Como a Internet Industrial Revoluciona Operações de Usinagem Personalizada

Muitas tecnologias importantes compõem o que passou a ser conhecido como Indústria 4.0, todas as quais fizeram grandes contribuições para como as oficinas de usinagem operarão no futuro. No entanto, alguns dos avanços mais interessantes nos últimos anos têm sido no reino da IIoT (ou Internet Industrial das Coisas). Consequentemente, há necessidade de conhecer a Internet das Coisas (IoT), os benefícios da IoT na indústria.

Como conceito, a IoT de oficina de usinagem pode moldar como a indústria de usinagem personalizada estrutura sua produção, garantia de qualidade e fluxo de trabalho. Para entender o conceito, este artigo apresentará a IoT de oficina de usinagem, responderá à pergunta "como a IoT é usada na fabricação" e então se aprofundará nos benefícios da IoT na indústria.

O que é a Internet Industrial das Coisas?

A Internet Industrial das Coisas é um subconjunto desta categoria de tecnologias que foca em aplicações industriais. Isso podem ser máquinas e processos que permitem monitoramento e avaliação constantes de produtos enquanto estão sendo construídos. IIoT também é referida como 'Internet Industrial', que a GE cunhou em 2012.

Como a IoT é Usada na Fabricação

A Internet Industrial das Coisas (IoT) cobre uma ampla seção de tecnologias. No entanto, compartilha uma coisa em comum: comunicação de dados. Como é popularmente chamada, IoT abrange pessoas, processos e tecnologias que se comunicam com sensores inteligentes e atuadores. Como resultado, as tecnologias em questão podem transmitir dados em processamento em lote ou até mesmo em tempo real para criar uma rede inteligente.

A Internet Industrial mais ampla não se refere apenas a eletrônicos ou fabricação, mas também a ferramentas e equipamentos tradicionalmente não elétricos. Um exemplo disso são os novos tubos metálicos que enviam instantaneamente sinais para uma oficina de usinagem na internet quando detectam corrosão em qualquer parte de seu revestimento. Estes podem detectar vazamentos em equipamentos industriais antes que fiquem fora de controle, e em alguns casos, podem desligar o sistema no evento de anormalidades.

Muitos dispositivos compatíveis com IIoT têm sensores embutidos, mas você pode adaptar outras tecnologias de fabricação após o fato. Esses sensores permitem que eles transportem sinais que podem tornar a comunicação muito mais conveniente para uma oficina de usinagem. Além disso, o relatório é adaptável a uma infinidade de dispositivos comuns, de telefones a computadores. Esses dispositivos podem frequentemente aproveitar wi-fi, Bluetooth ou Comunicação de Campo Próximo (NFC). Portanto, torna fácil aplicar a qualquer local de trabalho com poucos sensores adicionais necessários.

Isso não compreende apenas a máquina CNC principal, mas até peças e brocas. Isso seria uma mudança de paradigma, pois agora componentes individuais de máquinas seriam capazes de transmitir dados como leituras de temperatura, métricas de desempenho, níveis de vibração, etc. Esses dados detalhados podem levar a padrões muito melhores de operações de máquinas em muitas frentes.

Quais são os Benefícios da Internet Industrial das Coisas?

Como tecnologia, a projeção para gastos globais em Plataformas IIoT para Fabricação é que crescerá de $1.67B em 2018 para $12.44B em 2024. Isso lhe dá uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 40% ao longo de sete anos, segundo a Forbes.

Entre as indústrias que mais se beneficiarão com isso, a indústria de fabricação deve estar no topo nos próximos anos. O uso de tais tecnologias promete um nível maior de conectividade do que nunca. Além disso, possui aplicações para os campos de usinagem personalizada e manufatura aditiva.

Aqui estão os principais benefícios da IoT na indústria:

Monitoramento de Processo e Garantia de Qualidade Facilitados

Embora o controle de qualidade possa ser laborioso sob circunstâncias normais, um dos benefícios da IoT na indústria é que você verifica e cuida de todas as métricas e verificações de garantia de qualidade relevantes. Portanto, os deveres de manutenção da oficina de usinagem tornam-se mais fáceis e aliviam o uso de trabalho manual e verificações presenciais. Esses fatores ajudam qualquer operação de fabricação a funcionar sem problemas com plataformas de computação em nuvem que mantêm o desempenho e a qualidade do produto em dia.

Uma maneira de usar a IoT de oficina de usinagem para alcançar isso é com monitoramento de processo aprimorado e mantendo as funções rodando otimamente. Isso permite melhor uso de material e melhores processos. Além disso, dispositivos IIoT também fornecem análises de processo e dados para melhorar ainda mais o estado do fluxo de trabalho de uma oficina de usinagem.

Outro benefício da IoT na indústria é que ela também pode ajustar com base em mudanças climáticas ou de temperatura externas, umidade e outros fatores que podem afetar como as máquinas performam. Isso pode ser particularmente útil para operações sensíveis, onde as máquinas podem detectar possíveis mudanças e ajustar para elas. Por exemplo, isso poderia envolver comunicação com o termostato ou ar condicionado para manter um nível necessário de calor no ambiente de trabalho.

Em termos de melhorias de processo, dispositivos operando dentro da Internet Industrial podem se comunicar dentro de sistemas M2M. Isso pode permitir que dispositivos no mesmo fluxo de trabalho compartilhem informações sobre anormalidades ou variações em um produto na linha de montagem ou processo de usinagem. Portanto, permitindo que eles ajustem para compensar deficiências em uma área ou outra. Este nível aprimorado de comunicação entre etapas do fluxo de trabalho de fabricação pode melhorar a qualidade do produto final e garantir consistência entre unidades de uma só vez.

Manutenção Preventiva de Máquinas CNC

Um dos benefícios da IoT na indústria é que ela move o paradigma de manutenção reativa para preventiva. Isso mantém as máquinas funcionando com qualidade ideal e previne falhas. A longo prazo, esta é uma solução muito melhor que previne a interrupção do processo de trabalho devido a reparos e verificações manuais. Além disso, você pode colocar sensores em muitas máquinas diferentes. Portanto, é mais fácil detectar e alertar usuários sobre problemas muito específicos com componentes via oficina de usinagem na internet.

Empresas como a Fanuc usam sensores dentro de seus robôs junto com computação em nuvem para compilar dados de eficiência. Como resultado, eles podem detectar instantaneamente falhas de componentes e repassá-las aos engenheiros, permitindo correções muito mais rápidas. O monitoramento constante também dá aos supervisores a capacidade de notar degradação no desempenho do trabalho, tornando a substituição de peças mais rápida, menos intrusiva e muito mais fácil.

Sistemas IIoT podem rastrear superaquecimento, quebra de ferramentas, vibrações aumentadas e muito mais. Essas métricas podem dar aos engenheiros uma boa ideia de se uma peça de máquina precisa de mudanças ou substituição. Similarmente, dados mais detalhados podem informar a equipe de manutenção sobre a necessidade de lubrificação ou melhor remoção de cavacos.

Agendar verificações de manutenção pode ser um incômodo para muitas máquinas. No entanto, ter componentes IoT pode permitir lembretes automatizados. Por exemplo, oficinas de usinagem personalizada na internet têm múltiplas máquinas CNC com muitos componentes em constante necessidade de monitoramento. Eles também têm o software certo, que permite que peças informem os engenheiros do problema automaticamente. Esses tipos de sistemas podem até enviar notificações direto para um telefone ou computador quando necessário.

Benefícios de Produção e Rastreamento de Ativos

A IoT de oficina de usinagem envolve incorporar sensores dentro de máquinas para transmitir dados para fabricantes de máquinas de usinagem na internet. Este tipo particular de benefícios da IoT na indústria é útil para empresas e oficinas de máquinas CNC a longo prazo. À medida que coletam dados de uso e outras informações, fabricantes podem atualizar e melhorar suas máquinas CNC com iterações futuras.

Este tipo de coleta de dados pode dar às empresas insights sobre seus produtos no campo. Pode então permitir que eles façam recomendações aos usuários baseadas em suas métricas. Em essência, um fabricante poderia notar atrasos ou quedas no desempenho de uma máquina e contatá-los como uma forma de suporte ao cliente proativo. Além disso, podem aconselhar oficinas sobre como otimizar seus sistemas com inteligência reunida.

Ao rastrear seus ativos, fabricantes poderiam auxiliar oficinas de usinagem remotamente sem olhar a máquina ou solicitar uma inspeção do proprietário. Consequentemente, a empresa pode dar feedback e resolver problemas muito mais rápido. Além disso, oficinas de usinagem poderiam derivar benefícios massivos de uma oficina de usinagem na internet exigindo menos verificações de manutenção próprias.

Redução de Trabalho Manual e Melhor Segurança

Um dos importantes benefícios da IoT na indústria é que ela diminui o nível de trabalho necessário em qualquer momento. Portanto, empresas podem confiar em dados de uma oficina de usinagem na internet dentro do processo IoT para assumir a carga. Isso libera a equipe para focar em outros deveres.

Similarmente, como as máquinas podem monitorar seu próprio status. Elas podem avisar preventivamente a equipe sobre superaquecimento, falhas mecânicas ou quaisquer potenciais faltas de energia. Isso pode diminuir lesões no local de trabalho e tornar reparos muito menos dependentes de adivinhação. Outro aspecto deste monitoramento constante é que pode diminuir perigos no local de trabalho. Isso é devido à falta de presença de equipe física enquanto o monitoramento ocorre remotamente. Portanto, menos trabalhadores presentes leva a menos potenciais violações de segurança no local de trabalho.

Esta é apenas a ponta do iceberg, no entanto. Muitas empresas já estão trabalhando em robôs de reparo e manutenção que operam em princípios IoT. Esses robôs podem detectar e gerenciar outras máquinas usando protocolos pré-programados. Isso eliminaria ainda mais a necessidade de presença humana e garantiria reparos instantâneos na maioria das situações. Estas soluções IIoT teriam muito a oferecer.

Estas funções ainda estão apenas arranhando a superfície do que é possível, já que a tecnologia ainda está se desenvolvendo. No entanto, a confluência do crescimento da IIoT e da usinagem CNC e impressão 3D está lançando luz sobre todos os tipos de melhorias de fluxo de trabalho e modos de produção. Além disso, estas tecnologias provavelmente crescerão juntas em breve, oferecendo novas possibilidades a oficinas de usinagem em todo o mundo.

Conclusão

A Internet Industrial das Coisas (IoT) abrange pessoas, processos e tecnologias que se comunicam com sensores inteligentes e atuadores. Consequentemente, a IoT de oficina de usinagem pode transmitir dados para criar uma rede inteligente. Este artigo falou sobre IoT de oficina de usinagem. Respondeu à pergunta "como a IoT é usada na fabricação" e então mostrou alguns benefícios da IoT na indústria.