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Quão inteligente é a sua linha de embalagem?

Dan Rossek, Regional Marketing Manager, Omron UK

Adoptar a Indústria 4.0 na sua linha de embalagem pode ter muitas vantagens, desde uma melhor gestão de dados a uma eficiência melhorada. No entanto, apesar de as vantagens serem claras, a substituição de toda a linha de produção pode não ser uma opção para empresas de embalagens que trabalham com margens já apertadas. Embora a transição para uma linha moderna, flexível e inteligente tenha maiores vantagens, até as alterações pequenas às instalações existentes podem melhorar significativamente a eficiência.

Tudo em prol dos dados

As linhas de embalagem inteligentes podem melhorar a rastreabilidade, o tempo de actividade e a qualidade e reduzir os custos de funcionamento e o custo total de propriedade. Muitas das vantagens advêm de terem uma plataforma de componentes e controlo integrada que permite uma troca perfeita de dados entre dispositivos e o sistema de controlo. O acesso a dados ao nível do componente é um dos principais factores que permitem reconhecer as vantagens de um sistema da Indústria 4.0.

Especialmente em equipamento mais antigo, mesmo que alguns dados estejam disponíveis, normalmente trata-se apenas de uma indicação binária de ligado/desligado. A máquina está a trabalhar ou não, o sensor pode detectar alguma coisa ou não. Muitas vezes não existe informação analógica que possa, por exemplo, indicar que uma máquina está a funcionar com uma capacidade inferior à máxima devido a um desgaste crescente nos rolamentos do motor ou que um sensor óptico está a ficar sujo em vez de simplesmente ter deixado de funcionar.

Assim, reunir esses dados electronicamente é um bom primeiro passo. Pode ser necessário alterar o processo de trabalho para se garantir que os dados são registados correctamente e não apenas rabiscados ilegivelmente num formulário de papel. Ou se os dados já estiverem a ser reunidos pelo equipamento, ligar a máquina a um domínio de IT de nível superior ou a um software analítico. O equipamento pode necessitar de pequenas actualizações técnicas para adicionar mais sensores para recolher dados de funcionamento, converter a informação analógica existente para um formato digital ou adicionar um módulo de comunicação de dados para proporcionar o controlo e a recolha de dados remotos.

Depois de implementar o processo básico de recolha de dados, é possível começar a analisar os dados para se saber quão eficiente é o funcionamento da linha e, muitas vezes, para identificar potenciais obstáculos ao processo que proporcionaria ainda mais melhorias à eficiência. Será também possível monitorizar o estado do dispositivo, permitindo uma funcionalidade de manutenção preventiva.

Por exemplo, imagine-se que a máquina de etiquetagem da linha tem uma pequena avaria. Os operadores sabem que é necessário ajustá-la de tempos a tempos para a manter em bom funcionamento. Demora apenas um ou dois minutos a resolver e, por isso, já nem mantêm um registo; mas, a longo prazo, tal pode ter um impacto significativo na eficiência da linha.

Um passo de cada vez

Saber se a linha de embalagem está a funcionar bem permite concentrar o investimento nas peças que são menos eficientes. Isso também permite desenvolver uma estratégia de migração das suas linhas para permitir uma produção flexível e inteligente.

Nos mercados actuais em rápida evolução, os ciclos de produtos tendem a ser mais curtos e diversificados. As linhas que estão configuradas para um único produto ou que demoram muito a mudar para um produto diferente podem ser causas significativas de ineficiência. Reconfigurar a linha para permitir suportar diferentes tipos de produtos ou automatizar a mudança pode trazer grandes vantagens, ao manter as linhas existentes em funcionamento durante mais tempo e ao reduzir o tempo perdido aquando da troca entre produtos.

Falar a mesma linguagem

Quer esteja a actualizar parte de uma linha existente ou a construir uma nova, é essencial que todas as máquinas comuniquem através de protocolos standard e conjuntos de dados comuns. Mesmo uma linha nova terá provavelmente componentes de diferentes fabricantes, pelo que é fundamental garantir que todos falam a mesma língua.

Por exemplo, o OPC UA é um standard de comunicação aberta e segura amplamente utilizado em aplicações da Indústria 4.0. O OPC UA é um desenvolvimento multiplataforma do OPC (OLE para controlo de processos), que foi inicialmente definido por vários intervenientes de automação em conjunto com a Microsoft em 1995. O OPC UA foi desenvolvido com base no sucesso do OPC, oferecendo uma solução independente de plataformas que também inclui o processamento de dados com base num modelo.

Além de comunicar entre si, o equipamento na linha também tem de fornecer interfaces padrão aos operadores. Normas como a PackML definem uma série de modos e estados para garantir o aspecto comum de uma HMI, assim como garantir um método comum de transmitir dados importantes entre máquinas.

Tomar decisões mais inteligentes

Ao ter os dados disponíveis num formato comum e simples de compreender, os operadores e controladores de produção podem tomar decisões mais informadas sobre o estado de uma linha de embalagem. Os problemas podem ser identificados e resolvidos rapidamente. Mais importante do que isso, os sistemas inteligentes podem até detectar possíveis problemas antes que estes ocorram, permitindo programar uma manutenção preventiva para garantir que a linha permanece em funcionamento.