Cómo la Monitorización Remota Mejora el Mantenimiento de la Máquina

Marzo 12, 2018

IIoT está transformando la forma en que los fabricantes identifican los problemas en la planta, ya que las últimas soluciones inalámbricas abordan los desafíos de la integración. Lea el artículo para obtener más información sobre cómo las tecnologías inalámbricas hacen que el mantenimiento de la máquina sea más fácil y más efectivo.

Torreta de luz para indicación de estado y control remoto.

Una luz roja intermitente en el piso de la planta a menudo señala un problema en una línea de producción o en una celda de trabajo. Es una escena familiar en los entornos de manufactura esbelta, donde estas señales de Andon ayudan a los trabajadores de la planta a identificar rápidamente los problemas antes de que ocasionen un tiempo de inactividad excesivo.

Más allá de la planta, las alertas tradicionales de Andon no brindan mucha información sobre la causa de las interrupciones o las tendencias de mantenimiento. Pero los fabricantes ahora pueden aprovechar la Internet Industrial de las Cosas (IIoT) para ampliar las capacidades de los sistemas de monitoreo de mantenimiento existentes, como las señales de Andon.

IIoT elimina los silos de datos, por lo que los datos a nivel de dispositivo son accesibles para todo el equipo de operaciones. Proporciona información valiosa sobre el rendimiento de la máquina, las ineficiencias del proceso y otros riesgos potenciales. En este entorno inteligente, los sensores inalámbricos permiten el monitoreo remoto en tiempo real del rendimiento de la máquina. Los fabricantes pueden usar la información para aumentar la efectividad general del equipo (OEE), que es un cálculo de la eficiencia del proceso de fabricación.

Cómo IIoT Mejora la Supervisión de la Máquina

En el mundo móvil de hoy, las redes inalámbricas están en todas partes. Las ventajas son claras: al eliminar las limitaciones de cableado en los sistemas convencionales, las redes inalámbricas mejoran el registro de datos y el monitoreo y control de procesos, al tiempo que mantienen altos niveles de seguridad e integridad.

Pero hasta hace poco, la implementación de una red inalámbrica en la planta ha sido un desafío. En el pasado, los sistemas inalámbricos eran difíciles de instalar y mantener. Hoy en día, muchas soluciones de monitoreo remoto se pueden integrar en una sola unidad económica. Algunos de los atributos clave de este sistema integrado incluyen:

  • Portabilidad: Dispositivos de E/S que los fabricantes pueden instalar fácilmente y luego desinstalar y trasladar a una nueva ubicación a medida que cambian los requisitos de monitoreo.
  • Menos mantenimiento: La radio, las terminales de E/S y la pantalla LCD están incluidos dentro de una sola carcasa. Esto significa que se deben incorporar menos problemas mecánicos y de cableado en un programa de mantenimiento.
  • Mayor análisis de datos: Un solo dispositivo de E/S inalámbrico puede recopilar lecturas de sensores digitales y analógicos y reenviar estos datos a un punto central de recolección para su análisis. Además, se pueden agregar varias lecturas de sensores en un solo dispositivo de puerta de enlace antes de enviarlas a un sistema controlado por host para su análisis.

Ahora, los fabricantes pueden hacer que los datos a nivel de dispositivo sean accesibles para los operadores y gerentes de planta, proporcionando información valiosa sobre OEE. Los tres factores principales incluidos en un cálculo de OEE son la disponibilidad, el rendimiento y la calidad.

Los resultados de este cálculo proporcionan información procesable sobre las fuentes críticas de residuos en una operación de fabricación. Aquí es donde el acceso a los datos de los sensores y las luces indicadoras se vuelve muy importante. Los datos registrados de los sensores y luces indicadoras instaladas en las máquinas pueden ayudar a los fabricantes a calcular OEE e identificar los pasos para mejorar la eficiencia de sus máquinas, procesos y personas.

Monitorear y Rastrear el Rendimiento

Cuando un operador "tira del cable de Andon" o activa una alerta, generalmente aparece una luz o una pantalla para detener la máquina o un problema con la máquina. No proporciona mucha información sobre lo que realmente está ocurriendo internamente. Los operadores deben monitorear la desaceleración o las interrupciones de la máquina, que a menudo requieren horas de trabajo adicionales e ineficiencias.

Las alertas habilitadas para IIoT proporcionan el estado de la máquina local y el estado remoto de cada módulo de iluminación. Los indicadores de estado remotos de las torretas inalámbricas y otros sistemas de alerta permiten a los usuarios registrar tendencias en el tiempo de actividad de la máquina y en el conteo de ciclos. La captura de estos datos ayuda a las plantas a determinar los intervalos de mantenimiento y a tomar decisiones sobre nuevas inversiones en máquinas.

También ayuda a los fabricantes a identificar si una máquina u operador está causando un cuello de botella. Por ejemplo, los operadores pueden culpar a los objetivos de producción perdidos por el tiempo de inactividad de la máquina, mientras que el personal de mantenimiento apunta a los trabajadores ineficientes como la causa principal.

Los gerentes de planta pueden usar la recopilación de datos en tiempo real para verificar con precisión cuándo los retrasos fueron el resultado del tiempo de inactividad de la máquina o la ineficiencia del operador. Para los fabricantes más grandes con múltiples plantas, estas tendencias pueden transmitirse a una ubicación central y compararse de planta a planta para identificar y replicar los éxitos de las plantas de mayor rendimiento.

Monitoreo de Condición para Mantenimiento Predictivo

Las redes de sensores inalámbricos también proporcionan una visión continua del estado general de la máquina. Las fuentes de datos en tiempo real indican anomalías que pueden llevar a futuras averías. En el pasado, entender los cambios menores en el rendimiento era difícil porque los técnicos necesitaban realizar pruebas a nivel de dispositivo para comprender el estado de la máquina.

Los sistemas inalámbricos basados en sensores eliminan esta barrera. Por ejemplo, los fabricantes pueden rastrear los aumentos en la vibración de la máquina, lo cual es una causa clave de los problemas de mantenimiento de la máquina. La vibración de la máquina a menudo se relaciona con piezas desequilibradas, desalineadas, sueltas o desgastadas. A medida que aumenta la vibración, también puede dañar la máquina.

Al monitorear de forma remota diferentes componentes de la máquina, las plantas pueden detectar el exceso de vibración antes de que cause un tiempo de inactividad no planificado. El control de vibración habilitado para IIoT típico implica el uso de un sensor de vibración inalámbrico que actúa como una “luz de verificación del motor” para máquinas que miden la velocidad de la raíz cuadrada media (RMS). La velocidad RMS proporciona la medida más uniforme de la vibración en una amplia gama de frecuencias de la máquina.

Con la solución de monitoreo de condición de Banner, un algoritmo de aprendizaje automático establece una línea de base de vibración para la máquina. Cuando una máquina supera su umbral, el sensor inalámbrico de temperatura y vibración puede entregar información al usuario local, a una torreta inalámbrica ubicada centralmente a un dispositivo móvil por correo electrónico o mensaje de texto. El sensor también puede enviar datos de vibración y temperatura a un controlador lógico inalámbrico o PLC para recolección y análisis.

El Futuro del Mantenimiento Relacionado con IIoT

Las capacidades de monitoreo remoto continuarán ayudando a los fabricantes a identificar y remediar los desechos dentro de sus instalaciones. Los avances en las capacidades de integración continuarán minimizando los costos y los plazos de entrega durante las implementaciones de IIoT.

El resultado: Los fabricantes pueden recopilar rápida y fácilmente los datos necesarios para identificar la causa raíz de los problemas de producción e implementar medidas para aumentar la eficiencia y prevenir futuras interrupciones.

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