Campos de ação

Industrie 4.0 – Campos de ação

Um elevado grau de autonomia e adaptação – estas são as principais características da produção inteligente do futuro.

Como será a produção inteligente do futuro? Nós a apresentamos – e com ela os produtos que permitem já hoje seguir o caminho na direção da Industrie 4.0.

Com base em nossa experiência em tecnologia de conexão e automação transferimos as vantagens por vezes abstratas da Industrie 4.0 para campos de ação orientados para a prática. Assim, o enfoque está nas vantagens da digitalização no que diz respeito à qualidade, flexibilidade, capacidade de potência e economia.

A digitalização melhora os processos na construção de ferramentas

Processos digitais na construção de ferramentas  

As placas digitais fornecem a base de informação para decisões pendentes

A digitalização é a base para a Industrie 4.0. Os produtos e processos nascem primeiro de forma virtual, sendo totalmente transparentes.

Ao longo de todo o ciclo de vida de um produto, todas as fases do processo são apoiadas dentro da rede de criação de valor com uma descrição digital uniforme, p. ex. a engenharia, a instalação ou a produção. Todos os estados operacionais são conhecidos em qualquer altura, sua visualização facilita o planejamento, a análise e a operação.

Exemplo de Industrie 4.0: aproveitar hoje as vantagens dos dados digitais

As ferramentas de moldagem por injeção complexas servem para fabricar peças de plástico filiformes, que têm de estar disponíveis em cada vez menos tempo devido ao número crescente de produtos finais individuais.

Os dados são utilizados continuamente, para otimizar os processos. Para tal, os dados digitais são inequivocamente atribuídos ao produto físico. Assim se forma um módulo da Industrie 4.0, o sistema ciber-físico. Graças a esta conexão a sistemas superiores ficam disponíveis informações relacionadas com o projeto, p. ex. custos ou tipo de material. As placas digitais fornecem a base de informação para decisões pendentes. Além disso, a Augmented Reality, o aumento da realidade apoiado por computador, ajuda a definir as coordenadas para o posicionamento de ejetores para ferramentas de moldagem por injeção.

Para que no futuro seja possível produzir de forma totalmente automática, poupando com isso tempo e custos, as ferramentas e os processos são descritos de forma totalmente digital.

Comunicação segura na produção de módulos I/O

Produção de módulos I/O  

Os módulos I/O são fabricados pela Phoenix Contact de forma totalmente automática no tamanho de lote Um

Sistemas mecatrônicos inteligentes comunicam através de infraestruturas de rede, abrangendo todas as unidades e empresas. São utilizadas apenas interfaces padronizadas e abertas.

Esta comunicação baseada na Ethernet e Internet interliga estruturas descentralizadas e constitui a base para processos de produção flexíveis e que se otimizam autonomamente. A condição essencial para isso é a proteção confiável contra acessos não autorizados de terceiros e interferências elétricas.

Exemplo de Industrie 4.0: comunicação segura na produção

Com um número continuamente crescente de variantes e um menor tamanho de lote, os módulos I/O Axioline­ I/O têm de ter uma produção econômica.

Assim que o material se encontrar no suporte de peças, é estabelecida a ligação ao sistema superior através de uma etiqueta RFID. A circulação de ampliação customizada permite a conexão flexível em rede de todos os recursos de produção concebíveis em um sistema de fabricação. Os postos de trabalho, as máquinas de montagem e células de teste necessários para o processo de fabricação são facilmente acoplados. Para esse fim são necessárias interfaces padronizadas, assim como o controlador independente de processos base. O conceito permite a produção simultânea de diferentes variantes.

Processos de fabricação complexos pressupõem estruturas de comunicação inteligentes. A elevada complexidade da instalação se torna controlável para as pessoas através da comunicação entre produto e controlador.

Automatizar com a máxima eficiência

Produção individual de amplificadores condicionadores de sinal  

Os suportes de mercadoria estabelecem a ligação ao sistema de produção via etiqueta RFID

O comportamento adaptativo torna a produção robusta contra perturbações de qualquer tipo e flexível para a máxima eficiência. Não existe um controlador central e passa a haver uma cooperação inteligente entre as partes. Os controladores descentralizados se adaptam automaticamente a processos, meios de produção e participantes.

Processos complexos e resultados inesperados são mais fáceis de realizar e otimizar. Assim a produção do tamanho do lote um aos custos reduzidos da produção em massa se transforma em realidade.

Exemplo de Industrie 4.0: produção econômica do tamanho de lote um

A individualização dos amplificadores condicionadores de sinal Mini Analog ocorre no configurador web, onde se geram aprox. 1000 versões diferentes de aparelho.

As células de processamento de parametrização livre produzem amplificadores condicionadores de sinal individuais a pedido do cliente. A instalação trabalha de forma muito eficiente devido ao fluxo contínuo de material na corrente de processamento e devido aos tempos de preparação mínimos. Para tal, as células de processamento parametrizáveis são automaticamente conectadas ou desconectadas. A instalação integra essas estações automaticamente, não é necessária uma instalação dispendiosa. Os colaboradores ligam os módulos à corrente, ao ar condicionado e à rede TI de forma simples. A produção também pode ser adaptada através da configuração gráfica da sequência de processos específica da variante.

Tamanhos de lote reduzidos já podem ser fabricados a um custo de produção em massa. O sistema de produção inteligente e autônomo é econômico a longo prazo.

Tecnologia de conexão de ponta

Cabeamento sem ferramentas  

Com a tecnologia de conexão push-in, os robôs podem ser cabeados automaticamente

A crescente complexidade e conexão em rede na indústria exigem ligações elétricas seguras e identificações duradouras e inequívocas de todos os componentes.

Um cabeamento rápido e sem erros poupa tempo no processo de instalação para energia e dados. Para tal contribui p. ex. a tecnologia de conexão push-in, com a qual os participantes descentralizados e quadros de comando podem ser cabeados de forma consideravelmente mais rápida.

Exemplo de Industrie 4.0: tecnologia de conexão push-in

Os conceitos de produção adaptáveis têm de otimizar os esforços de montagem em instalações modulares.

Em instalações novas ou alterações a uma instalação, as técnicas de conexão inovadoras e os sistemas de instalação plugáveis reduzem os custos e tempos de montagem através de um cabeamento rápido e sem erros. Para tal, a tecnologia de conexão push-in foi desenvolvida para a conexão direta de condutores: condutores rígidos ou equipados com terminal tubular são contatados diretamente e sem ferramenta. O contorno especial da mola permite um encaixe manual ou automatizado de condutores com terminal tubular a partir de 0,34 mm². A abertura da mola é feita pelo gatilho de acionamento, facilmente e sem contato direto com peças condutoras de energia.

Com a conexão de condutores com economia de espaço, o cabeamento é feito de forma rápida e fácil. Forças de encaixe reduzidas facilitam o cabeamento.

Tratar processos complexos na produção de amplificadores condicionadores de sinal

Operação simples  

Apoio ao usuário guiado por assistente e cenários de solução visualizados

A operação e a decisão se tornam mais fáceis devido à capacidade de aprendizagem do sistema, apesar da crescente complexidade.

Os sistemas de assistência mostram as opções de tratamento de que o usuário necessita em sua situação atual.

Exemplo de Industrie 4.0: comunicação homem-máquina

Processos de fabricação complexos pressupõem estruturas de comunicação inteligentes que dão ao usuário as informações relevantes no tempo certo no local certo.

O usuário vê exclusivamente os dados e opções de que necessita para sua situação atual. Suas experiências na implementação das tarefas, bem como a eliminação de falhas, são avaliadas para continuar a melhorar o fornecimento futuro de informações relevantes. A operação da aplicação e a tomada de decisões se tornam assim mais fáceis e não mais difíceis.

O apoio ao usuário e os cenários de solução visualizados mostram apenas as informações necessárias.

Digitalização da tecnologia de edifícios

Verificar o consumo de energia de uma instalação no tablet  

Gerenciamento de energia ativo otimiza os processos de alimentação

Todos os dados necessários para um gerenciamento inteligente estão disponíveis para que a utilização de energia e material possa ser adaptada individualmente e de forma precisa.

As infraestruturas de edifícios e de produção são planejadas de forma proativa e são fáceis de otimizar durante a operação.

Exemplo de Industrie 4.0: trabalhar com eficiência e poupar recursos

Atualmente existe uma quebra entre a automação clássica e a digitalização da tecnologia de edifícios.

O Ecosystem Emalytics com base em IoT liga a tecnologia de automação de edifícios ao gerenciamento de energia e aos serviços de Business Intelligence em uma solução. Os dispositivos inteligentes como aparelhos, sensores e atuadores da tecnologia de edifícios convencional são integrados diretamente no nível de gerenciamento de IoT com base em protocolos e interfaces padronizados. Todos os dados, independentemente da fonte da informação, estão disponíveis como objeto de informação para otimizar os processos da tecnologia de edifícios.

Para o gerenciamento de edifícios e energia surgem soluções universais para uma operação eficiente até a integração de instalações de produção. Assim, a eficiência energética sobe e os custos de produção descem.

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Serviço

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A produção inteligente do futuro