Metrologia remota:veja como coletar dados críticos de fabricação

Com os fabricantes procurando fazer mais com menos para se manterem lucrativos, a medição remota é vital. Veja o que você precisa saber sobre as ferramentas que coletam pontos de medição críticos de praticamente qualquer lugar.

Metrologia é a ciência da medição. É um tópico profundamente técnico, mas para montadoras, instalações aeroespaciais, fabricantes médicos - e qualquer outra pessoa envolvida na produção de componentes discretos - a metrologia é principalmente garantir que as profundidades, diâmetros, posições, comprimentos e ângulos das peças atendam às tolerâncias dimensionais.

No entanto, há muito mais na metrologia do que micrômetros e medidores de altura, começando com a coleta de dados dimensionais, seguida por sua análise estatística.

Automatizado e econômico

O uso de estatísticas na gestão da qualidade não é novidade. Na verdade, tem quase 100 anos. Proposto pela primeira vez pelo físico e engenheiro Walter Shewhart, seus esforços para reduzir a variação de peças levaram ao desenvolvimento do SQC (controle estatístico de qualidade) e seu subconjunto SPC (controle estatístico de processo). Hoje, SPC e SQC são componentes centrais de qualquer sistema de controle de qualidade.

Os termos são frequentemente usados ​​de forma intercambiável, embora os puristas da metrologia argumentem que há uma diferença significativa. Onde o SPC é usado durante o processo de fabricação para evitar defeitos e melhorar a qualidade da peça, o SQC é realizado após o fato. No entanto, ambos contam com coleta e análise de dados, e ambos ajudam a identificar tendências no processo de fabricação.



A questão então se torna:Qual é a melhor maneira de coletar e registrar dados de fabricação?

Muitos locais de trabalho ainda dependem de medições manuais, anotando os valores com caneta e papel ou digitando-os em uma planilha. E embora não haja nada de errado com a primeira parte – fazer medições manuais – certamente existem métodos muito mais automatizados e econômicos para coletar dados dimensionais para uso em controle estatístico de processos ou em um sistema de software de gerenciamento de qualidade.

Hardware de coleta de dados:metrologia nas ondas

Um deles vem do L.S. Starrett Company, onde o Diretor de Pesquisa e Desenvolvimento Jeffrey Wilkinson descreve várias opções para coleta eficiente de dados industriais.

“Temos multiplexadores com fio que podem receber dados de uma variedade de ferramentas de medição e enviar esses valores para um computador”, diz ele. "Além disso, temos nossa linha de produtos DataSure, que é essencialmente uma versão virtual ou sem fio de um multiplexador."

Com o DataSure, o dispositivo de medição – um micrômetro ou paquímetro, por exemplo – deve ser equipado com um rádio, explica Wilkinson. À medida que o operador faz cada medição, ele aperta um botão no dispositivo, enviando os dados para um gateway conectado ao computador. Os dados são tabulados em um formulário de log ou enviados por uma porta COM para um programa SPC ou Microsoft Excel. Um multiplexador faz a mesma coisa, mas usa um cabo em vez de um rádio para transmitir dados.

Para aplicativos remotos ou baseados em campo, os dados podem ser enviados da ferramenta manual para um aplicativo móvel no smartphone do usuário. A partir daí, ele pode ser enviado por e-mail, salvo para upload no retorno do usuário ao home office ou enviado para um gateway seguro que compartilha as informações com a fábrica ou a nave-mãe corporativa. Este último cenário também se aplica a organizações com múltiplas instalações, mesmo aquelas localizadas em diferentes estados, países e continentes.

Diz Wilkinson:“Temos muitas aplicações onde não há nada mais do que um computador de bancada que está conversando com ferramentas no chão de fábrica, e tudo é local para essa instalação. No outro extremo, temos um cliente na Ásia que realmente envia seus dados pela web para um local na Europa, onde são processados ​​e enviados de volta ao site original para exibição em uma interface de usuário. Existem tantos fabricantes hoje que estão coletando, consumindo e armazenando dados de qualidade que tivemos que desenvolver um sistema muito flexível, capaz de lidar com uma variedade de requisitos diferentes.”

Software de coleta de dados:o link crítico

Hany Abdel-Motaleb, MeasurLink e especialista em gerenciamento de dados da Mitutoyo America Corp., vê requisitos semelhantes. Assim como Starrett e outros, a empresa oferece multiplexadores tradicionais e todo o hardware necessário para coleta de dados com fio. Para instalações que desejam pular os cabos, no entanto, a Mitutoyo também oferece o U-WAVE, um sistema de hardware que permite transmitir informações de medição sem fio para um computador.


Nesta sessão de perguntas e respostas do MeasurLink, Drew Klaber e Jeremy Banks da Mitutoyo America Corp. discutem como trabalhar com sistemas de coleta de dados.



U-WAVE consiste em dois componentes, explica Abdel-Motaleb - um receptor conectado ao computador via USB e transmissores individuais para cada ferramenta de medição, que podem ser localizados a até 60 pés do receptor. Há também uma parte de software que gerencia a comunicação entre os diferentes dispositivos.

Independentemente de como os dados são coletados ou de qualquer sistema usado para coletá-los, seu valor é limitado sem algum tipo de software de gerenciamento de dados de qualidade. No caso da Mitutoyo, esse software é o MeasurLink, um sistema modular que suporta análise estatística, rastreamento e calibração de medidores, análise de processos, CEP e muito mais. “Uma vez que os dados estão no banco de dados MeasurLink, eles podem ser acessados ​​remotamente pela nuvem ou diretamente de um banco de dados SQL na rede do cliente”, diz Abdel-Motaleb.

Comece a coletar dados de chão de fábrica agora

Para instalações nervosas com o custo e o incômodo de implementar hardware de coleta de dados com ou sem fio, não importa um sistema de software de gerenciamento de dados de qualidade, não é uma tarefa tão grande quanto se imagina. Abdel-Motaleb sugere que o elefante pode ser comido uma mordida de cada vez, e você já pode ter pelo menos alguns dos equipamentos necessários.

“Muitos micrômetros, indicadores e paquímetros já estão equipados com a porta necessária”, diz. “Em caso afirmativo, tudo o que é necessário é um único cabo e um computador para começar a coletar dados.” Isso elimina a chance de erros de digitação de informações, acrescenta ele, bem como a chance de uma máquina-ferramenta cara ficar inadvertidamente ociosa enquanto o operador está anotando ou digitando dados dimensionais. Além disso, o esforço por trás de uma implementação completa se resume a duas coisas:onde você deseja coletar dados e o que deseja fazer com eles?

“Dependendo do tamanho de sua implementação e de quanto espaço para melhorias você tem, o retorno do investimento para esses sistemas geralmente é bastante rápido”, diz ele. “Como prova, trabalhei recentemente com um cliente que reduziu seus custos de sucata em US$ 180.000 no primeiro ano. O investimento em MeasurLink, U-WAVE e novas ferramentas manuais foi apenas uma fração desse custo. Dito isso, alcançar ROI completo em um ano ou menos é bastante comum.”



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