Monitoramento da condição da máquina:melhorando a integridade da máquina e OEE

O que é o monitoramento de condições da máquina?

O monitoramento da condição da máquina é a capacidade de avaliar a integridade de uma máquina durante um período de tempo. Isso pode incluir coisas como sua eficiência, pois as perdas de eficiência podem indicar um problema subjacente. Também inclui desgaste de peças, indicadores de desempenho, como saída de peças defeituosas, estatísticas de uso e estatísticas de manutenção.

Atualmente, a maioria da indústria manufatureira opera com estratégias de manutenção primitivas, muitas vezes mantendo seus equipamentos com base em uma abordagem reativa ou baseada em calendário. O raciocínio para isso é que a maioria dos fabricantes não possui os dados de condição da máquina para informá-los sobre a saúde operacional de seus equipamentos.

Como resultado, suas escolhas são manter o equipamento em um cronograma ou simplesmente esperar até que ele falhe, nenhuma das duas sendo uma solução eficiente. Isso leva a uma quantidade impressionante de desperdício na forma de despesas de manutenção desnecessárias ou grandes períodos de inatividade da máquina.

Neste artigo, exploraremos como o monitoramento de condições resolve esse problema, fornecendo aos fabricantes os dados de condição de máquina em tempo real necessários para tomar decisões proativas com base na saúde atual de seus equipamentos, permitindo até mesmo introduzir automação no chão de fábrica .

Com o monitoramento de condições, você tem acesso instantâneo à integridade e ao diagnóstico da máquina para uma visão em tempo real do desempenho da máquina.

Diferença entre monitoramento de condição e monitoramento de máquina

Enquanto o monitoramento de condições fornece diagnósticos e ajuda a determinar a saúde de uma máquina com base em várias condições medidas, o monitoramento da máquina fornece um status simples da máquina:A máquina está sendo produtiva ou não?

O monitoramento da máquina certamente é útil para os fabricantes, pois fornece dados de tempo de atividade da máquina para que os operadores e as equipes de manutenção possam reagir rapidamente aos eventos de tempo de inatividade. No entanto, isso é inadequado por duas razões principais.

Em primeiro lugar, ele não fornece a análise mais profunda da máquina de monitoramento de condições para diagnosticar problemas e ajustar processos para otimizar o desempenho dos ativos. Além disso, o rastreamento simples do tempo de inatividade da máquina força os fabricantes a adotar medidas dispendiosas de manutenção preventiva que são desnecessárias, ou confiar na manutenção reativa, incapaz de realmente entender a natureza do problema, mas simplesmente corrigi-lo até que aconteça novamente.

Curiosamente, a manutenção excessiva (geralmente resultado de uma estratégia baseada em calendário) pode ser tão desperdiçada quanto o tempo de inatividade não planejado, pois não é apenas caro, mas também demorado.

Por outro lado, o monitoramento de condições permite que os fabricantes aproveitem as condições em tempo real de seus ativos para monitorar e otimizar a manutenção e o desempenho de suas máquinas para garantir que elas não sejam mantidas em excesso ou sofram com paradas não planejadas.

Um exemplo do painel de turno atual da MachineMetrics exibindo dados de desempenho da máquina em tempo real.

Por que o monitoramento de condições é importante?

O monitoramento de condições é importante para instalações de manufatura enxuta porque reduz o tempo de inatividade, aumenta a eficiência da produção e ajuda na previsão de custos, suprimentos de peças sobressalentes, necessidades de manutenção e tempo, bem como previsões de produção mais precisas.

Em resumo, o monitoramento da condição da máquina ajuda os fabricantes a extrair mais de seus equipamentos existentes, sem gastar tempo e orçamento com manutenção desnecessária. Eles são capazes de fazer isso porque têm uma visão mais profunda e precisa do desempenho de seus equipamentos, que podem ser usados ​​para melhorar a tomada de decisões.

Isso permite operadores, gerentes e equipes de manutenção de alto desempenho, bem como impulsiona uma variedade de KPIs notáveis, incluindo tempo de atividade da máquina, utilização e, claro, OEE. De certa forma, o monitoramento de condições é uma forma mais madura de monitoramento de máquinas, aproveitando os dados úteis da máquina para aproveitar o meio termo entre a manutenção baseada em calendário e a manutenção reativa.

Embora a maioria dos fabricantes possa começar simplesmente monitorando os tempos de atividade dos equipamentos, eventualmente a concorrência os forçará a progredir para monitorar as condições das máquinas para entender a saúde de seus equipamentos e otimizar seu desempenho.

Benefícios do monitoramento de condições

Os benefícios do monitoramento de condições são abundantes. Uma grande vantagem do monitoramento de condições é aumentar a longevidade do equipamento. Se um parâmetro específico estiver continuamente fora dos intervalos esperados, especialmente fatores que podem danificar gravemente uma máquina ou seus componentes, os problemas subjacentes podem ser avaliados e reparados antes que ocorra um evento de tempo de inatividade ou danos dispendiosos de longo prazo.

O monitoramento de condições também é benéfico para a eficiência geral da produção, pois pode ajudar os líderes a tomar decisões importantes, como continuar ou não a produção usando equipamentos parcialmente danificados e por quanto tempo sem incorrer em custos adicionais ou reduzir a qualidade do produto. Desta forma, limita o tempo de inatividade, bem como os custos de peças, porque as máquinas podem ser usadas com a máxima eficiência. Isso é especialmente importante para instalações 24 horas por dia, 7 dias por semana e fabricantes que operam uma fábrica sem luzes.

O monitoramento da condição da máquina suporta uma variedade de objetivos para os fabricantes, incluindo:

• Reduzindo e eliminando o tempo de inatividade não planejado da máquina
• Otimizando a integridade e o desempenho da máquina
• Melhorar a qualidade e reduzir peças de sucata
• Conduzindo um programa de manutenção de alto desempenho com base em dados precisos da máquina
• Ativando a automação com base em dados de condição de máquina em tempo real

Um monitoramento da condição da máquina painel para relatar o tempo de atividade da máquina, a integridade do equipamento e fornecer notificações para atividades de manutenção.

Quais condições você pode monitorar em uma máquina?

Há quase um número ilimitado de condições que podem ser monitoradas em uma máquina. O dispositivo MachineMetrics Edge se conecta diretamente ao PLC de uma máquina, dando acesso a uma ampla variedade de dados da máquina. Além disso, você pode adicionar sensores externos ou conectar equipamentos mais antigos com E/S digital e analógica para garantir que todos os equipamentos estejam sendo monitorados.

Esses dados de condição da máquina podem ser analisados ​​para entender melhor a integridade da máquina e tomar medidas para manter o equipamento quando houver uma determinada variável indicando falha iminente da máquina. Abaixo estão algumas das condições e componentes que podem ser monitorados para identificar tendências, prever falhas e implementar atividades de manutenção baseadas em condições:

• Monitoramento de vibração:os padrões de vibração podem indicar muitas coisas diferentes. O monitoramento de padrões de vibração pode oferecer informações sobre a durabilidade da peça e as alterações nesse padrão podem indicar uma ferramenta com falha, geralmente 15 minutos ou mais do que quando um operador humano pode começar a ver um problema.
• Desgaste do rolamento:O desgaste do rolamento de esferas pode causar danos ao equipamento de fabricação e geralmente ocorre durante os tempos de inicialização e desaceleração porque a pressão do fluido na máquina não é alta o suficiente para manter a lubrificação adequada. Níveis de lubrificante muito baixos também podem causar desgaste do rolamento, além de usar o tipo errado de lubrificante para o trabalho. Ao monitorar a condição dos rolamentos usando um dispositivo Edge, a manutenção dispendiosa e o tempo de inatividade podem ser evitados, e os custos da máquina podem ser drasticamente reduzidos à medida que as falhas críticas se tornam cada vez menos frequentes.
• Carga:À medida que uma máquina-ferramenta executa um trabalho no material, ela naturalmente se torna maçante, forçando a máquina a aumentar a carga para garantir o corte adequado, semelhante a como você pode aplicar mais pressão a um lápis não apontado ao escrever. O que isso pode dizer aos operadores é que, à medida que a carga aumenta, a vida útil da ferramenta pode estar terminando.
• Torque:identifique anomalias na força rotacional da máquina, desenvolvendo uma melhor compreensão de como ela muda durante as execuções de trabalho e qualquer correlação com peças de sucata, falhas de máquina e ferramentas quebradas.
• Aceleração:o eixo não inicia imediatamente em uma determinada velocidade, mas acelera e desacelera com base no programa.
• Velocidade do fuso:analise as RPMs (rotações por minuto) de seus fusos, observando como a velocidade do fuso pode aumentar o desgaste da ferramenta, estimular vibrações ou causar quebras de ferramentas.
• Temperatura:A temperatura é um indicador aparente de muitos problemas potenciais dentro de uma máquina. O monitoramento da temperatura da máquina pode alertar os funcionários da produção sobre uma falha iminente da máquina ou até mesmo riscos à saúde, como grandes quebras de máquina ou até mesmo incêndios em alguns ambientes de fabricação mais hostis.
• Falha de ferramenta:com uma solução de monitoramento de condição implantada, você pode não apenas identificar quando uma ferramenta quebra, mas até prever quando uma falha de ferramenta é iminente, para que você possa implantar a manutenção preventiva para corrigir o problema antes que ele aconteça.
l>

[Estudo de caso:Como a BC Machining prevê e previne falhas em máquinas-ferramenta, gerando uma economia anual de US$ 72.000 por máquina]

Técnicas de monitoramento de condição da máquina

Existem três tipos principais de técnicas de monitoramento de máquinas, incluindo:

• Monitoramento manual de condições que envolve a inspeção manual de equipamentos quanto a desgaste, documentando falhas de equipamentos, temperatura e outros dados relevantes. Essa técnica analógica requer que alguém esteja no local para coletar as informações e espera um grau de precisão para o qual os humanos geralmente não são projetados. É por isso que recomendamos painéis de manufatura digital para garantir a visibilidade dos dados da máquina em todo o chão de fábrica.
• O controle da máquina e o monitoramento baseado em sensores envolvem a extração de dados diretamente do controle da máquina, usando E/S digital e analógica, ou a colocação de sensores em máquinas para coletar e avaliar dados. Em ambientes de fabricação, os sensores básicos geralmente apresentam problemas como serem derrubados ou ficarem imprecisos devido a choques, condições químicas ou de calor etc. No entanto, soluções como o Adaptador de dados de alta frequência MachineMetrics são menos um sensor no sentido tradicional em que ele se conecta diretamente ao PLC e é imune a choques, inclinações, lascas de metal voadoras e outras condições perigosas. Ele também coleta dados a 1.000 vezes a velocidade da maioria dos sensores do mercado.
• Aproveitar a IoT leva o monitoramento da condição da máquina para o próximo nível porque permite o monitoramento remoto da máquina e pode utilizar software baseado em nuvem para agregar dados, executar análises, criar relatórios e muito mais. A IoT também abre a possibilidade de manutenção baseada em condições, geralmente em tempo real.

Comece a reduzir seu tempo de inatividade hoje

Agende uma demonstração

Ativando a manutenção baseada em condições

O monitoramento baseado em condição conduz uma rotina de manutenção baseada em condição em que a manutenção é concluída quando as máquinas estão indicando que há uma grande chance de falha da máquina.

Com uma solução de monitoramento de condição habilitada, os fabricantes podem mudar rapidamente de estratégias de manutenção reativas ou baseadas em calendário para uma abordagem baseada em uso ou condição. Isso lhes dá a oportunidade de dar suporte às tarefas de manutenção do equipamento no momento certo, em vez de manter o equipamento em excesso ou esperar que uma máquina pare.

Alarmes, notificações e automação

O sistema de monitoramento de condição habilitado para IoT da MachineMetrics fornece a infraestrutura para integração com outros sistemas para permitir notificações e outras atividades automatizadas. Dessa forma, os dados de condição da máquina em tempo real podem informar e capacitar sua equipe para tomar decisões melhores e mais rápidas com base em dados precisos.

Vamos percorrer alguns exemplos:

• Integração com CMMS:Sua equipe de manutenção e operadores são responsáveis ​​por garantir que seu equipamento esteja funcionando de maneira ideal, mas seu sistema de manutenção não coleta dados precisos da máquina. Com o MachineMetrics, eventos de tempo de inatividade, estágios de configuração, anomalias, uso geral ou alarmes podem ser enviados automaticamente para um CMMS ou outro sistema.
• Automatizando a manutenção:Ao rastrear as condições da máquina, um alarme pode ativar um fluxo de trabalho que notifique imediatamente a pessoa correta sobre o problema. Isso não apenas é útil para garantir que o problema seja resolvido o mais rápido possível, mas, dependendo dos dados da máquina, os limites de condição podem permitir que operadores e equipes de manutenção corrijam o problema antes torna-se um problema. Por exemplo, talvez um alarme de "fluido baixo" acione uma notificação para um operador completar os fluidos antes que a máquina falhe. Isso nos aproxima da manutenção preditiva.

A manutenção baseada em condições certamente é benéfica para os resultados de um fabricante em comparação com uma estratégia de manutenção reativa que resolve os problemas da máquina somente depois que eles quebram. No entanto, avançar em direção a uma estratégia de manutenção preditiva é ainda mais eficiente e lucrativo para fabricantes com conhecimento de dados.

Com a manutenção preditiva, o monitoramento de condições pode ser usado como fonte de dados junto com outras para análise para responder à pergunta:“Quando a máquina vai quebrar?” Desde que um modelo seja treinado com precisão, esse tipo de percepção pode reduzir o tempo de inatividade e os custos ainda mais do que uma rotina de manutenção baseada em condições.

Máquina parada ou falha iminente detectada? Notifique automaticamente a pessoa certa no momento certo para resolver o problema o mais rápido possível ou antes mesmo que o problema aconteça.

Soluções de monitoramento da condição da máquina

A plataforma IoT Industrial MachineMetrics oferece um sistema para monitoramento de condições de máquinas para que os fabricantes possam aproveitar o fluxo de dados em tempo real de suas máquinas para monitorar o desempenho, implantar manutenção e muito mais.

Oferecemos uma solução plug-and-play para conectar a máquinas via PLC e coletar e transformar dados em dados de máquinas consumíveis e insights em questão de minutos. Com isso em mãos, você pode visualizar e gerenciar facilmente a integridade do seu equipamento, além de notificar a pessoa certa no momento certo para agir quando necessário. Além dos dados contextuais fornecidos pelos operadores, você terá visibilidade instantânea não apenas do desempenho e da integridade da máquina individual, mas também do status da operação como um todo.

Isso suporta uma variedade de objetivos para os fabricantes. Uma implementação simples do monitoramento de condições fornece informações sobre a integridade da máquina por meio de diagnósticos e alarmes e casos de uso mais avançados por meio de análise de ciclos, bem como fluxos de trabalho automatizados.

Explore a solução de monitoramento de condições MachineMetrics ou saiba como o AccuRounds gerou um aumento de 20% no OEE após a implantação do MachineMetrics.