Desenvolvimento e aplicação de um sistema Pik-to-Light

Abstract

O presente relatório descreve o desenvolvimento e implementação de um sistema Pick-to-Light (PTL) inovador para a empresa Bitzer, com o objetivo de eliminar erros na pré-montagem de componentes num dos postos de trabalho e assim aumentar a eficiência operacional. O projeto atende à necessidade de reduzir a taxa de erro no processo de seleção manual de componentes, que impacta diretamente a qualidade dos produtos finais e os custos operacionais. O sistema integra tecnologias de automação industrial, como o microcontrolador ESP32 para controlo das matrizes LED bicolores, um Raspberry Pi como controlador central, um leitor de códigos de barras para identificação automática de ordens de produção e uma base de dados para gestão de inventário e rastreabilidade das operações. A implementação inclui duas interfaces: uma simplificada para operadores, priorizando usabilidade e clareza visual, e uma outra para a gestão, com funcionalidades de gestão de inventário, criação de ordens de produção, monitorização de desempenho e análise de dados operacionais. O programa desenvolvido para o microcontrolador garante comunicação eficiente via protocolo I2C com as matrizes LED bicolores. A lógica do sistema utiliza as matrizes LED bicolores para fornecer feedback visual imediato aos operadores, ao processar códigos de barras para identificação de peças e ordens de produção.Os LEDs acendem a cor verde para indicar a quantidade de componentes a serem utilizados em cada ordem de produção (quantidade > 0), ou a cor vermelha para sinalizar locais onde nenhum componente deve ser retirado (quantidade = 0), garantindo clareza e minimizando erros na seleção. Essa abordagem visual intuitiva otimiza o fluxo de trabalho e reforça a precisão do processo. O projeto contribui para a modernização dos processos industriais da Bitzer, alinhando-se aos princípios da Indústria 4.0 por meio de IoT, automação inteligente e análise de dados em tempo real. Os resultados demonstram o potencial de replicação da solução noutros contextos industriais, estabelecendo um modelo de referência para sistemas Pick-to-Light de baixo custo e alta eficiência.

Abstract: This report describes the development and implementation of an innovative Pick-to-Light (PTL) system for the company Bitzer, aimed at eliminating errors in the pre-assembly of components at one of the workstations and thus increasing operational efficiency. The project addresses the need to reduce the error rate in the manual component selection process, which directly impacts the quality of the final products and operational costs.The system integrates industrial automation technologies, such as the ESP32 microcontroller for controlling bi-color LED matrices, a Raspberry Pi as the central controller, a barcode scanner for automatic identification of production orders, and a database for inventory management and traceability of operations. The implementation includes two interfaces: a simplified one for operators, prioritizing usability and visual clarity, and another for management, with functionalities for inventory management, creation of production orders, performance monitoring, and operational data analysis. The program developed for the microcontroller ensures efficient communication with the bi color LED matrices via the I2C protocol.The system logic uses the bi-color LED matrices to provide immediate visual feedback to operators. When processing barcodes to identify parts and production orders, the LEDs light up green to indicate the quantity of components to be used in each production order (quantity > 0), or red to signal locations where no components should be picked (quantity = 0), ensuring clarity and minimizing selection errors. This intuitive visual approach optimizes workflow and reinforces process accuracy. The project contributes to the modernization of Bitzer’s industrial processes, aligning with Industry 4.0 principles through IoT, smart automation, and real time data analysis. The results demonstrate the potential for replicating the solution in other industrial contexts, establishing a reference model for low cost, high-efficiency Pick-to-Light systems.