Tecnologia de aperto 4.0 - produção flexível e transparente com inteligência descentralizada

Ciclos de produto mais curtos, bem como tempos de resposta mais curtos, podem ser obtidos com a implementação de módulos de instalações móveis. Combinado com ferramentas de aperto inteligentes e sem fio, vantagens decisivas como maior flexibilidade e produtividade podem ser alcançadas, especialmente em relação aos desafios provenientes de mercados instáveis. Este artigo discutirá como ferramentas de bateria inteligentes, como a parafusadeira sem fio Bosch Rexroth Nexo, permitem uma produção versátil e altamente eficiente em aplicações de aperto.

Antigamente, os sistemas de automação eram projetados de cima para baixo com uma inteligência centralizada que controlava todas as máquinas de produção downstream. Normalmente, tal sistema consistia em PLCs de linha na parte superior se comunicando com os PLCs da estação e essas, por sua vez, se comunicando com as máquinas de produção individuais. No caso dos sistemas de aperto, essas máquinas consistiam em controladores de aperto que direcionavam e coletavam informações de canais individuais. Evidentemente, tal sistema envolve uma quantidade enorme de recursos na configuração e, portanto, não é facilmente alterado, o que o torna bastante inflexível. Ele é bom em produzir o mesmo produto em grandes quantidades.

Na configuração da Indústria 4.0, no entanto, a flexibilidade é um requisito, permitindo até mesmo a capacidade de produção de um lote único e customizado. Uma maneira eficiente de lidar com as mudanças é tomar o maior número possível de decisões lógicas localmente.

Em vez de uma abordagem de cima para baixo, uma inteligência local descentralizada permite que variáveis na demanda de produção sejam tratadas conforme ela desce na linha. A inteligência que pode ser adicionada localmente, como um leitor de código de barras combinado com um controlador local que lida com decisões lógicas em tempo real, fornece soluções eficientes e flexíveis para desafios complexos.

Um exemplo de como uma Nexo combinada com seu leitor de código de barras integrado e seu controlador integrado pode lidar com um desafio de produção da vida real é descrito em um exemplo da vida real abaixo:

Um cliente tem quatro produtos para construir, cada um exigindo doze aplicações de aperto envolvendo um parafuso M8 e dezoito aplicações de aperto envolvendo um parafuso M6. O cliente gosta de minimizar custos e gosta de fazer todo o trabalho com apenas uma ferramenta, em vez de duas ferramentas diferentes com controladores individuais e um leitor de código de barras adicional.

A solução foi fornecida com um modelo Nexo que cobre a faixa de torque para os parafusos M8 e M6. A apertadeira Nexo designada para a aplicação era a que continha um leitor de código de barras integrado para a identificação das articulações de aperto (parafusos). Além da decisão lógica, o fluxo de valor é aumentado pelo anexo do tipo e número de série das peças de montagem na documentação.

Os benefícios desta abordagem - Nexo com leitor de código de barras para decisões lógicas localmente - reside na capacidade de trazer flexibilidade e eficiência para tarefas complexas sem a necessidade de reprogramar e configurar PLCs upstream.

Os benefícios do uso da Nexo não param por aqui. Em muitas configurações de montagem, surge a necessidade de balanceamento de linha , o que muitas vezes significa uma realocação das tarefas de montagem de uma estação para outra, a fim de agilizar o fluxo de produção. Para um balanceamento de linha envolvendo ferramentas de aperto, um sistema de aperto com seu controlador associado envolveria desmontar um controlador existente, desmontar os cabos de suas bandejas e dispositivos de festooning e reinstalar todos os itens acima em um novo local, bem como fornecer energia e conexões de aterramento, fiação de comunicação com os controladores e instalação e montagem de novos cabos de ferramentas. Com uma apertadeira Nexo sem fio, a tarefa pode ser algo simples como levar a ferramenta ao seu novo local de montagem. Sem cabos nem fiação com que se preocupar. Um sistema altamente sofisticado - quase como plug and play. A manufatura enxuta não fica melhor do que isso.

Como um sistema de aperto que pode ser usado em aplicações críticas de segurança a apertadeira Nexo, como a maioria dos outros produtos de aperto da Bosch Rexroth, faz mais do que apenas apertar e relatar os valores de torque e ângulo associados à sua operação. Usando sua capacidade de receber e enviar sinais de controles de linha, esta ferramenta de bateria com sua comunicação sem fio está se comportando como qualquer máquina com fio totalmente integrada verticalmente no processo de produção. Como tal, por exemplo, pode ser totalmente integrado em um sistema poka yoke contribuindo com sua parte em uma produção de falha zero . Ele pode, por meio de parametrização adequada, identificar se as peças que ele espera estão realmente presentes na montagem. Se em uma operação de aperto, por exemplo, uma arruela tem que ser combinada com um parafuso, uma arruela esquecida seria identificada por meio de um valor de ângulo incorreto (aumentado). Outro exemplo: um parafuso com comprimento de rosca incorreto.

A combinação da Nexo inteligente com seu leitor de código de barras pode fornecer um novo ID que consistirá em várias entradas de ID único. Desse modo, seria possível documentar por meio de um código de identificação que na montagem de um produto várias peças foram digitalizadas. Este código de ID torna-se então com os resultados do aperto parte da documentação final para esta aplicação de montagem. Em relação a rastreabilidade , uma maior transparência do processo de aperto pode ser alcançada. Se ocorre um defeito do produto, a determinação da causa do erro é possível por meio de uma revisão dos dados coletados. Ela permite, se necessário, uma retirada baseada em item individual com uma quantidade reduzida de recall.

Para resumir, não é o PLC centralizado, que garante que as peças necessárias foram identificadas, usadas na ordem adequada e finalmente apertadas dentro das especificações exigidas e de fato nenhum parafuso foi perdido antes que a peça fosse avançada para as próximas estações de montagem. Isso está no controle da Nexo - a apertadeira inteligente e sem fio.