Cyber-physical System Application in Open Design: Integration of Versatile and Open Control Systems

Neste trabalho, partindo de uma arquitetura base de um sistema ciberfísico (CPS) previamente estabelecida, Open Science Lab for Manufacturing (OSLab4Man), procura-se aprimorar e adaptar a estrutura ao considerar as necessidades e requisitos específicos discutidos anteriormente. Este empreendimento encontra-se profundamente enraizado no paradigma do Open Design, garantindo que a arquitetura emergente não apenas segue os princípios do design aberto, mas também está alinhada com os critérios estabelecidos. Após uma revisão bibliográfica do estado da arte no domínio dos sistemas ciberfísicos e do Open Design, é proposta uma arquitetura mais detalhada e adaptada. Esta nova estrutura enfatiza a integração e comunicação fluida entre as componentes, promovendo uma maior eficiência e adaptabilidade. Com a arquitetura definida, o trabalho segue com uma implementação prática, utilizando um armazém automático como prova de conceito. Este exemplo serve não apenas para exemplificar a sinergia entre componentes digitais e físicos, mas também para demonstrar a aplicabilidade e robustez da estrutura proposta em cenários reais de produção. Ao concluir, o trabalho representa uma contribuição para a área, oferecendo uma abordagem inovadora que alia teoria e prática. O resultado é uma proposta arquitetónica sólida, que encarna os princípios do Open Design e oferece soluções tangíveis para os desafios associados à produção aberta e colaborativa.In this work, drawing from a foundational architecture of a previously defined cyber-physical system (CPS), Open Science Lab for Manufacturing (OSLab4Man), there's an endeavor to refine and adapt this structure while accounting for the specific needs and requirements previously discussed. This venture is deeply anchored in the Open Design paradigm, ensuring that the emerging architecture not only stays true to open design principles but is also tailored to meet the outlined criteria. Following a literature review on the state of the art in cyber-physical systems and Open Design, a more detailed and adapted architecture is put forth. This renewed structure emphasizes seamless integration and communication among components, fostering greater efficiency and adaptability. With the architecture set, the work transitions to a practical implementation, using an automated warehouse as its proof of concept. This illustration serves not just to highlight the synergy between digital and physical facets but also to showcase the applicability and sturdiness of the proposed framework in real-world manufacturing scenarios. In conclusion, this work stands as a contribution to the field, offering an innovative approach that bridges theory and practice. The result is a solid architectural proposal that embodies the Open Design principles and delivers tangible solutions to challenges inherent to open and collaborative manufacturing environments