema ERP.

A troca de dados ocorre de maneira semelhante ao apção envolvendo os bancos de dados: o HIscada Pro gera um arquivo contendo os dados do chão de fábrica para o ERP ler e, no caminho inverso, o ERP gera um arquivo para o HIscada Pro ler e, quando necessário, encaminhar aos equipamentos do chão de fábrica.

Integração por meio de Web Services

Por adotar a linguagem de programação Lua como linguagem de script e incorporar a biblioteca LuaSocket, o HIscada Pro possui recursos para prover a integração do chão de fábrica ao ERP´s utilizando Web Services.

A biblioteca LuaSocket possui módulos e funções que fornecem suporte para os protocolos TCP, UDP, DNS, SMTP, FTP, HTTP, MIME, entre outras, gerando a possibilidade de criar uma conexão via internet. Para isso, basta adicionar, dentro de um script Lua, uma linha de comando que realiza a chamada da biblioteca e das funções necessárias para utilizar esta interface.

Fonte: (Nehab, D. “Network Support for the Lua language” http://w3.impa.br/~diego/software/luasocket/introduction.html)

A linguagem de programação Lua possui recursos que permitem a criação e leitura de conteúdos nos formados de dados JSON e XML(necessários ao Web Services)Exemplos de módulos que permitem a interface com estes tipos de dados são encontrados facilmente na WEB. Exemplo disso é o repositório Lua-Simple-XML-Parser cuja referência é encontrada a seguir.

Fontes: (https://github.com/rxi/json.lua); (https://github.com/Cluain/Lua-Simple-XML-Parser)

E o que é Web Service? Web Service é uma solução utilizada na integração via rede de sistemas desenvolvidos em diferentes plataformas. São componentes (softwares) que permitem às aplicações enviar e receber dados em formatos de dados padronizados. Cada aplicação pode ter a sua própria linguagem de programação e a padronização que permite esta troca de dados está no formato dos dados trocados (ex.: XML, o formato JSON, ou outros).

Fonte: (https://www.soawebservices.com.br/como-funciona.aspx)

Para realizar a a integração do chão de fábrica e um sistema ERP (ou outro sistema) utilizando Web Services o HIscada Pro segue basicamente dois passos:

  • Abre (ou recebe) a conexão TCP com o(ou do) ERP utilizando a API da biblioteca LuaSocket;
  • Utilizando chamada do HTTP (também disponível no LuaSocket) e comandos do tipo GET e POST, os dados no formato JSON ou XML são enviados(ou recebidos) via rede.

Concluindo

As informações e exemplos citados anteriormente constatam que o HIscada Pro é uma excelente solução para integrar o chão de fábrica da empresa ao ERP. Isto ocorre pois temos recursos para acessar diretamente os equipamentos de controle e realizar a interação com diversos meios de comunicação e armazenamento de dados disponibilizados pelos ERP´s para troca de dados.

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