Indústria 4.0 – Soluções em Tecnologia de Medição para Digitalização

Indústria 4.0: O termo tem se tornado um símbolo de inovação em feiras. Experimentos e projetos-piloto estão em andamento em inúmeras fábricas para mostrar o que a Indústria 4.0 pode ser e o que pode alcançar. Hoje, a Indústria 4.0 é, antes de tudo, uma visão: Uma visão de empresa em rede, de equipamentos se comunicando uns com os outros e a otimização da cadeia de abastecimento. A linha divisória entre a visão e a realidade nas linhas reais de produção, muitas vezes, é enorme. Com a tecnologia de medição da HBM, esta visão pode-se tornar mais próxima da realidade.

Principalmente pequenas e médias empresas, mas não exclusivamente, muitas vezes possuem equipamentos que possuem muitos anos de serviço e não oferecem interfaces modernas e soluções plug-and-play. Mas são estas as empresas que podem lucrar com máquinas em rede e pessoas. É por conta disso que a Indústria 4.0 significa mais eficiência, flexibilidade e velocidade, em grande parte, sem a necessidade de intervenção humana.

Ao invés das pessoas tomarem decisões e monitorarem processos, sistemas inteligentes informam automaticamente se algo deu errado; as pessoas se tornam solucionadoras de problemas. Isso leva à melhoria do tempo de produção, mínimas rejeições e menor tempo de inatividade. Muitos processos podem ser otimizados aos poucos para atingir esta visão.

Por exemplo:

  • Cada produto na linha de produção pode ser identificado com um chip ou código. Em cada equipamento, o produto é escaneado e também recebe informações adicionais de qualidade que podem ser acessadas, na próxima estação ou em qualquer lugar do mundo pelos funcionários responsáveis;
  • O consumo de energia de cada equipamento na produção é gravado: quando combinado com os dados dos produtos que estão sendo processados, o consumo de energia por produto pode ser determinando. Pontos de economia podem ser facilmente determinados com estes dados.
O Instituto de Gestão de Produção, Tecnologia e Máquinas-Ferramenta (PTW) da Universidade Técnica de Darmstadt, na Alemanha, mostra como rastrear os produtos em fabricação, por exemplo, com transponders RFID.

Mas Indústria 4.0 significa ainda mais: não é apenas otimização dos processos, mas também conexão via rede em um nível horizontal.

Dois cenários:

Em uma produção em rede, os funcionários recebem informações específicas para montagem. (Foto tirada no Instituto de Gestão da Produção, Tecnologia e Máquinas-Ferramenta (PTW) na Universidade de Tecnologia de Darmstadt/Alemanha)
  • Um novo funcionário na linha de produção trabalha com diferentes versões de determinado componente. Para cada nova versão, a tela acima de sua estação de trabalho mostra a ele um vídeo de montagem, onde características importantes do componente são marcadas. Por conta de já ter realizado login anteriormente, o sistema sabe quais componentes o funcionário já está familiarizado e quais são novidade para ele.
  • Durante a verificação de produtos acabados, em um determinado dia, diversos produtos apresentaram falha: as dimensões estão erradas. O sistema detecta o erro e envia uma mensagem para o gerente de produção, que está viajando a negócios. Com apenas um clique, ele interrompe o processo. Agora, o funcionário na verificação de produtos acabados pode iniciar uma vídeo conferência ao toque de um botão para discutir e resolver o problema. Em seguida, podem ser tomadas novas medidas.

Como o Caminho para uma Produção em Rede Irá Se Parecer?

Mas qual será a cara desta produção em rede? Equipamentos de 1998 podem realmente ser adaptados para tornar a conexão em rede possível? E quanto isso irá custar? Muitas empresas estão fazendo estas perguntas. Algumas grandes empresas estão fazendo grandes avanços, enquanto que pequenas empresas seguem passo a passo. Isso é muito claro: o caminho da indústria atual para a Indústria 4.0 é longo e é diferente para cada empresa. As fases preliminares da Indústria 4.0 são o primeiro objetivo, e este objetivo é alcançável.

Medidas importantes já foram tomadas para envolver empresas de pequeno e médio porte: política e ciência descobriram o tema, enquanto idéias e soluções têm sido desenvolvidas em feiras, convenções e conferências. As empresas também se beneficiam da experiência de aprendizado das fábricas, que são operadas por toda a Alemanha para fins de pesquisa. Pouco a pouco, empresas estão indo em direção dos processos em rede. Isso já é aparente na primeira fase, onde não há necessidade de se reinventar a linha de produção: sistemas existentes também podem ser atualizados com sensores apropriados para assumirem as tarefas de comunicação. 

Modernas tecnologias de medição permitem este passo em direção à Indústria 4.0.

No Caminho para a Indústria 4.0 com a HBM

Sistema amplificador PMX

Com o amplificador industrial PMX, a HBM oferece um sistema de aquisição de dados inteligente que está apto a monitorar e controlar toda a cadeia de medição. Gestão da qualidade e manutenção podem ser melhorados com o PMX. A informação dos funcionários pode ser encaminhada seletivamente usando a preparação de dados baseada na web. O sistema também "aprende". A meta é auto otimização baseada na atribuição de figuras-chave. Tudo isso leva a um ganho na eficiência enquanto que qualidade, velocidade e adaptabilidade são otimizadas.

Tecnologia de pesagem digital

FIT7 showing benefits

Processos também podem se encaixar na Indústria 4.0 com a tecnologia de pesagem da HBM. Na pesagem dinâmica, por exemplo, a comunicação e o software estão se tornando cada vez mais importante. Por exemplo, o software PanelX é usado para configurar as células digitais de carga FIT7A. Possui uma interface de usuário intuitiva com controle de touch para ajuste de todos os parâmetros para a medição. O PanelX também pode ser usado para ajustar as células de carga, selecionar o endereço bus e taxa de transmissão, inserção dos valores-limite com histerese e para análises gráficas e efetivação dos resultados de medição. A web fornece suporte, se necessário.

TEDS para sensores

A identificação eletrônica dos sensores desenvolvida em cooperação com a HBM através das TEDS não só torna a configuração das cadeias de medição rápidas e fáceis (Plug&Measure), mas também garante valores confiáveis de medições para qualquer medição, mesmo com um grande número de sensores. Importantes características são armazenadas internamente na forma de uma folha de dados eletrônica em cada sensor. O amplificador de medição é capaz de carregar estes dados e convertê-los nas configurações corretas automaticamente, sem nenhuma interação humana: um componente importante para a produção em rede.

Status inicial

A Universidade Técnica de Darmstadt descreveu a situação inicial a partir de 2015, em seu estudo “Indústria 4.0 – Potenciais, Benefícios e Exemplos de Boas Práticas para a Indústria”, que foi preparado como parte do projeto de pesquisa “Fábrica Eficiente 4.0”. De acordo com os estudos (em alemão)

  • Quase 90% das empresas de máquinas e engenharia alemãs são de pequeno e médio porte;
  • Relutância e descrença com as tendências da Indústria 4.0 são mais comuns nessas empresas;
  • Isso é, provavelmente, devido à pouca informação disponível com exemplos de boas práticas e falta de especialistas.

Para mudar esta impressão, a Universidade inaugurou o Centro de Competência 4.0 para empresas de médio porte em março de 2016, com base no projeto de pesquisa “Fábrica Eficiente 4.0”. As empresas podem aprender mais sobre a Indústria 4.0 e trabalhar na direção das possibilidades de digitalização, um estágio preliminar da Indústria 4.0, baseada em processos reais em seminários e oficinas de aprendizagem na Universidade. O Centro de Competência de Darmstadt é um dos primeiros cinco centros em toda a Alemanha, patrocinado pelo Ministério Federal da Economia.