Apenas 4 etapas para o seu próprio sensor: um fornecedor de componentes OEM explica como

À medida que máquinas, equipamentos e dispositivos se tornam gradualmente mais inteligentes, eficientes e flexíveis, os sensores continuam a desempenhar um papel vital e crescente na sua evolução. Os sensores fornecem os dados críticos e feedback, por exemplo, que permitem que os robôs detectem até que ponto eles perfuraram vários materiais.

De acordo com a Roland Berger, uma empresa de consultoria corporativa, a demanda mundial por sensores com eletrônica de medição integrada aumentará para 30 bilhões de unidades até 2020 ... aproximadamente o dobro do que em 2015. E como a demanda por sensores digitalizados continua a acelerar, o mesmo acontece com os requisitos que eles precisam atender.

"Os sensores de hoje devem ser sempre adaptados individualmente às aplicações especiais. Eles devem ser fáceis de integrar em máquinas e sistemas, ao mesmo tempo em que fornecem dados de forma precisa e confiável", observa Hermann Merz, gerente de vendas de tecnologia de pesagem e sensores OEM da HBM." Os sensores OEM (Original Equipment Manufacturer), desenvolvidos especificamente para as aplicações de um determinado cliente, permitem integrar sensores em sistemas existentes, por exemplo, sem ter que recondicionar o sistema ou transformar peças existentes em sensores ativos.”

Quatro etapas para um sensor personalizado

De equipamentos agrícolas a dispositivos médicos, robótica a bens de consumo, os sensores da HBM devem atender à crescente complexidade técnica. O desenvolvimento desses sensores também deve prosseguir muito rapidamente.

Os especialistas da HBM - líder mundial em tecnologia de medição - simplificam o processo de desenvolvimento por meio de engenharia enxuta. "Muitas vezes, os sensores de nossos clientes entram em produção em volume depois de apenas meio ano. Frequentemente trabalhamos com clientes em novos produtos com alto potencial de inovação, como bicicletas elétricas, e muitos de nossos projetos começam com um acordo de não divulgação", enfatiza Merz.

"Com nossa comprovada tecnologia de strain gauges (SG), podemos fabricar um sensor robusto de praticamente qualquer componente, como um rolamento de roda ou um elemento de suporte."

Na verdade, a HBM precisa de apenas quatro etapas para produzir um novo design de sensor personalizado:

1. Fase de projeto

Durante as primeiras semanas, os especialistas da HBM trabalham com o cliente para esclarecer a função do sensor e quais componentes devem ser considerados para medições (por exemplo, os eixos de uma máquina agrícola para monitorar a posição lateral do veículo). A possibilidade de transformar componentes existentes em sensores ativos também é explorada. "Com uma análise precisa da aplicação e FEA (Finite Element Analysis) concluída, podemos lançar as bases para o trabalho de desenvolvimento", explica Merz.

2. Teste de conceito de teste e proposta

Nas próximas semanas, veremos a criação de um conceito e uma proposta de teste: um desenho de controle que mostra como os requisitos serão atendidos, uma estimativa de custo para protótipos de fabricação e um preço-alvo para produção em volume. Depois de receber a aprovação do cliente, a HBM produz um protótipo inicial. "A Prototipagem Rápida oferece aos nossos clientes um sensor de teste funcional em apenas algumas semanas", diz Merz. "Nossos cronogramas são acelerados ainda mais porque nossa equipe de desenvolvimento nos EUA já tem quase 20 anos de experiência com sistemas de sensores especiais."

3. Teste de Protótipo

Quando os protótipos são concluídos, o novo design do sensor OEM é instalado na aplicação do cliente para teste. (A HBM fornece todos os equipamentos de teste e protocolos, se necessário.) Geralmente, isso envolve avaliar e refinar detalhes, como a posição das conexões ou da eletrônica de medição. Ao mesmo tempo, os especialistas da HBM usam os resultados do teste para otimizar os strain gauges.

"A HBM é um dos poucos fornecedores de sistemas de sensores OEM que oferece desenvolvimento e produção de extensômetros, que são a base para medições precisas".

Merz ressalta.

"Com nossos strain gauges feitos sob medida para a aplicação e finamente coordenados, tornamos os sensores ainda mais poderosos e precisos. Naturalmente, também utilizamos nossa experiência no desenvolvimento de mais de 1.000 strain gauges específicos de clientes."

4. Produção em série/volume

Com os testes concluídos com sucesso, o sensor OEM desenvolvido para o protótipo pode mover-se perfeitamente para a produção em série/volume. Desenvolvimento e produção estão intimamente ligados na HBM. As transferências da engenharia para a produção são realizadas de forma precisa e eficaz com o sistema SAP global, uma equipe de logística internacional experiente e os melhores sistemas de qualidade da categoria.

Entrevista com Hermann Merz

Portrait photo of Hermann Merz — Hermann Merz

A HBM oferece sensores feitos sob medida para atender aos requisitos do cliente. Onde estes sensores OEM são usados?

Temos clientes de diversos setores, incluindo fabricação de dispositivos médicos, equipamentos agrícolas, construção de máquinas e maquinário de construção de veículos. Cada um tem requisitos individuais muito específicos. Apenas para dar um exemplo, nossos sensores OEM desempenham um papel em máquinas agrícolas modernas com relação a aplicações que tornam a agricultura mais eficiente. A aplicação de fertilizantes ou a disseminação de sementes podem ser otimamente adaptadas às condições do solo no campo. Desde leitos hospitalares até tomografias computadorizadas, praticamente todos os dispositivos médicos com um plugue possuem uma força, strain gauge, carga ou sensor de pressão monitorando as influências mecânicas. Os sensores da HBM fornecem as informações para isso.

E qual é o processo para desenvolver sensores?

Podemos fabricar um sensor de alto desempenho a partir de praticamente qualquer componente, e precisamos de apenas quatro etapas para isso. Nós elaboramos o que o sensor deve fazer e quais componentes devem ser considerados para ele junto com nosso cliente. Pode ser a suspensão da roda de um veículo, por exemplo, se a carga do eixo estiver sendo monitorada. Nossa equipe de desenvolvimento elabora um conceito, cria um protótipo e testa no site do cliente. Se o protótipo passar nos testes, entrará em produção em série/volume.

Quanto tempo leva para colocar um sensor OEM na produção em volume?

Claro, isso varia de projeto para projeto e também depende dos requisitos. Muitas vezes, podemos ir diretamente para a produção em volume em um novo sensor em apenas seis meses. Nosso foco é manter o processo de desenvolvimento tranquilo e eficaz por meio de engenharia enxuta, com equipes de desenvolvimento e produção trabalhando em colaboração desde o início. Após uma conferência inicial de engenharia, realizamos uma FEA e concluímos um projeto conceitual. Depois que os protótipos são aprovados, podemos iniciar uma integração perfeita na produção. Esse tempo de resposta rápido nos torna únicos no mercado.

Especialização de ponta a ponta para desenvolvimento de sensores OEM

"Na HBM, reunimos 50 anos de experiência em tecnologia de medição sob o mesmo teto. Isto nos permite alavancar o know-how para desenvolver sensores específicos do cliente - desde strain gauges até eletrônica de medição - para fornecer sistemas completos com um alto nível de precisão e confiabilidade”, conclui Merz.