A indústria de manufatura exige máquinas que se adaptam a diferentes produtos com pouco ou nenhum tempo de inatividade ou modificações mecânicas. Com a mais atual tecnologia de automação, o sonho de ter uma máquina capaz de fabricar muitos produtos diferentes está se tornando realidade.
Quando se trata de máquinas industriais inovadoras, a palavra-chave é flexibilidade. Para as empresas de manufatura, grande parte de seu sucesso depende de poder reagir rapidamente às mudanças nas demandas do mercado e trazer novos produtos ao mercado em um curto espaço de tempo. A máquina perfeita se adaptaria com a mesma velocidade e facilidade que vemos quando Hollywood transforma um carro comum em um robô futurista. Mais máquinas adaptativas significam menor tempo de colocação no mercado e produção mais lucrativa de lotes pequenos e produtos personalizados.
Hoje em dia, quando um influenciador popular elogia um novo produto nas mídias sociais, a demanda por esse produto pode aumentar repentinamente, apenas desaparecendo tão rapidamente quando o frenesi inicial acabar.
Máquinas convencionais são geralmente projetadas para produzir um produto específico. Se a demanda por um determinado produto aumentar, o fabricante precisará de novas máquinas para produzi-lo. Mesmo se eles conseguissem obter novos equipamentos com rapidez suficiente para atender às rápidas flutuações na demanda dos consumidores, as mudanças contínuas são uma abordagem dispendiosa e demorada e ocupam um espaço valioso do chão de fábrica com máquinas que logo estarão obsoletas.
A solução: máquinas flexíveis que se adaptam para acomodar novos produtos. Para que isso seja possível, as máquinas devem ser construídas em módulos - unidades mecatrônicas independentes - que podem ser conectadas ou removidas a qualquer momento, com o mínimo impacto no painel de controle.
Trocas rápidas entre produtos
"Para permitir trocas rápidas de um produto para outro, cada módulo da máquina precisa ter sua própria solução de motion control integrada. Em outras palavras: servo drives compactos são um requisito essencial para máquinas modulares", diz Wilfried Guerry, gerente de produto da B&R para tecnologias de drives. Essa solução de acionamento é montada diretamente na estrutura da máquina, distribuindo a automação por toda a máquina, em vez de concentrá-la no painel de controle.
Essa abordagem descentralizada para máquinas modulares reduz a quantidade de hardware necessária no painel de controle e economiza espaço no painel. "Isso permite que você use um painel de controle muito menor e simplifica bastante o cabeamento. O que você obtém é uma máquina com dimensões muito menores", enfatiza Guerry. Você também pode reduzir o complexo sistema de refrigeração do painel ou eliminá-lo totalmente.
Potência compacta
O ACOPOSmotor da B&R é uma solução de tecnologia de acionamento distribuída que torna as máquinas mais flexíveis. "Com os novos servoconversores extremamente compactos da série ACOPOS, estamos perfeitamente equipados para atender às demandas dos fabricantes de máquinas por maior flexibilidade", enfatiza Guerry. Com apenas 60 x 90 mm, as combinações de drive-motor com classificação IP65 são perfeitamente adequadas para instalação na estrutura da máquina. Eles atendem uma faixa de desempenho de até 350 watts e possuem um servo drive integrado que permite loops de controle tão rápidos quanto 50 µs. "O ACOPOSmotor ajuda a construir máquinas que podem se adaptar facilmente a diferentes produtos", diz Guerry.
Rapidamente instalado e funcionando
Equipamentos de produção modernos precisam ser não apenas flexíveis, mas também rápidos em serem configurados e colocados em operação. "Mesmo com máquinas completas, estamos vendo basicamente uma demanda crescente por níveis de prontidão operacional plug-and-play, imediatamente após a entrega", relata Guerry. Essa não é uma tarefa simples, pois as máquinas precisam ser desmontadas para transporte e remontadas no local.
Os pequenos acionamentos ACOPOSmotor são conectados através de um cabo híbrido que fornece tanto a fonte de alimentação, como a comunicação de rede com o POWERLINK. Apenas um único cabo precisa ser conectado ao painel de controle. "Os produtos da B&R oferecem dois conectores para os cabos híbridos. O que há de especial neles é que eles giram com 300° de liberdade. Essa é uma grande ajuda durante a instalação", diz Guerry.
Cabeamento reduzido
A simplificada montagem, utilizando a solução de cabo único do ACOPOSmotor, resulta em economia de custos significativa. "A quantidade de cabos pode ser reduzida em até 90% quando comparada com os servo drives convencionais", diz Guerry. Unidades adicionais do ACOPOSmotor podem ser facilmente conectadas com encadeamento em série. "Isso reduz o tempo e a mão-de-obra necessária para o cabeamento", observa Guerry. Além do mais, a simplificação do cabeamento também torna essa tarefa muito menos propensa a erros.
Otimização de controle do drive
Para implementar a melhoria contínua de máquinas e processos de produção, você primeiro precisa coletar todos os dados disponíveis da máquina. "Com o ACOPOSmotor, é possível capturar dados do motor como velocidade, torque e tensão em tempo real e coletá-los na nuvem", explica Guerry. O servo drive envia os dados para a nuvem por meio de um dispositivo de borda utilizando um protocolo de comunicação como o OPC UA. Depois de processados, os dados podem ser utilizados para otimizar a qualidade do produto ou reduzir o consumo de energia.
Um componente comparativamente pequeno pode fazer uma enorme diferença: "O menor ACOPOSmotor tem aproximadamente as mesmas dimensões de um cartão de crédito", diz Guerry. Os dispositivos são ideais para projetos modulares, ajudam a otimizar o comissionamento, permitem a aquisição de dados do processo e contribuem para máquinas mais compactas e adaptáveis.
Autor: Carola Schwankner, Editora de Comunicações Corporativas, B&R
ACOPOSmotor
Com suas novas unidades ACOPOSmotor extremamente compactas, a B&R oferece uma solução drive-motor integrada que fornece até 350 W com um tamanho de flange do motor de apenas 60 mm. Os drives operam em uma ampla faixa de tensão de 24 a 60 Vcc e têm como padrão a função de segurança STO integrada. Além disso, os dispositivos não precisam de ventilador ou dissipador de calor e, portanto, são de baixa manutenção e fáceis de limpar.
