Quatro Soluções-Chave de IoT Transformando a Indústria de Ar Comprimido

Tecnologia inteligente traz mais funcionalidade para instalações industriais — como gerenciamento de máquina "inteligente" e manutenção preditiva. Para fabricantes de ar comprimido querendo funcionalidade adicional, estas aplicações de IoT podem ter um grande impacto positivo em performance, custos de manutenção e uso de energia.

A tecnologia da Indústria 4.0 está tendo um grande impacto na indústria de ar comprimido. Dispositivos de Internet das Coisas (IoT) estão tendo o maior impacto até agora. Eles estão fornecendo estratégias de manutenção otimizadas para profissionais, permitindo que melhorem performance, reduzam custos de manutenção e otimizem uso de energia.

Quais aplicações de IoT fabricantes de ar comprimido estão usando atualmente e como a indústria evoluirá nos próximos anos?

1. Manutenção Preditiva

Manutenção preditiva, provavelmente uma das aplicações mais populares de dispositivos IoT industriais, usa sensores conectados à internet para monitorar performance de equipamentos. Após construir uma linha de base de performance do equipamento, esses sensores podem alertar trabalhadores do local quando uma máquina está se comportando fora dos parâmetros típicos, de forma incomum, ou de um jeito que pode sinalizar que uma máquina está prestes a falhar.

Alguns sistemas podem ser capazes de desligar remotamente uma máquina com mau funcionamento também, prevenindo danos maiores ou falha. A abordagem de manutenção preditiva pode ser significativamente mais custo-efetiva do que uma estratégia de manutenção preventiva comparável. Sensores de performance IoT pegarão problemas que surgem entre verificações de manutenção regulares, ajudando supervisores a prevenir problemas que verificações regulares não teriam descoberto.

Manutenção preditiva também pode ajudar técnicos a detectar problemas mais cedo do que teriam de outra forma — permitindo reparos, reformas e substituições mais cedo que podem ajudar a reduzir o custo de manutenção no futuro.

Um whitepaper da Intel sobre o uso de IoT para manutenção preditiva de compressores de ar descobriu que a tecnologia fez um impacto significativo em tempo de inatividade e consumo de energia. De acordo com o relatório, o fabricante de compressores de ar Fusheng foi capaz de melhorar a taxa de correção na primeira vez em 20% e diminuir tempo de inatividade em 25% com uma solução de monitoramento IoT.

A abordagem particular da Fusheng utilizou quatro tipos diferentes de sensores para monitorar pressão de exaustão, temperatura de exaustão, temperatura de óleo e pressão de óleo. Os sensores entregaram informações a um modelo de analytics via controlador lógico programável.

Quando o modelo de analytics determinou que um parâmetro operacional estava indicando comportamento anormal, um alerta por e-mail foi enviado à equipe de manutenção, permitindo que eles agissem rapidamente para gerenciar funcionalidade do equipamento e prevenir danos.

Esta abordagem poderia ser expandida com sensores IoT adicionais que podem detectar distúrbios de processo. Um dispositivo rastreando umidade, por exemplo, poderia detectar acúmulo de condensação que pode interferir com outros sensores e levar a corrosão de tubos.

Existem riscos para esta abordagem. Manutenção preditiva alimentada por IA, por exemplo, criará o que é efetivamente um algoritmo de caixa preta que pode ser difícil de gerenciar e manter. No entanto, manutenção preditiva é uma das aplicações mais eficazes de coleta de dados e analytics de dados IoT, e oferece benefícios significativos para fabricantes e usuários finais de compressores de ar.

2. Economia de Energia com Otimização de Performance

Monitoramento de consumo é uma aplicação de IoT do lado do cliente em ar comprimido. Instalações usam dispositivos IoT para monitorar a energia que compressores de ar do local usam e para realizar análise de demanda de ar (ADA). Isso fornece a eles uma imagem mais precisa de quanto ar comprimido eles realmente precisam — cortando desperdício.

Como sensores IoT já rastreiam energia e dados de uso como parte de uma estratégia de manutenção preditiva, essas soluções de rastreamento de energia e demanda podem ser fáceis de implementar sobre a infraestrutura IoT existente.

Redução de perdas alimentada por IoT também pode ajudar a reduzir desperdício e melhorar eficiência energética. Em média, até 30% do ar comprimido gerado por compressores industriais desaparece devido a vazamentos na rede de suprimento. Sensores ultrassônicos, implantados perto de tubos e pontos comuns de vazamento, poderiam detectar automaticamente vazamentos de ar comprimido.

Esses dados ajudam com o gerenciamento de energia geral da instalação e podem ajudar usuários finais a identificar relações entre variáveis operacionais e consumo de energia. Fabricantes também podem usar dados de performance no design de futuros compressores de ar.

O relatório da Intel sobre a aplicação de tecnologia IoT da Fusheng também descobriu que o gerenciamento de compressor de ar IoT poderia gerar economias significativas de energia, como resultado de tempo de inatividade e manutenção reduzidos e mudanças operacionais que permitem usuários finais melhorarem performance do compressor de ar.

3. Gerenciamento Remoto e Automação de Compressor de Ar

Dispositivos IoT também podem ajudar fabricantes e usuários finais a criar sistemas monitorados e controlados remotamente, permitindo que gerentes de local alternem compressores de ar ou mudem configurações do compressor sem precisar estar no local.

Acesso remoto pode funcionar como uma feature autônoma de uma frota IoT ou existir como parte de um sistema de monitoramento de local mais complexo e multi-propósito. Frequentemente, acesso remoto é parte de um sistema de monitoramento remoto que também pode atuar como uma solução de manutenção preditiva.

Com esses dispositivos, também é possível conectar à internet via Wi-Fi ou rede celular, reduzindo a necessidade de conexões com fio e ajudando a tornar uma solução de gerenciamento de instalação remota mais flexível. Esses sistemas fornecem à equipe do local controle remoto de um sistema e permitem que técnicos ou gerentes verifiquem como um compressor de ar performa sem ter que estar lá.

Alguns sistemas altamente sofisticados podem ser capazes de quase totalmente automatizar compressores de ar e maquinário ou equipamento relacionado de um local. Esses sistemas também podem ajudar a coordenar compressores de ar com outros sistemas inteligentes no local — como robótica e soluções de gerenciamento de instalações.

Esses sistemas podem ser especialmente valiosos em um mundo pós-pandemia, onde usuários finais querem estar preparados para uma crise que pode impedir trabalhadores ou supervisores de visitar um local pessoalmente.

4. Informação de Serviço Instantânea

No caso de um compressor de ar quebrar ou precisar de serviço, sensores de monitoramento IoT podem fornecer informação em tempo real sobre aquele compressor de ar a um técnico. Por exemplo, se um sistema de manutenção preditiva monitora dados operacionais críticos para um compressor particular — como pressão e temperatura do barril de óleo de um compressor de ar — ele pode fornecer a um técnico pistas sobre o que está causando um problema particular antes que eles cheguem.

Isso pode dar ao técnico uma ideia melhor do que pode ter causado o problema, permitindo que eles reúnam as ferramentas certas ou tragam peças de reposição, minimizando assim o tempo que leva para completar uma solicitação de serviço.

Por exemplo, dados de pressão caindo rapidamente podem alertar a equipe no local para um vazamento de ar. Informação adicional de um sensor ultrassônico pode ajudar um técnico a pinpoint a localização do vazamento sem precisar estar no local. Se o ar está vazando de uma válvula de tanque defeituosa, o técnico pode trazer uma válvula de reposição com eles ou pedir uma antes mesmo de chegar na instalação.

Em alguns casos, esta informação extra pode até permitir que um técnico guie funcionários no local através do processo de reparo com suporte por telefone — reduzindo tempo de inatividade e eliminando a necessidade de uma chamada de manutenção presencial. Em combinação com a abordagem de manutenção correta, esta informação de serviço pode ajudar a reduzir o tempo necessário para reparos, reduzindo ainda mais tempo de inatividade e desperdício.

Como a Indústria de Ar Comprimido Está Aproveitando a IoT

Sensores conectados à internet e tecnologias inteligentes de gerenciamento de instalações estão tendo um grande impacto na indústria em geral.

Para fabricantes e usuários finais de compressores de ar, a tecnologia IoT é útil de algumas maneiras diferentes. Monitoramento remoto e manutenção preditiva ambos ajudam a reduzir tempo de inatividade e melhorar performance de máquinas — potencialmente reduzindo desperdício e custos de manutenção.

Análise de dados coletados por dispositivos IoT também pode ajudar fabricantes no processo de design ou permitir gerenciamento mais eficaz de compressores de ar.