Aumentando a Disponibilidades das Máquinas com Wago

Investindo em sistemas de alimentação e proteção.


É fato que a procura por aumento de disponibilidade em máquinas é um tema explorado ao longo de muitos anos e a busca por melhores índices são cada vez mais desejados. E porque a disponibilidade em máquinas e equipamentos no meio industrial são tão importantes nos dias atuais?


1 - Introdução Cada vez mais o conceito Indústria 4.0 está sendo implementados nas plantas e uso de automação e tecnologias são essenciais para uma melhor performance, ao modo que o mercado requer produtos customizados, as fábricas necessitam estar preparadas para a produção em alta escala. Sem dúvida, para atender a essas demandas é necessário ser cada vez mais eficiente em seu processo produtivo, garantindo assim a lucratividade desejada. Em meio a esse cenário, no qual todos estamos sofrendo com o a pandemia do Covid-19, a retomada rápida dos negócios pós pandemia irá exigir alta eficiência e disponibilidade dos ativos no chão de fábrica. Um exemplo de retomada rápida é a própria China, que após a primeira etapa da pandemia, ao qual afetou significativamente seus resultados no primeiro trimestre de 2020, atualmente está com projeções para fechar o ano com crescimento em sua economia. Isso sem dúvida comprova que a disponibilidade das máquinas e equipamentos são necessários para conseguir atender as demandas geradas, evitando paradas não programadas e indesejadas. Agora, será que estamos explorando todos os equipamentos para melhorar a eficiência de nossa máquina?

2 - A importância da Manutenção para aumentar a disponibilidade Ao pensarmos em disponibilidade de equipamentos e produção, diversos fatores importantes estão associados, como:

  • Manutenção;

  • Diagnósticos;

  • Paradas não programa;

  • Redução de custos;

  • Investimento em tecnologia.

E porque devemos investir tempo e dinheiro em soluções para aumentar a disponibilidade? Segundo dados da ABRAMAN (Associação brasileira de manutenção e gestão de ativos) por meio do documento nacional de 2013, ao longo dos anos de 1995 até 2013, o custo total de manutenção é cerca de 4,69% do faturamento bruto do país/empresa ilustrado pela figura 1A. Segundo a ABNT (NBR 5462/1994), manutenção é “O conjunto de ações técnicas e administrativas que tange como um todo o ramo e área industrial. É um sistema único que destina manter ou recolocar um equipamento, instalação ou maquinário de um determinado setor. Ou seja, sua principal função é manter em ordem o funcionamento dos equipamentos por meio de intervenções corretas e oportunas”. E o termo Manutenção ainda se desdobra em diversas classificações, sendo:

  • Manutenção Corretiva: Para corrigir falhas que já tenham ocorridos;

  • Manutenção Preventiva: Objetivo de prevenir e mitigar a ocorrência das falhas;

  • Manutenção Preditiva: busca a prevenção ou antecipação da falha, medindo parâmetros e diagnósticos que indiquem a eminência da ocorrência de uma falha, a tempo de ser corrigida antes de uma parada não programa;

  • Manutenção Detectiva: para identificar falhas que já tenham ocorrido, mas que não foram percebidas;

  • Manutenção Produtiva: para garantir melhor utilização e maior produtividade dos equipamentos instalados;

  • Manutenção Proativa: é utilizada para aprimorar o processo e o projeto de novos equipamentos, numa atitude proativa de melhoria contínua.

Dentre os vários tipos de manutenção, a Manutenção Preditiva é a mais eficiente, pois, de forma antecipada, identifica falhas, permitindo assim ações rápidas de manutenção e substituição dos equipamentos. Agora, para garantirmos uma ação de forma antecipada é fundamental que as máquinas possuam em seus equipamentos, tecnologias que disponibilizem, de forma inteligente, os diagnósticos para uma atuação rápida. A seguir iremos apresentar algumas soluções de sistemas de alimentação e proteção que podem melhorar a disponibilidade das máquinas no chão de fábrica.

3 - Soluções para aumento de disponibilidade A queda ou oscilação da alimentação de energia em fábricas são problema comuns e que podem ser recorrentes no dia-dia de uma produção. Mas você já parou para analisar os problemas que essas variações ou quedas podem lhe ocasionar e como afetam os seus índices de produtividade? Uma parada não programada por problemas de energia são uma grande dor de cabeça para gerentes de produção, pois essas ocorrências podem gerar maiores danos no maquinário, impossibilitando a retomada rápida de seu equipamento. Dentro dos problemas mais comuns que uma parada não programa pode ocasionar, os mais indesejáveis são:

  • Queima de equipamentos: Em algumas situações a energia quando retomada após a queda ou oscilação, pode gerar uma tensão acima do suportado pelos equipamentos das máquinas, levando assim a queima dos mesmos;

  • Reconfiguração da máquina: Muitas máquinas não possuem sistema ou armazenamento do último estado realizado do processo produtivo e isso não permite que a máquina retome suas funções após quedas ou oscilações de energia. Esse problema, sem dúvida, afeta muito os índices de produtividade e disponibilidade, pois se faz necessário que o operador da máquina tenha que reconfigurá-la, o que em muitas situações pode levar horas, além da perda dos insumos já utilizados durante esse processo, um desperdício de matéria prima.

Para todas essas “dores”, o uso de uma Fonte de alimentação ininterrupta, será uma solução que com certeza irá reduzir muito os prejuízos com queima e tempo para reconfiguração de equipamentos, uma vez que seus diagnósticos podem ser analisados antecipadamente para que seja realizada uma ação preditiva. Outro problema muito frequente e que causa transtornos para os setores de produção são os curtos circuitos nos ativos do chão de fábrica. Essas ocorrências podem gerar os seguintes problemas na máquina e produção:

  • Paradas não programadas: Quando um equipamento para de funcionar, pode afetar toda a funcionalidade de sua máquina e isso sem dúvida pode se tornar um grande problema se não for possível identificar qual a origem do curto e quais componentes foram afetados.

  • Substituição equipamento: De fato a substituição do equipamento se transforma na mais terrível situação do processo produtivo, pois será necessário reconfigurar o equipamento para que o mesmo volte a executar suas funções adequadamente.

Os problemas devido ao curto-circuito, se não monitorados adequada e constantemente em seu processo produtivo, irão permitir somente manutenções corretivas que, conforme já explicado, geram custos elevados de manutenção, produto e horas de máquina parada. O uso de um Disjuntor Eletrônico sem dúvida pode contribuir muito para evitar essas manutenções corretivas, transformando-as em manutenções preditivas, devido a possibilidade de monitorar a corrente que seu equipamento vem consumindo. Lembrando que após alguns anos os equipamentos sofrem desgastes em seus componentes, ocasionando um consumo maior de carga para funcionamento, isso demonstra que o equipamento deve ser substituído ou requer uma atenção maior. Além disso, a possibilidade de distribuidor as cargas por canais individuais permite a separar sua máquina por equipamentos ou zonas, facilitando descobrir rapidamente a origem do curto-circuito. Todas essas necessidades não conseguem ser atendidas pelos disjuntores termomagnéticos, muito utilizados hoje em dia.

4 - Soluções WAGO A WAGO a cada ano vem investindo em seu portfólio de produtos para atender as necessidades da indústria, procurando trazer produtos que possam cada vez mais disponibilizar diagnósticos, visando apresentar soluções que possam aumentar a disponibilidade das máquinas. Sendo assim, vamos explorar algumas dessas soluções. Fonte de Alimentação Pro 2: Uma fonte inteligente que permite ao usuário monitorar suas principais informações, como:

  • Corrente: Monitore o consumo total de sua máquina;

  • Tensão: Analise as oscilações;

  • Potência;

  • Status da saída DC-OK;

  • Curto circuito;

  • Energia consumida;

  • Configure limite máximo de correntes de saída para gerar alarme.

Todas essas informações são disponibilizadas via protocolo de rede como o IO-Link ou Modbus RTU, pois sabemos que os diagnósticos em tempo real são a base para uma eficiência que a Indústria 4.0 necessita. Além disso, as fontes de alimentação WAGO Pro2 possuem um MTBF >1.000.000h e eficiência de até 96% o que garante maior disponibilidade e confiabilidade para suas aplicações. Fontes de Alimentação Ininterruptas (UPS): A melhor opção para as quedas e oscilações de energia. O sistema WAGO UPS garante a disponibilidade de energia para seus equipamentos 24VCC e gerenciamento inteligente da sua bateria, disponibilizando os diagnósticos via comunicação serial RS-232, que permite uma ação rápida e preditiva em seu sistema, sendo eles:

  • Sinais transmitidos:

  • Temperatura da bateria;

  • Tipo de módulo de bateria;

  • Idade da bateria;

  • Temperatura de controle de carregamento;

  • Aviso de alarme da vida útil da bateria;

  • Avisos do status de carregamento.

Disjuntor Eletrônico: Mais rápido e eficiente em comparação aos disjuntores termomagnéticos, os disjuntores eletrônicos WAGO são a solução ideal para proteção dos seus ativos no chão de fábrica, garantindo assim a proteção dos seus equipamentos para carga de corrente continua, disponibilizando diversos diagnósticos que irão realmente auxiliar na detecção da origem do curto e nas manutenções preditivas. Os disjuntores eletrônicos WAGO são produtos diferenciados no mercado que, através de pulsos ou protocolo IO link, são capazes de disponibilizar as seguintes informações dos equipamentos conectados a ele.

  • Status individuais do canal, sendo: Ativo, desativo ou em curto-circuito. Isso permite identificar individualmente qual equipamento ou zona da máquina apresenta a falha;

  • Corrente de consumo: permite analisar se o componente instalado está de acordo com as características de consumo informadas pelo fabricante;

  • Tensão: Monitora se há oscilação na tensão de alimentação dos equipamentos;

  • Ativação e reset dos canais a distância;

  • Comunicação com os controladores de mercado, o que permite monitorar em tempo real todas as informações dos equipamentos instalados em sua máquina.


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