Como o Monitoramento Remoto Melhora a Manutenção da Máquina

12 de março de 2018

IIoT está transformando a maneira como os fabricantes identificam problemas no chão-de-fábrica, à medida que as soluções sem fio mais recentes lidam com desafios de integração. Leia o artigo para saber mais sobre como as tecnologias sem fio estão tornando a manutenção da máquina mais fácil e eficaz.

Torres de luz para indicação de status e monitoramento remoto

Uma luz vermelha piscando no chão da fábrica geralmente sinaliza um problema em uma linha de produção ou em uma célula de trabalho. É uma cena familiar em ambientes de manufatura enxuta, em que esses sinais Andon ajudam os funcionários da fábrica a identificar rapidamente os problemas antes que eles causem tempo de inatividade excessivo.

Além do chão-de-fábrica, os alertas tradicionais da Andon não fornecem muita informação sobre a causa das interrupções ou tendências de manutenção. Mas os fabricantes podem agora alavancar a Internet Industrial das Coisas (IIoT) para expandir as capacidades dos sistemas de monitoramento de manutenção existentes, como os sinais Andon.

O IIoT elimina silos de dados, portanto, os dados no nível do dispositivo são acessíveis a toda a equipe de operações. Ele fornece informações valiosas sobre o desempenho da máquina, ineficiências de 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 de hoje, as redes sem fio estão em toda parte. As vantagens são claras: Ao eliminar as limitações de cabo nos sistemas convencionais, as redes sem fio melhoram o registro de dados e o monitoramento e controle de processos, enquanto mantêm altos níveis de segurança e integridade.

Mas até pouco tempo, a implementação de uma rede sem fio no chão-de-fábrica era desafiadora. No passado, os sistemas sem fio eram difíceis de instalar e manter. Hoje, muitas soluções de monitoramento remoto podem ser integradas em uma unidade única e barata. Alguns dos principais atributos deste 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 I/O e a tela LCD estão incluídos em um único produto. Isso significa que menos problemas mecânicos e de fiação precisam ser incorporados em um cronograma de manutenção.
  • Maior análise de dados: Um único dispositivo de I/O 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 do sensor podem ser agregadas em um único gateway antes de serem encaminhadas para um sistema controlado para o host para análise.

Agora, os fabricantes podem tornar os dados em nível de dispositivo acessíveis a 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 insights úteis sobre as fontes críticas de desperdício em uma operação de manufatura. É aqui que o acesso a dados de sensores e luzes indicadoras se torna muito importante. Dados registrados de sensores e luzes indicadoras instaladas nas máquinas podem ajudar os fabricantes a calcular o OEE e identificar etapas para melhorar a eficiência de suas máquinas, processos e pessoas.

Monitorar e Rastrear o Desempenho

Quando um operador para o processo ou ativa um alerta, normalmente um indicador ou um display conectado à máquina apenas sinaliza uma parada ou um problema com a máquina. Não fornece muita informação sobre o que está realmente ocorrendo internamente. Os operadores precisam monitorar manualmente as lentidões ou interrupções da máquina, o que geralmente requer tempo adicional e gera ineficiência.

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 torres de luz sem fio e outros sistemas de alerta permitem que os usuários registrem as tendências no tempo de atividade da máquina e na contagem de ciclos. Capturar esses dados ajuda as plantas a determinar intervalos de manutenção e tomar decisões sobre novos investimentos em máquinas.

Também ajuda os fabricantes a identificar se uma máquina ou operador está causando um gargalo. Por exemplo, os operadores podem justificar as metas de produção perdidas com tempo de inatividade da máquina, enquanto o pessoal de manutenção aponta para trabalhadores ineficientes como a causa raiz.

Os gerentes de fábrica podem usar a coleta de dados em tempo real para verificar com precisão quando os atrasos resultaram do tempo de inatividade da máquina ou da ineficiência do operador. Para grandes fabricantes com múltiplas plantas, essas tendências podem ser transmitidas para um local central e comparadas de planta para planta para identificar e replicar os sucessos das plantas de maior desempenho.

Monitoramento das Condições para Manutenção Preditiva

As redes de sensores sem fio também fornecem informações contínuas sobre a integridade geral da máquina. Dados em tempo real indicam anormalidades que podem levar a interrupções futuras. No passado, era difícil entender pequenas alterações de desempenho porque os técnicos precisavam realizar testes no nível do dispositivo para entender a integridade da máquina.

Sistemas baseados em sensores sem fio removem essa barreira. Por exemplo, os fabricantes podem rastrear aumentos na vibração da máquina, o que é uma das principais causas dos problemas de manutenção. A vibração da máquina geralmente está relacionada a peças desbalanceadas, desalinhadas, soltas ou desgastadas. À medida que a vibração aumenta, também pode danificar a máquina.

Monitorando remotamente componentes diferentes da máquina, as plantas podem detectar o excesso de vibração antes que ocorra um tempo de inatividade não planejado. O monitoramento típico de vibração ativado pelo IIoT envolve o uso de um sensor de vibração sem fio que atua como uma “luz de verificação do motor” para as máquinas, medindo a velocidade média (RMS). A velocidade RMS fornece a medição mais uniforme de vibração em uma ampla faixa de freqüências de máquina.

Com a solução de monitoramento da Banner, um algoritmo de aprendizado de máquina estabelece uma linha de base de vibração para a máquina. Quando uma máquina excede seu limite, o sensor sem fio de temperatura e vibração pode fornecer informações ao usuário local, com uma torre de luz sem fio localizada centralmente, um dispositivo móvel via e-mail ou mensagem de texto. O sensor também pode enviar dados de vibração e temperatura para um controlador 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 corrigir o desperdício dentro de suas instalações. Os avanços nas capacidades de integração continuarão a minimizar os custos e os prazos de entrega durante as implementações do 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.

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