Podemos contar com uma alta quantidade de gastos quando uma máquina sofre falhas ou precisa ser parada para manutenção. E esse gasto não é só com o custo do reparo e peças para troca, mas também todo o lucro que é perdido por minuto quando uma linha de produção não é produtiva. Ajudando a detectar danos antes que eles ocorram, um investimento em manutenção preditiva tem grandes vantagens. Junto com a prevenção da perda de lucros, a manutenção preditiva estende a vida útil da máquina e até abre oportunidade para novos modelos de negócio.
Em máquinas contínuas de rede como as usadas em impressão e empacotamento, uma folha de material é guiada entre um labirinto de rolamentos. Um desequilíbrio mecânico ou aumento de atrito em um desses rolamentos pode gerar oscilações incontroláveis que interferem com a tensão de rede pela máquina. Isso tem um efeito negativo na qualidade do produto e pode até gerar uma falha total da máquina. Uma maneira efetiva de evitar que isso aconteça é com um sistema de manutenção preditiva, que também é capaz de detectar potenciais falhas antes que elas ocorram. Desequilíbrios e rolamentos desgastados são identificados a tempo para planejar os reparos necessários antes que os rolos falhem e resultem em uma paralisação da máquina. A final de contas, somente se o maquinário e equipamentos estiverem funcionando corretamente será possível atingir metas financeiras.
Evite paralizações
A solução de manutenção preditiva depende de uma variedade de dados coletados da máquina. Esses dados são coletados em um processo contínuo de monitoramento de condição, esses são então analisados e avaliados para que o sistema de manutenção preditiva calcule a probabilidade precisa da ocorrência de certos eventos. "A manutenção preditiva não somente corta custos, ela também ajuda a maximizar produtividade - porque você está substituindo componentes antes que seus danos comecem a afetar a performance da máquina," explica Martin Staudecker, expert em desenvolvimento de software na área de closed-loop control na B&R.
Porém, a manutenção preditiva pode fazer muito mais do que apenas monitorar o comportamento de um único rolo. Ela provém informações compreensivas sobre o estado de uma máquina inteira e prevê a probabilidade de falhas nos componentes. Velocidade do motor, nível de ruído e temperatura podem ser registrados, e qualquer vibração não esperada ou desequilíbrio mecânico podem ser detectados em seus estágios iniciais. Também é possível fazer análise de vibração detalhada de componentes específicos que são sujeitos a desgaste.
Análise da algorítimos inteligente.
Para fazer uma declaração confiável sobre o estado de uma máquina, o primeiro passo é coletar o máximo possível de dados e os avaliar usando algorítimos de análise inteligentes. Quanto mais dados o sistema puder analisar, melhor será sua detecção de possíveis falhas antes que elas ocorram. "Porém, isso significa que é necessário ter um sistema que seja capaz de guardar e analisar quantidades enormes de dados." Além de dados de condição da própria máquina, a manutenção preditiva também pode usar parâmetros do ambiente ao seu redor, como temperatura e umidade. Esses dados também devem ser incorporados dentro da análise para maximizar o entendimento das previsões.
A manutenção preditiva da B&R usa módulos I/O especiais para monitoramento de condição, junto com algorítimos de analise sofisticados do seu mapp Technology toolkit. Os módulos de monitoramento de condição são fáceis de configurar e mostram as áreas onde reparos podem ser necessários. O que separa os módulos da B&R dos demais são sua capacidade de análise de vibração pré-instalada. Dados recebidos dos módulos de monitoramento de condição podem ser facilmente preparados e otimizados para otimizar processos já existentes. Como parte da família de controladores X20, esses módulos são completamente compatíveis com qualquer topologia de controle de máquina.
Processamento de dados orientado a resultados
Os dados coletados são avaliados usando algorítimos de análise sofisticados do pacote de software mapp Control. "Alta performance e processamento de dados orientado a resultados são a chave para análise efetiva," diz Staudecker. "E isso é exatamente o que o mapp Control torna possível." A grande maioria da análise pode ser feita diretamente no controlador. Isso reduz muito o volume de dados a serem transferidos, desde que somente os resultados precisam ser enviados.
Auto-ajuste para previsão de falhas
Outro jeito de detectar falhas cedo é usando procedimentos de ajuste. "O mapp Control inclui métodos de ajuste baseados em modelos que identificam o comportamento do sistema e criam um controlador baseado nesses dados," explica Staudecker. Quando o ajuste é realizado em intervalos regulares, parâmetros de sistema se mantém atualizados e qualquer mudança de sistema é mostrada. Baseado em desvios de propriedades estáticas, dinâmicas do sistema ou frequências ressonantes, é possível gerar conclusões sobre desenvolvimentos no processo de máquina, vazamentos ou componentes desgastados.
Detecte desgastes
Manutenção preditiva permite que operadores troquem peças desgastadas quando for conveniente, em vez de parar linhas de produção em funcionamento. Ao longo do tempo, desgaste mecânico destrói componentes como válvulas hidráulicas, o que tem um impacto negativo no controle de eixos hidráulicos. O pacote de software mapp Hydraulics da B&R inclui um componente de software para detecção desse tipo de desgaste cedo. "O componente mede automaticamente a curva característica da válvula, que descreve a relação entre abertura da válvula e fluxo de óleo," explica Staudecker. "Isso nos permite saber o local do desgaste e também otimiza o controle de performance."
Monitoramento da corrente de aquecimento
Particularmente com máquinas altamente complexas como as da indústria de plástico, a qualidade do produto final depende da execução perfeita de cada passo no processo. Um dos processos tipicamente envolvidos na produção de plástico é a extrusão. Um elemento de aquecimento com problemas em um extrusor pode parar uma linha de produção inteira, causando grandes quantidades de desperdício e custos.
"Usando componentes de software da B&R para implementar manutenção preditiva ajuda a manter a maquina em condição ideal e maximiza a produtividade a longo prazo de todo o sistema," diz Staudecker. O pacote mapp Temperature da B&R compara correntes de aquecimento com valores referência em intervalos livremente configuráveis. Isso facilita a percepção de mudanças no circuito de aquecimento que indicam os primeiros sinais de danos em elementos de aquecimento ou relays.
Novos modelos de negócio
Manutenção preditiva também abre novos modelos de negócio potenciais para fabricantes de máquinas, particularmente na área de serviço. Usando dados de máquina coletados durante longos períodos de tempo, por exemplo, é possível prever com mais precisão os ciclos de manutenção. Fabricantes de máquina podem oferecer a seus consumidores serviços sob medida que mantenham a máquina em sua condição ideal sempre. "Os dados também podem ser usados para otimizar o design da própria máquina," diz Staudecker. Com a manutenção preditiva, fabricantes de máquina podem oferecer um pacote de serviços compreensivo e efetivo que faça melhorias específicas na máquina.
Autor: Carola Schwankner, Editora de Comunicações Corporativas, B&R
O mapp Technology da B&R está revolucionando a criação de software para maquinário industrial e equipamento. Componentes mapp (Os mapps) são tão fáceis de usar como um app de celular. Em vez de escrever infinitas linhas de código para construir um sistema de gerenciamento, sistema de alarme e sequencia de controle do zero, fabricantes de máquina simplesmente configuram os aplicativos prontos com alguns cliques do mouse. Algorítimos complexos são fáceis de gerenciar. Programadores podem focar inteiramente no processo da máquina.
Comando fácil de controle avançado
Todas as funções de controle - de um controlador PID básico a um controlador extremamente complexo como o hidráulico - são acessíveis por uma interface com mapp Control que é uniforme e fácil de usar. Controladores adaptativos, auto-ajuste e detecção virtual ajudam a otimizar parâmetros de controle e os aperfeiçoar durante operação.