Como o Monitoramento Remoto Melhora a Manutenção da Máquina
12 de março de 2018
A IIoT está transformando a maneira como os fabricantes identificam os problemas no chão de fábrica, à medida que as mais recentes soluções sem fio abordam os desafios de integração. Leia o artigo para saber mais sobre como as tecnologias sem fio estão tornando a manutenção de máquinas mais fácil e eficaz.
Uma luz vermelha piscando no chão de fábrica geralmente sinaliza um problema em uma linha de produção ou em uma célula de trabalho. É uma cena familiar em ambientes de produção enxuta, onde esses sinais Andon ajudam os funcionários da fábrica a identificar rapidamente os problemas antes que eles levem a um tempo de inatividade excessivo.
Além do chão de fábrica, os alertas tradicionais do Andon não fornecem muitas informações sobre a causa das interrupções ou das tendências de manutenção. Mas os fabricantes agora podem aproveitar a Internet Industrial das Coisas (IIoT) para expandir os recursos dos sistemas de monitoramento de manutenção existentes, como os sinais Andon.
A IIoT elimina os silos de dados, de modo que os dados no nível do dispositivo podem ser acessados por toda a equipe de operações. Ele fornece informações valiosas sobre o desempenho da máquina, ineficiências do processo e outros riscos potenciais. Nesse ambiente inteligente, os sensores sem fio permitem o monitoramento remoto em tempo real do desempenho da máquina. Os fabricantes podem usar as informações para aumentar a eficácia geral do equipamento (OEE), que é um cálculo da eficiência do processo de fabricação.
Como o IIoT Melhora o Monitoramento de Máquinas
No mundo móvel de hoje, as redes sem fio estão em toda parte. As vantagens são claras: ao eliminar as limitações de fios dos sistemas convencionais, as redes sem fio melhoram o registro de dados e o monitoramento e controle de processos, mantendo altos níveis de segurança e integridade.
Porém, até recentemente, a implementação de uma rede sem fio no chão de fábrica era um desafio. No passado, os sistemas sem fio eram difíceis de instalar e manter. Atualmente, muitas soluções de monitoramento remoto podem ser integradas em uma única unidade de baixo custo. Alguns dos principais atributos desse sistema integrado incluem:
- Portabilidade: Dispositivos de I/O que os fabricantes podem facilmente instalar e depois desinstalar e mudar para um novo local à medida que os requisitos de monitoramento mudam.
- Menos manutenção: O rádio, os terminais de E/S e a tela LCD estão incluídos em um único compartimento. Isso significa que menos problemas mecânicos e de fiação precisam ser incorporados em um cronograma de manutenção.
- Aumento da análise de dados: Um único dispositivo de E/S sem fio pode coletar leituras de sensores digitais e analógicos e encaminhar esses dados para um ponto de coleta central para análise. Além disso, várias leituras de sensores podem ser agregadas em um único dispositivo de gateway antes de serem encaminhadas a um sistema controlado pelo host para análise.
Agora, os fabricantes podem tornar os dados em nível de dispositivo acessíveis aos operadores e gerentes de fábrica, fornecendo informações valiosas sobre o OEE. Os três principais fatores incluídos em um cálculo de OEE são disponibilidade, desempenho e qualidade.
Os resultados desse cálculo fornecem informações úteis sobre as principais fontes de desperdício em uma operação de fabricação. É nesse ponto que o acesso aos dados de sensores e luzes indicadoras se torna muito importante. Os dados registrados de sensores e luzes indicadoras instalados nas máquinas podem ajudar os fabricantes a calcular o OEE e identificar as etapas para melhorar a eficiência de suas máquinas, processos e pessoas.
Monitorar e Rastrear o Desempenho
Quando um operador "puxa a corda do Andon" ou ativa um alerta, normalmente uma luz ou um visor conectado à máquina sinaliza apenas uma parada ou um problema com a máquina. Ele não fornece muitas informações sobre o que realmente está ocorrendo internamente. Os operadores precisam monitorar manualmente as lentidões ou interrupções da máquina, o que geralmente exige horas-homem adicionais e ineficiências.
Os alertas habilitados para IIoT fornecem o status da máquina local e o status remoto de cada módulo de luz. Os indicadores de status remotos das luzes da torre sem fio e outros sistemas de alerta permitem que os usuários registrem tendências no tempo de atividade da máquina e na contagem de ciclos. A captura desses dados ajuda as fábricas a determinar os intervalos de manutenção e a tomar decisões sobre novos investimentos em máquinas.
Ele também ajuda os fabricantes a identificar se uma máquina ou um operador está causando um gargalo. Por exemplo, os operadores podem culpar o tempo de inatividade da máquina pelo não cumprimento das metas de produção, enquanto a equipe de manutenção aponta os trabalhadores ineficientes como a causa principal.
Os gerentes de fábrica podem usar a coleta de dados em tempo real para verificar com precisão quando os atrasos foram resultado do tempo de inatividade da máquina ou da ineficiência do operador. Para fabricantes maiores com várias fábricas, essas tendências podem ser transmitidas para um local central e comparadas entre as fábricas para identificar e replicar os sucessos das fábricas com melhor desempenho.
Monitoramento das Condições para Manutenção Preditiva
As redes de sensores sem fio também fornecem informações contínuas sobre a integridade geral da máquina. Os feeds de dados em tempo real indicam anormalidades que podem levar a futuras falhas. No passado, era difícil compreender pequenas alterações de desempenho porque os técnicos precisavam realizar testes no nível do dispositivo para entender a integridade da máquina.
Os sistemas baseados em sensores sem fio eliminam essa barreira. Por exemplo, os fabricantes podem rastrear aumentos na vibração da máquina, que é uma das principais causas de problemas de manutenção da máquina. A vibração da máquina geralmente está relacionada a peças desbalanceadas, desalinhadas, soltas ou desgastadas. À medida que a vibração aumenta, pode danificar a máquina.
Ao monitorar remotamente diferentes componentes da máquina, as fábricas podem detectar o excesso de vibração antes que ele cause tempo de inatividade não planejado. O monitoramento típico de vibração habilitado para IIoT envolve o uso de um sensor de vibração sem fio que atua como uma "luz de verificação do motor" para máquinas medindo a velocidade raiz quadrada média (RMS). A velocidade RMS fornece a medição mais uniforme da vibração em uma ampla faixa de frequências da máquina.
Com a solução de monitoramento de condições da Banner, um algoritmo de aprendizado de máquina estabelece uma linha de base de vibração para a máquina. Quando uma máquina ultrapassa seu limite, o sensor de temperatura e vibração sem fio pode fornecer informações ao usuário local, a uma torre de luz sem fio localizada centralmente ou a um dispositivo móvel por e-mail ou mensagem de texto. O sensor também pode enviar dados de vibração e temperatura para um controlador lógico sem fio ou PLC para coleta e análise.
O futuro do IIoT relacionado à manutenção
Os recursos de monitoramento remoto continuarão ajudando os fabricantes a identificar e remediar os resíduos em suas instalações. Os avanços nos recursos de integração continuarão a minimizar os custos e os prazos de entrega durante as implementações de IIoT.
Resultado: Os fabricantes podem reunir de maneira rápida e fácil os dados necessários para identificar a causa raiz dos problemas de produção e implementar medidas para aumentar a eficiência e evitar interrupções futuras.