AUGMANITY - Augmented Humanity

Cofinanciado por:

Designação do projeto: AUGMANITY - Augmented Humanity

Códigos do projeto: LISBOA-01-0247-FEDER-046103; POCI-01-0247-FEDER-046103

Objetivo principal: Reforçar a investigação, o desenvolvimento tecnológico e a inovação

Região de intervenção: *(Aveiro) Bosch Termotecnologia, S.A. (Bosch TT) -Promotor Lider*(Porto) Associação Fraunhofer Portugal Research (Fraunhofer) * (Vila Nova de Famalicão/Braga) CENTITVC – Centro de Nanotecnologia e Materiais Técnicos, Funcionais e Inteligentes (CENTI) * (Porto) Universidade do Porto (FEUP) * (Porto) Universidade do Porto (FCUP) * (Aveiro) Altice Labs, S.A. (Altice) * (Porto) Ground Control Studios, Lda (Ground Control) * (Aveiro) Universidade de Aveiro (UAVR) * (Porto) Adequadoscópio, Lda (Adequadescópio) * (Aveiro)Associação para o Pólo das Tecnologias de Informação, Comunicação e Eletrónica TICE.PT (TICE) * (Lisboa)EPL - Soluções Industriais, Lda. (EPL) * (Guimarães/Braga)ICC – Indústrias e Comércio de Calçado, S.A. (Lavoro) * (Guimarães/Braga) Associação CCG/ZGDV - Centro Computação Gráfica (CCG) * (Aveiro) OLI - Sistemas Sanitários, S.A. (OLI) * (Águeda/Aveiro) Globaltronic, Electrónica e Telecomunicações SA (Globaltronic) * (S. João Ovar/Aveiro) Bosch Security Systems - Sistemas de Segurança, S.A. (Bosch BT) * (Aveiro) Instituto de Telecomunicações (IT) * (Palhaça/Aveiro) ATENA – Automação Industrial, LDA (Atena) * (Pena Maior/Paços de Ferreira/Porto) Ikea Industry Portugal, S.A. (IKEA) * (Lisboa) Huawei Tech. Portugal – Tecnologias de Informação, Lda (Huawei) * (Maia/Porto) Sakthi Portugal, S.A (Sakthi) * (Maia/Porto) Critical Manufacturing, S.A. (Critical) * (Figueira da Foz/Coimbra) Microplásticos, S.A. (Microplásticos)*

Data de aprovação: 23-11-2020

Data de início: 01-07-2020

Data de conclusão: 30-06-2023

Custo total elegível: 8.184.504,14 EUR

Apoio financeiro da União Europeia: 5.199.379,13 EUR

SÍNTESE DO PROJETO

Vivemos numa época de desafios, incertezas e mudanças sem precedentes, ou como o sociólogo e filósofo Zygmunt Bauman afirmou:"...os tempos são líquidos, porque, como a água, tudo muda...".

O desafio consiste em perceber como avançar numa economia e sociedade altamente dinâmica: por um lado, vários estudos vaticinam que a indústria irá reduzir o emprego disponível por via da automação; por outro, esse efeito parece contrariar um novo paradigma em que:

a) os produtos serão cada vez mais customizados às necessidades do cliente final, o que, em certa medida, é o oposto da produção em massa.

b) indústrias intensivas em trabalho, especialmente em países de baixo custo como Portugal, tentam conter os seus níveis de investimento, pela otimização dos processos produtivos, para garantir a sua competitividade.

Além disso, o envelhecimento da população nos países desenvolvidos, conduz a uma maior dificuldade em identificar, contratar e reter pessoas mais jovens, o que levará a que as indústrias se preocupem em garantir que os funcionários mais velhos se mantenham preparados para enfrentar o futuro, física e funcionalmente, através da sua adaptação a novas tecnologias de trabalho/wearables, adotando novas ferramentas tecnológicas que assegurem níveis de eficiência adequados.

O Projeto Augmanity visa dar resposta a estes desafios sociais pelo desenvolvimento de tecnologias que procuram dar resposta a problemas concretos que já enfrentamos, mas que se tornarão mais prementes no futuro.

No âmbito deste projeto pretende-se alavancar a valorização dos resultados em diversos setores, através de uma estratégia coordenada entre parceiros industriais e organizações de investigação, sendo o conhecimento gerado valorizado por via de atividades de criação, difusão, transferência, utilização e incorporação de tecnologia assentes em três pilares: ciência e desenvolvimento tecnológico; internalização de saber e tecnologia pelos tomadores; e utilização dos mesmos pelos potenciais utilizadores finais.

Objectivos

O Projeto nº 46103 AUGMANITY - Augmented Humanity assenta, essencialmente, em três pilares/desafios principais, nomeadamente a melhoria da eficiência dos processos industriais, bem como correspondente redução de emissões, o desenvolvimento e adequação dos processos produtivos de acordo com as características da população ativa e a preparação dos recursos humanos para uma nova realidade industrial (indústria 4.0). Para dar resposta aos desafios referido, através das tecnologias a serem desenvolvidas, bem como pelo impacto positivo na produtividade das indústrias, o projeto visa o desenvolvimento de produtos, processos e serviços em cinco áreas tecnológicas principais, que no seu conjunto desenvolverão tecnologias de suporte às pessoas que operam em ambientes industriais: Ergonomia e Robótica; BigData; Conectividade, IoT e 5G; Visão rtificial e RA/RV e; Talentos e contribuição para a sustentabilidade e atratividade da indústria.

O projeto Augmanity inside sobre as áreas tecnológicas a seguir indicadas:

  • Tecnologias da Informação e Telecomunicações (TIC)
  • Automação e Robótica
  • Eletrónica e Instrumentação
  • Visa dar resposta a um conjunto de desafios sociais através do desenvolvimento de tecnologias e ferramentas que procuram incentivar a atração, desenvolvimento e retenção dos recursos humanos numa indústria em processo acelerado de digitalização.

    ACÇÕES A DESENVOLVER

    O projeto Augmanity compreende diversas atividades. Vão desde a Gestão Técnica, Investigação Industrial e Desenvolvimento Experimental, à Disseminação dos Resultados Alcançados.

    Pretende ter impacto essencialmente em dois níveis - Operações de Negócios e Crescimento dos Negócios, com uma Abordagem Centrada no Homem.

    No nível de Operações de Negócios, os principais objetivos são Melhorias de Produtividade, e Redução de Risco, maximizando a utilização de ativos e minimizando o tempo de inatividade, impulsionando a eficiência de mão de obra direta e indireta com ferramentas de trabalho para melhores e mais saudáveis ambientes industriais.

    Ao nível de Crescimento do Negócio, os objetivos principais são novas e crescente receitas, fortalecendo a integração do cliente, aumentando os fluxos de receita do mercado, expandindo mercados internacionais e emergentes, criando novos produtos, processos e ofertas de serviços.

    Seis PPS (Produto, Processo, Serviço) foram estruturados e interligados com o objectivo de responder aos desafios e expetativas deste projecto:

    PPS1 – Ergonomia e Robótica

    PPS2 – Big Data e Análise Predictiva para i4.0

    PPS3 – IoT na indústria

    PPS4 – Visão Artificial e Realidade Aumentada

    PPS5 – HR 4.0: Ferramentas para um melhor e mais saudável ambiente de trabalho na i4.0

    PPS6 – Gestão de Projecto

    PPS1 - Ergonomia e Robótica
    • Produzir uma solução preventiva de saúde inovadora para os riscos de tarefas repetitivas do trabalho.

    Medição: Redução dos sintomas de lesões por esforço repetitivo em 20%.

    • Produzir um dispositivo inovador para prevenir problemas de saúde vascular baseado em mecanismo ativo de aplicação de pressão.

    Medição: Redução da sintomatologia de fadiga em 20%.

    • Desenvolver o conceito de célula robótica colaborativa garantindo uma consciência completa dos robôs e da atividade humana com configuração e calibração automática do sensor.

    Medição: aumento na reconfigurabilidade e escalabilidade com uma redução significativa no tempo de configuração da célula.

    • Desenvolver e implementar uma solução baseada em atividades colaborativas que podem ser combinadas para gerar procedimentos complexos de alto nível, como montagem, controle de qualidade, inspeção ou outros. Exemplos: pegar e colocar objetos da mesa, recolher e entregar objetos de/para um operador humano, localizar e medir objetos no espaço de trabalho e re-planear o movimento online para garantir a segurança dos operadores humanos.

    Medição: aumento da produtividade e flexibilidade da área de trabalho baseada em colaboração. Um número-alvo de pelo menos 5 atividades colaborativas, devidamente parametrizadas, fornecerá uma grande variedade de tarefas complexas com flexibilidade muito alta envolvendo operadores humanos e robôs em um espaço de trabalho compartilhado.

    • Testar e validar essas soluções em cenários industriais relevantes, proporcionando demonstrações industriais com as tecnologias desenvolvidas.
    PPS2 – Big Data e Análise Predictiva para i4.0

    Criar soluções interrelacionadas e integradas para problemas, que actualmente a indústria apresenta, relacionados com manutenção preditiva, otimização de desempenho e controle de qualidade orientado a dados, recorrendo a modelos matemáticos e técnicas recentes de machine learning comprovadamente eficazes em diversos setores, com impacto na produtividade e redução dos custos operacionais.

    • Produzir soluções eficazes e realistas que não escapem às difíceis questões da aplicação da Inteligência Artificial a problemas industriais.
      Medição: modelo adaptativo, evolutivo e agnóstico que avalia periodicamente algoritmos e seleciona o melhor para cada situação e conjunto de dados em relação a um conjunto predefinido de métricas.
    • Melhorar o fluxo de valor adicionando dispositivos com algoritmos de manutenção de IA incorporados, prevendo falha/desgaste de equipamentos, gerando programação inteligente de tempos de manutenção e identificando e/ou prevendo bottlenecks.
      Medição: desenvolvimento de solução funcional descentralizada de IA para os demonstradores, capaz de lidar com até 5000 eventos/segundo, e precisão acima de 90%.
    • Reduzir rejeições de produto validando falsas rejeições com sensores externos e prevendo rejeições de produto.
      Medição: Redução de falsa rejeição em 20%.
    • Melhorar os planos de teste do produto, determinando as causas da rejeição do produto e prevendo NOKs do produto.
      Medição: previsões de NOKs com precisão acima de 90% e determinação das etapas que podem ser retiradas no teste de produto sem afetar os resultados do controle de qualidade com probabilidade de 99%.
    • Produzir uma solução inovadora de manutenção preventiva combinando técnicas com base no tempo, nas condições e nos riscos.
      Medição: Redução das operações de manutenção em 10%.
    PPS3 - IoT na Indústria
    • Colocar a I4.0 e a tecnologia de ponta ao serviço de pessoas e corporações, desenvolvendo novas soluções de segurança e melhorias nos processos de negócios.
    • Colocar a I4.0 e a tecnologia de ponta a serviço do meio ambiente, desenvolvendo novas soluções de gestão energética para contextos industriais, que darão suporte aos marcos definidos nos acordos ambientais de Paris.
    • Criar novas soluções I4.0 com base em tecnologias de comunicação IIoT avançadas, capazes de dar suporte aos objetivos acima identificados.
    • Desenvolver uma nova geração de sensores industriais de baixo custo com interfaces 5G a serem disponibilizados para IIoT, direcionados tanto a máquinas como a pessoas.
    • Testar e validar estas soluções em cenários industriais relevantes, proporcionando demonstrações industriais sobre o mérito das tecnologias desenvolvidas.
    PPS4 - Visão Artificial e Realidade Aumentada

    Utilizar tecnologias de visão computacional para aumentar a flexibilidade nas operações industriais, otimizando os pontos de controle, libertando os operadores de tarefas tediosas e fornecendo interfaces de utilização avançadas e flexíveis para interação com sistemas de TI.

    • Controle de qualidade - desenvolver um sistema de inspeção de qualidade que, de forma autónoma, identifique peças defeituosas com maior precisão e ritmo idêntico ao de um operador.
    • Suporte à gestão de operações - desenvolver um sistema que identifica com precisão objetos, como produtos e equipamentos, no ambiente industrial e cria uma representação back-end de seu estado. Algoritmos de otimização vão usar essa informação para aumentar a produtividade no transporte e armazenamento de produtos acabados.
    • Visualização e interação de dados - desenvolver um sistema de realidade aumentada que apresenta a informação gerada pelo sistemas descritos anteriormente e por outros PPSs. Este sistema será capaz de recuperar informações contextuais com base na posição do dispositivo de observação no ambiente industrial.
    • Testar e validar estas soluções em cenários industriais relevantes, proporcionando demonstrações industriais com as tecnologias desenvolvidas.
    PPS5 - HR 4.0: Ferramentas para um melhor e mais saudável ambiente de trabalho na i4.0
    • Desenvolver uma ferramenta e processos inovadores para integrar, agregar e analisar determinados dados de colaboradores, a fim de apoiar os gestores na tomada de decisões ao nível do bem-estar e compromisso dos colaboradores.
    • Criar processos inovadores e ferramentas interativas para recolher dados sobre o bem-estar dos colaboradores em diferentes níveis, de natureza subjetiva e objetiva.
    • Criar ferramentas inovadoras para envolver os colaboradores e lhe fornecer feedback individual.
    • Desenvolver soluções inovadoras para análise de dados utilizando modelos de machine lerning, entre outros.
    • As soluções serão validadas em cenários reais de trabalho com três casos independentes.
    PPS6: Gestão de Projecto

    Gestão administrativa e técnica de projetos (tempo, orçamento, recursos).

    • Definição e implementação da estratégia de comunicação.
    • Demonstração de resultados.

    RESULTADOS ESPERADOS

    O projecto é um complexo sitema de actividades inter-relacionadas. Embora cada um dos PPS pareçam independentes eles devem complementar-se. Há relações de Use Cases entre as diversas atividades dos PPS.

    Teremos como resultados a alcançar no âmbito do projeto a obtenção de tecnologias e ferramentas que procuram incentivar a atração, desenvolvimento e retenção dos recursos humanos numa indústria em processo acelerado de digitalização.