Desenvolvimento em Python para a automação industrial
Software industrial, ferramentas de automação e aplicações inteligentes desenvolvidas com Python.
Utilizamos o Python para ligar o desenvolvimento de software aos processos industriais reais.
Python Aplicado à Engenharia Industrial
A sua flexibilidade permite aos engenheiros criar aplicações para o processamento de dados, automação, comunicação entre máquinas, visão computacional, otimização e fabrico inteligente.
Na GPLG, utilizamos Python sempre que isso nos proporciona uma vantagem prática no âmbito de uma aplicação industrial.
Em vez de desenvolver software de forma isolada, temos em conta a forma como a aplicação irá interagir com as máquinas, o ambiente de produção e a arquitetura de automação em geral.
Aplicações em Python para ambientes industriais
Ferramentas de automação industrial
Aplicações em Python desenvolvidas para dar resposta a requisitos específicos de automatização e produção.
Estes podem incluir utilitários de engenharia, ferramentas de processo e aplicações de automação personalizadas.
Tratamento de dados
O Python consegue processar grandes quantidades de informação industrial e transformar dados brutos em informação útil para a engenharia ou a produção.
Visão Computacional
O Python pode ser utilizado para desenvolver aplicações de processamento de imagens e visão computacional para inspeção industrial e análise de objetos.
Aplicações inteligentes
O Python proporciona acesso a um vasto ecossistema de tecnologias de aprendizagem automática e IA que podem ser aplicadas a requisitos industriais específicos.
Software de engenharia
As ferramentas de engenharia personalizadas permitem automatizar cálculos repetitivos, o processamento de dados e os fluxos de trabalho técnicos.
Aplicações na Indústria Transformadora
O Python pode dar suporte a aplicações de software especializadas nas áreas da produção, maquinagem, robótica e processos industriais.
Software flexível para requisitos de engenharia complexos
Os ambientes industriais geram frequentemente requisitos que não podem ser resolvidos apenas com software de automação padrão.
O Python oferece um ambiente de desenvolvimento flexível para a criação de aplicações que permitem:
- Processar dados industriais
- Automatizar tarefas de engenharia
- Analisar imagens
- Comunicar com sistemas
- Efetuar cálculos
- Processar grandes conjuntos de dados
- Executar algoritmos de otimização
- Ligar diferentes componentes de software
- Apoiar aplicações de aprendizagem automática
A tecnologia é selecionada de acordo com os requisitos concretos do projeto.
Software relacionado com o sistema de automação
A arquitetura exata depende do equipamento, dos requisitos de comunicação e da finalidade da aplicação.
PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO EM PYTHON
Dos requisitos de engenharia à aplicação industrial
01 — Análise de requisitos
Definimos o que a aplicação precisa de realizar e como irá interagir com o ambiente industrial.
02 — Arquitetura
Definimos a estrutura do software, os módulos, as interfaces e os requisitos de comunicação.
03 — Desenvolvimento
As aplicações em Python são desenvolvidas recorrendo a práticas de programação estruturadas e fáceis de manter.
04 — Integração
A aplicação está ligada ao equipamento, software ou fontes de dados necessários.
05 — Teste de
As funções e a comunicação são testadas em condições controladas.
06 — Implantação
A aplicação está configurada e implementada no ambiente de destino.
07 — Otimização
O desempenho e a funcionalidade podem ser aperfeiçoados de acordo com as condições reais de funcionamento.
ARQUITETURA DE SOFTWARE DO PYTHON
As aplicações em Python não devem tornar-se uma coleção de scripts que apenas um engenheiro compreende.
A GPLG desenvolve aplicações com uma arquitetura de software estruturada.
Por exemplo:
Interface do utilizador
↓
Lógica da aplicação
↓
Engenharia / Lógica de negócio
↓
Dados e processamento
↓
Camada de comunicação
↓
Equipamento industrial
Esta abordagem ajuda a separar as diferentes responsabilidades da aplicação e facilita a sua manutenção e desenvolvimento futuros.
Modular
As funções estão divididas em componentes lógicos.
Fácil de manter
A estrutura do código continua a ser compreensível à medida que a aplicação cresce.
Reutilizável
As funcionalidades comuns podem ser reutilizadas sempre que for adequado.
Escalável
A arquitetura permite a integração de funcionalidades adicionais.
PYTHON PARA CNC
O Python pode ser utilizado para desenvolver ferramentas de apoio relacionadas com a programação CNC e as operações de maquinagem.
As possíveis aplicações incluem:
- Utilitários de programação CNC
- Cálculos automatizados
- Preparação do programa
- Processamento de parâmetros
- Processamento de dados na indústria transformadora
- Ferramentas de engenharia
- A produção de utilitários
- Fluxos de trabalho CNC personalizados
O Python não substitui o controlador CNC.
Em vez disso, pode proporcionar uma camada de software adicional em torno do processo de maquinagem, automatizando tarefas que, de outra forma, exigiriam trabalho manual repetitivo.
PYTHON PARA ROBÓTICA
O Python também pode ser utilizado em ambientes de produção robótica e automatizada.
Dependendo do robô e da arquitetura do sistema, as aplicações em Python podem suportar:
- De processamento de dados
- Utilitários relacionados com robôs
- Processamento de imagens
- Simulação
- Lógica de produção
- Comunicação com sistemas externos
- Ferramentas de engenharia
O movimento efetivo do robô e as funções de segurança continuam a depender do controlador do robô e da arquitetura do sistema.
Das imagens à informação industrial
O Python oferece um ambiente poderoso para o processamento de imagens e a visão computacional.
As aplicações industriais podem utilizar câmaras para recolher informações sobre produtos, componentes ou processos de produção.
Um fluxo de trabalho típico pode ser:
Câmara industrial
↓
Aquisição de imagens
↓
Processamento em Python
↓
Visão computacional
↓
Decisão
↓
Sistema industrial
As aplicações podem incluir:
- Detecção de objetos
- Classificação
- Verificação de presença/ausência
- Detecção de posição
- Medição
- Inspeção de superfícies
- Identificação da peça
Na página dedicada à Visão Artificial, podemos aprofundar muito mais os temas relacionados com câmaras, iluminação, algoritmos e sistemas de inspeção.
Transformar dados industriais em informação útil
Os sistemas industriais podem gerar quantidades significativas de informação.
O Python pode processar esta informação para realizar:
- Transformação de dados
- Cálculos
- Análise estatística
- Geração de relatórios
- Análise de tendências
- Validação de dados
- Processamento automatizado
O objetivo não é simplesmente recolher mais dados.
O objetivo é transformar os dados em informação que possa servir de base às decisões de engenharia e operacionais.
Uma plataforma de desenvolvimento para sistemas inteligentes
O Python é amplamente utilizado em aplicações de aprendizagem automática e inteligência artificial.
Na GPLG, o Python pode ser utilizado no âmbito de soluções industriais inteligentes que envolvem:
- Aprendizagem automática
- Visão computacional
- Modelos preditivos
- Classificação
- Reconhecimento de padrões
- Otimização de processos
No entanto, o modelo de IA é apenas uma componente da solução.
O sistema completo deve também ter em conta:
Dados → Modelo → Aplicação → Ambiente industrial
É aqui que a engenharia industrial se torna importante.
PYTHON + COMUNICAÇÃO INDUSTRIAL
Ligar o Python a sistemas industriais
As aplicações em Python podem comunicar com equipamentos industriais e sistemas de software através de tecnologias de comunicação adequadas.
Dependendo do projeto, isto pode incluir a comunicação com:
Sistemas de CLP
Equipamentos CNC
Dispositivos industriais
Aplicações de software
Sistemas de dados
A arquitetura de comunicações é selecionada de acordo com o equipamento e os requisitos de cada projeto.
ÁREAS DE APLICAÇÃO DO PYTHON
Onde utilizamos o Python
Automação Industrial
Aplicações personalizadas que suportam sistemas de automação.
CNC e Fabricação
Serviços de engenharia e fabrico relacionados com processos CNC.
Visão Artificial
Processamento e inspeção de imagens industriais.
Robótica
Ferramentas de software e processamento relacionados com sistemas robóticos.
Engenharia
Aplicações de engenharia personalizadas e utilitários de automação.
Sistemas Inteligentes
Aplicações de aprendizagem automática e inteligência artificial para ambientes industriais.
PRINCÍPIOS DE ENGENHARIA
Desenvolvimento em Python concebido para ambientes industriais
Prático
Utilizamos o Python sempre que este nos proporciona uma vantagem técnica genuína.
Estruturado
As aplicações são desenvolvidas utilizando arquiteturas de software organizadas.
Fácil de manter
O código deve permanecer compreensível e fácil de gerir ao longo de toda a duração do projeto.
Integrável
As aplicações em Python podem ser concebidas para funcionar no âmbito de arquiteturas industriais de maior dimensão.
Escalável
As soluções podem evoluir à medida que os requisitos da aplicação aumentam.
Com foco na engenharia
O desenvolvimento de software é impulsionado pelo problema industrial concreto — e não pela tecnologia em si.
Crie o software de que o seu processo industrial necessita
Desde utilitários de engenharia e aplicações CNC até visão artificial e sistemas inteligentes, a GPLG desenvolve software em Python concebido à medida das necessidades reais da indústria.