8 DE MAR DE 2020

Obtenha seu chão de fábrica conectado com IoT sem complicações

Sem exceção, a competitividade de qualquer fábrica é determinada por seus dois pilares: produtividade e eficiência. Desde a década de 1960, a eficiência geral do equipamento (OEE) tem sido a referência para medir a produtividade nas fábricas - mais especificamente, a identificação de máquinas operacionais que não funcionam com capacidade total para que as correções necessárias possam ser feitas. Por sua vez, um OEE verdadeiramente eficaz depende da visibilidade das máquinas na sala de controle.

De acordo com a ABIMAQ, os dados do quadro a seguir mostram a capacidade X ociosidade do parque máquinas no Brasil desde 2008. Onde temos uma média histórica de cerca de 19,3%, com 80,7% de capacidade produtiva, ou seja, cerca de quase 20% do tempo as máquinas ficaram paradas sem produzir.

Porém, temos um ponto muito importante a ser levado em conta que é o OEE. O brasil tem hoje um dos índices de OEE mais baixos do mundo 27%, principalmente comparado a média global que é 60%. Quando comparamos com as plantas mais modernas no mundo, a diferença é ainda maior, 85% contra 27% (BR).

Neste artigo trago um olhar de perto sobre os desafios que precisam ser superados para tornar os dados operacionais das máquinas mais visíveis.

Outro fator a ser levado em conta é a idade média do parque de máquinas que torna-se no Brasil mais um grande desafio. Segundo a ABIMAQ, a idade média das máquinas na indústria de transformação brasileira é de 17 anos. Nos países que detêm maior tecnologia como Alemanha, a média é de quatro anos, e nos Estados Unidos, sete anos. O Brasil tem ainda um longo caminho a percorrer para alcançar o nível de competitividade desejado. Além de questões tributárias (Custo Brasil), infraestrutura e logística, sempre apontadas por especialistas, a ABIMAQ acrescenta mais uma: O parque fabril defasado.

Ao ao falarmos de indústria 4.0, e o seus passos corretos, vemos o grande desafio em digitalizar esse parque de máquinas, porém com a aplicação correta de tecnologias e de bons integradores, esse desafio se torna vencido.

Vamos aos desafios e aos exemplos de casos de uso que estamos adotando na 3G SOFT.

Um grande misto de máquinas herdadas

A visibilidade das máquinas/ferramentas/ativos no chão de fábrica depende da quantidade de informações, como o status da máquina, fornecidas por elas. Na maioria das vezes, esse tipo de informação é fornecido nativamente pelas máquinas modernas, pois os parâmetros necessários já estão codificados dentro delas. O que é bem diferente das máquinas mais antigas, e diria que abaixo de 2015.

Quando se trata de máquinas legadas, temos menos sorte, porque antigamente a recuperação de dados sobre o status da máquina não era a tendência, e as máquinas foram projetadas apenas para fazer seu trabalho, por exemplo, corte, torno etc.

Aquele velho ditado chamado de interoperabilidade

Embora as máquinas modernas possam fornecer informações valiosas sobre a máquina, isso não torna o monitoramento direto da fábrica. Diferentes tipos de marcas, cada uma usando seu próprio conjunto de protocolos, complicam as operações, pois os dados de saída dessas diferentes máquinas nem sempre são interoperáveis com uma plataforma de software única, geralmente usado pelos PCPs, tornando a análise de dados uma tarefa hercúlea e difícil. Consequentemente, esses problemas de interoperabilidade exigem esforços conjuntos dos integradores de sistemas para tornar os dados necessários mais acessíveis.

Coletar e unificar dados

Alguns fabricantes tem lançado produtos para o mercado com a finalidade de conectar máquinas, criar infraestruturas robustas de internet industrial que usa cabeamento de rede blindado (o que custa uma fortuna) sem contar os custos operacionais para instalar e manter essas infraestrutras de redes. Bem, mas a conectividade é apenas uma parte ou seja, ela é apenas o "meio" por onde os dados irão transitar. Temos ainda, e diria que o maior desafio que é como coletar os dados das máquinas, de inúmeros fabricantes com padrões muitas vezes fechados e que não se comunicam com qualquer sistema. Além é claro, de serem muito complexos e dependem de adaptações muito mais complexa e custosa.

Um exemplo que posso trazer é o MTConnect, ele até usa o protocolo aberto e gratuito que permite apenas leitura, porém é apenas uma parte pequena do processo. Ele até aumenta a interoperabilidade entre equipamentos de fabricação de diferentes marcas com aplicativos de software de diferentes fornecedores, porém demanda a instalação de diferentes dispositivos para que a coleta possa ser feita e transmitida para a aplicação do cliente. Basta vermos a complexidade abaixo:

Coletar e unificar dados com IoT - Internet das Coisas

Com a aplicação da IoT é possível simplificar a coleta de dados de máquinas e equipamentos permitindo ainda ir além da simples coleta de dados da máquina ligada. Veja que na aplicação a seguir temos a coleta de informações de disponibilidade, produtividade e tempo de inatividade. Além disso, é possível ir muito além, (claro desde que com uma solução adequada) é possível ainda parametrizar informações de capacidade produtiva real e manutenção preventiva e preditiva, pois os mesmos dispositivos que coletam as informações de status (OEE) permitem gerar alertas inteligentes e por meio de um poderoso algoritmo passa a entender o histórico e o padrão de funcionamento da máquina/equipamento/ativo, permitindo assim então implementar a manutenção preditiva, gerando alertas antecipados para que agentes de manutenção possam programar os serviços de parada de maneira mais eficiente e inteligente, o que consequentemente gera economia de escala nos custos de tempo de inatividade e levando automaticamente o aumento de produtividade.

Implementação na prática

Nos últimos anos (2015 em diante), vários fabricantes de máquinas começaram a fabricar máquinas compatíveis com protocolos (OPEN). No entanto, um grande número de máquinas CNCs, com uma vida útil média de 25 a 30 anos, ou até mais, não oferece suporte e compatibilidade com protocolos (OPEN), e ainda, além disso, uma grande parte delas se comunica apenas através da interface serial RS232 ou Modbus por exemplo. Já as máquinas modernas com interfaces de comunicação Ethernet que não são compatíveis com protocolos (OPEN), esses mesmos fabricantes até oferecem acessórios e controladores, porém é necessário dedicar muito esforço para integrar e até mesmo desenvolver os adaptadores para serem compatíveis com protocolos (OPEN). Para as máquinas que não possuem uma interface de comunicação Ethernet e que não tem com adaptar, o desafio ainda permanece. Mas, graças a IoT e a solução da 3G SOFT, esses desafios estão com os dias contados.

Como podemos ver a baixo, a coleta de dados com IoT é simples e de fácil implementação. E ainda, é flexível, de baixo custo, além de poder ser altamente customizável.

Solução IoT da 3G SOFT para indústria 4.0

A PAAN (plataforma com recursos poderosos de computação em nuvem e machine learnig) combinada com Endpoints de IoT conectam-se a qualquer fabricante máquina/PLC (MAZAK, DOSAN, FIDIA, FANUC, FAGOR, OKUMA, DMGMORI), fornecendo recursos flexíveis, economizando tempo, recursos e muito esforço. Além se ter velocidade na implantação e monitoramento de máquinas e equipamentos espalhados na fábrica.

Está tendo dificuldade de encontrar uma solução para conectar sua Fábrica, consulte a 3G SOFT.

Fonte: LinkedIn