Como IoT Impulsiona a Fabricação de Metais: 4 Ganhos de Eficiência Comprovados

A Internet das Coisas (IoT) causou mudanças tremendas em como setores comerciais operam. Graças às tecnologias de IoT industrial, as empresas podem superar muitos desafios e desfrutar dos benefícios de operações melhoradas.

Independentemente de você estar pronto para fazer o mesmo, obter exemplos do que é possível em uma indústria específica pode encorajar a dar o salto com investimentos em tecnologia. Aqui está uma análise mais detalhada de como a IoT pode melhorar a eficiência na fabricação de metais.

1. Mostrando Parâmetros de Qualidade de Solda e Outros Detalhes Valiosos

Soluções de IoT se destacam na coleta de dados em tempo real durante todas as etapas do processo de fabricação de metais. O fluxo de trabalho se torna mais eficiente no geral porque as pessoas podem examinar quais aspectos têm os resultados esperados ou desejados e onde existe espaço para melhoria.

O monitoramento de solda baseado em IoT permite que as pessoas deixem de olhar planilhas e documentação manual para avaliar métricas de qualidade. Em vez disso, o monitoramento de solda orientado a dados com sensores IoT coleta dados do ponto de solda para processamento e análise com quase nenhum atraso entre a coleta e a disponibilidade. As pessoas também podem enviar as informações associadas para dispositivos móveis para fácil visualização.

Essas configurações muitas vezes podem fazer mais do que apenas fornecer detalhes de qualidade de solda. Elas podem confirmar o número de estações de solda em uso, seus parâmetros e quais operadores trabalham no chão de fábrica durante um determinado turno. Isso facilita obter uma perspectiva útil da produção geral da instalação.

Algumas empresas de solda até fornecem soluções de IoT a clientes ávidos por melhorar a eficiência na fabricação de metais. A ESAB trabalhou com parceiros de tecnologia para criar três produtos baseados em nuvem que ajudam oficinas de solda a identificar as razões por trás da diminuição da produtividade.

Um deles, usado para solda MIG (Metal Inert Gas), ajudou os clientes a ver um aumento médio de 20% na utilização de equipamentos. Aumentou a quantidade de tempo que os trabalhadores passavam soldando versus fazendo outras tarefas. Outra ferramenta de IoT envia instruções digitalizadas para cada máquina de solda, garantindo que os técnicos conheçam os parâmetros necessários para completar uma solda. Essa informação também aumentou a produtividade.

2. Melhorando a Seleção de Materiais para Corte a Laser

Um dos primeiros passos para um processo de fabricação de metais bem-sucedido é estar ciente das características do material. Aspectos como limites de escoamento e resistência à tração, resistência à corrosão e ductilidade devem ser considerados durante o processo de seleção. Eles determinam coletivamente a adequação do metal para fabricação e como o resultado será e funcionará.

Cortadores a laser são frequentemente vistos como algumas das ferramentas de fabricação mais versáteis devido à gama de materiais que podem manusear. Além de metal, essas máquinas trabalham com madeira, plástico e papel. Pesquisadores do MIT recentemente mostraram como a IoT poderia melhorar a confiança de operadores de cortadores a laser enquanto trabalham com vários materiais. Eles criaram uma plataforma cheia de sensores, apropriadamente chamada SensiCut. É um add-on para cortadores a laser convencionais.

A inovação combina sensores conectados, deep learning e uma técnica de análise óptica chamada speckle sensing que permite a um laser captar detalhes minuciosos na superfície de um material. A equipe disse que sua solução poderia reduzir desperdício e dar às pessoas instruções específicas sobre como trabalhar com um material particular. Ela também faz ajustes menores automaticamente para evitar resultados indesejados.

Mustafa Doga Dogan, candidato a Ph.D. que trabalhou no projeto, explicou: "Ao aumentar cortadores a laser padrão com sensores de imagem sem lente, podemos identificar facilmente materiais visualmente semelhantes comumente encontrados em oficinas e reduzir o desperdício geral. Fazemos isso aproveitando a estrutura de superfície em nível de mícron de um material, que é uma característica única mesmo quando visualmente semelhante a outro tipo. Sem isso, você provavelmente teria que fazer um palpite educado sobre o nome correto do material a partir de um grande banco de dados."

Os pesquisadores usaram mais de 38.000 imagens para ajudar a ferramenta a diferenciar entre 30 tipos diferentes de imagem. O sistema também pode sinalizar pessoas antes que elas tentem cortar materiais que geram chamas tóxicas. A equipe planeja expandir sua solução para medir a espessura do material em fases posteriores de seu trabalho.

3. Reduzindo Tempo de Inatividade de Máquinas

A IoT industrial também pode prevenir problemas onde máquinas falham repentinamente e interrompem o fluxo de trabalho. Um estudo indicou que o monitoramento de equipamentos poderia aumentar a produtividade global em até 25% até 2025.

Máquinas de fabricação de metais quebradas poderiam fazer com que as empresas perdessem prazos ou limitassem o número de técnicos trabalhando em certos turnos. Então, dependendo do problema que torna o equipamento inoperável, as pessoas podem precisar esperar dias ou semanas para que peças de reposição cheguem ou técnicos especializados agendem chamadas de serviço.

Sensores IoT podem prevenir esses desafios coletando detalhes operacionais que indicam anormalidades ou que uma máquina precisa de manutenção para prevenir complicações. Uma empresa tem uma solução IoT que envia dados de equipamentos em tempo real para seus técnicos de serviço. Se um cliente encontra um problema e precisa de assistência técnica, o fornecedor do equipamento já tem algumas informações críticas sobre o escopo do problema.

Fabricantes de metais também podem usar dados de sensores para rastrear quais máquinas experimentam tempo de inatividade com mais frequência ou se há padrões nos problemas. Essa informação poderia moldar suas decisões sobre quando substituir equipamentos ou realizar certas medidas de manutenção com mais frequência para evitar paralisações de equipamentos.

4. Prevenindo Anormalidades no Ambiente de Produção

Um único aspecto fora dos parâmetros recomendados poderia afetar negativamente a eficiência da fabricação de metais. Poderia fazer com que as pessoas paralisassem a produção para corrigir o problema. No entanto, o cenário ideal envolve indivíduos notando problemas antes que a paralisação de uma fábrica se torne a única opção.

Uma aplicação da IoT industrial para fabricação de metais envolveu uma empresa melhorando um processo chamado austêmpera. Ele endurece ligas à base de ferro passando-as por um forno quente. As peças que passam por esse processo emergem como mais resistentes à fadiga e têm maior resistência a choques. Assim, são bons candidatos para componentes como arruelas de encosto que vão em transmissões de veículos.

Depois que as peças passam pelo forno, elas são mergulhadas em um banho de sal que permanece em uma temperatura precisa. Correias de níquel-titânio transportam as peças por cada fase. Os técnicos devem interromper a produção se as correias saírem do alinhamento para resolver o problema. No entanto, fazer isso significa esperar até 36 horas para os fornos esfriarem.

Sensores inteligentes dão aos gerentes de fábrica alertas em tempo real de quaisquer casos em que a posição de uma correia cai fora dos parâmetros ou mostra outras anormalidades. Obter essa informação permite que eles tomem ação corretiva antes que desligar a maquinaria se torne a única opção.

A IoT Industrial Pode Promover a Eficiência na Fabricação

Numerosas coisas podem fazer com que uma instalação experimente uma queda curta ou prolongada na eficiência da fabricação de metais. Sensores IoT não garantem uma solução rápida. No entanto, eles podem fornecer melhor visibilidade, permitindo que tomadores de decisão abordem coisas que impedem a produção de negócios mais prontamente. Os dados em tempo real também podem ajudá-los a determinar as soluções mais eficazes, seja envolvendo treinamento de funcionários, substituição de equipamentos, diferentes cronogramas de manutenção ou outra coisa.