Até recentemente, as máquinas ofereciam recursos limitados de monitoramento. No entanto, a Internet das Coisas Industrial, ou IIoT, abriu novas maneiras de obter e acessar dados de máquinas, entender sua importância e fazer com que os equipamentos operem com mais eficiência. Essa combinação de tecnologias operacionais e de informação engloba a automação inteligente, que permite o monitoramento e o gerenciamento remotos de equipamentos , a manutenção preditiva e a otimização de processos , o que, em última análise, pode levar a uma maior lucratividade.

Embora a automação e a automação inteligente estejam relacionadas, elas não são a mesma coisa. Em sua essência, a automação usa máquinas e tecnologia para melhorar a eficiência da fabricação, aumentando a produtividade e reduzindo os custos. A adição de um componente "inteligente" é um grande salto tecnológico em relação à automação tradicional, inserindo uma nova camada de comunicação entre o operador e a máquina que aumenta significativamente a capacidade de melhorar ainda mais o retorno sobre o investimento.

A Banner Engineering está na vanguarda dessa evolução da automação inteligente, adotando uma abordagem holística para desenvolver tecnologias avançadas para que as máquinas recebam uma "voz" que forneça uma vasta gama de informações operacionais críticas aos usuários em tempo real. Mais de 55 anos de experiência no desenvolvimento de sensores, iluminação, segurança e outros produtos para clientes em todo o mundo fornecem a base sólida sobre a qual o portfólio de IIoT da Banner foi construído.

A automação inteligente vai muito além dos sensores que reconhecem objetos em uma esteira transportadora e acendem uma luz para informar ao operador que uma peça não está onde deveria estar. Automação inteligente significa pegar os dados do sensor e transformá-los em informações que são úteis muito além do escopo restrito da presença da peça. Essas informações podem ser usadas para ajudar os usuários a tomar decisões críticas, como quando pedir materiais, programação de funcionários, produção e manutenção, determinar se e quando as linhas de produção precisam de atualizações e muito mais.

Por exemplo, uma operação de estamparia de metais com recursos limitados de inteligência de dados pode ser transformada para coletar e interpretar informações anteriormente inacessíveis para entender a disponibilidade, o desempenho e a qualidade da máquina, que são os elementos essenciais do OEE. A qualidade e o desempenho podem ser monitorados pelos sensores fotoelétricos contando as peças boas que saem da prensa, e as medições de pressão das almofadas de nitrogênio da prensa podem ser analisadas para correlacionar baixas pressões com uma redução na qualidade. A disponibilidade da máquina é facilmente monitorada por meio de sensores de monitoramento de corrente instalados nos cabos de alimentação do motor.

Os dados de monitoramento de corrente também criam a capacidade de rastrear o uso de energia nos equipamentos. Combinando a medição de corrente com a tensão de alimentação e monitorando esse resultado ao longo do tempo, os gerentes de fábrica podem entender com mais precisão os custos de operação de seus equipamentos. Esses dados não apenas mostram qual equipamento é mais econômico para operar, mas também podem informar futuras decisões sobre equipamentos, comparando os custos de manutenção e operação dos equipamentos existentes com os custos de novos equipamentos que usam menos energia.

Tradicionalmente, os grandes fabricantes pediam a um especialista em vibração que analisasse os motores e rolamentos mensal ou trimestralmente, rastreando as leituras e tentando corrigir proativamente os problemas antes que as falhas ocorressem. Outras empresas realizam manutenção em intervalos programados ou substituem o equipamento quando ele falha. No entanto, os dados de sensores avançados podem ser usados para a manutenção preditiva: reconhecer quando a manutenção é necessária e resolver proativamente os problemas antes que o equipamento quebre.

Outro exemplo é o uso de dados para melhorar a eficiência e o tempo de atividade dos sistemas de ar comprimido. Ao adicionar sensores de vibração, temperatura e corrente ao motor do compressor, juntamente com sensores de pressão a jusante, os dados podem ser analisados ao longo do tempo para rastrear tendências. Se os sensores reconhecerem que a temperatura do motor está começando a subir de forma anormal, um técnico poderá ser enviado imediatamente ao compressor para verificar a situação. Ou, se o motor começar a funcionar com mais frequência e a pressão do sistema variar muito, isso pode ser um sinal de vazamento de ar. Os técnicos podem rastrear o problema imediatamente e evitar o consumo excessivo de energia e despesas.

Monitoramento remoto do sistema é um dos maiores benefícios da automação inteligente. Dependendo da necessidade, as soluções completas de IIoT de ponta a ponta fornecem dados por meio de conexões Ethernet com fio, sem fio por meio de conectividade celular e por meio de serviços em nuvem para alcançar a equipe necessária onde quer que ela esteja. As decisões de produção e manutenção podem ser tomadas com base em informações em tempo real, mesmo que os usuários não estejam fisicamente presentes com o equipamento. Isso é especialmente útil para aprimorar o gerenciamento de riscos em áreas de difícil acesso ou potencialmente perigosas, como o monitoramento remoto de tubulações longas em busca de vazamentos ou o rastreamento do posicionamento adequado de itens transportados em locais escuros e sujos.

Para tornar a automação inteligente uma realidade, a Banner oferece uma ampla seleção de dispositivos que incorporam o IO-Link, um protocolo de comunicação padrão do setor. Esse protocolo permite que dispositivos e softwares de diferentes fabricantes se comuniquem e compartilhem dados com facilidade, possibilitando uma interoperabilidade perfeita em redes industriais. Como os dispositivos IO-Link da Banner também enviam sinais discretos, eles podem usar cabos M12 de 3 pinos não blindados padrão. Esses conjuntos de cabos prontamente disponíveis são econômicos e de instalação rápida, variando apenas o comprimento. O cabeamento padronizado também elimina erros de fiação e pinagem e reduz o tempo de instalação.

Os dispositivos IO-Link são projetados para a substituição simples de dispositivos sem a necessidade de conhecimento técnico aprofundado. Com o modo de armazenamento de dados, a configuração do dispositivo sensor pode ser salva em uma porta do IO-Link Master. Se um sensor for danificado, até mesmo um operador sem treinamento pode trocar rapidamente o sensor danificado por um novo. A configuração correta do dispositivo é carregada automaticamente, e o novo sensor está pronto para ser usado. Não são necessários manuais, documentação de configuração ou atualizações de firmware.

Outra tática de redução de custos possibilitada pela tecnologia IO-Link é substituir os blocos de junção passivos por hubs IO-Link empilháveis que economizam espaço. Esse método simplifica as conexões enviando os sinais IO-Link de volta para um controlador industrial , que agrega e envia todos os sinais por meio de uma única conexão Ethernet para um gabinete de controle. Ele reduz a fiação, o custo, o tempo de instalação e solução de problemas, a complexidade e permite um gabinete de controle menor. Centenas de cabos individuais para um gabinete de controle podem ser substituídos por seis cabos Ethernet.

Para os usuários com dispositivos não IO-Link, o hardware legado pode ser conectado a IO-Link masters usando os conversores Banner IO-Link. Esses conversores mudam vários tipos de sinais para IO-Link, dando aos operadores acesso a dados no nível do sensor sem a necessidade de adaptar completamente máquinas caras e complicadas.

No centro do portfólio de IIoT da Banner está o Snap Signal, um conjunto de hardware e software modular que fornece dados de máquina acionáveis. Os sinais de dados são capturados de praticamente qualquer fonte nova ou existente, independentemente do fabricante, e convertidos em um protocolo padrão do setor. Os dados são então distribuídos localmente, em uma rede da empresa ou na nuvem para facilitar o consumo. Isso permite e simplifica a complexa tarefa de coleta, análise e visualização de dados. Com a capacidade do Snap Signal de incorporar praticamente qualquer sinal de sensor encontrado em um chão de fábrica, a Banner pode criar sistemas de E/S que utilizam totalmente os dados avançados de equipamentos novos e antigos.

Para isso, o Snap Signal se conecta ao fluxo de dados de um dispositivo, seja ele discreto, analógico ou outro tipo de sinal. Mesmo que os tipos de dispositivos sejam normalmente incompatíveis entre si, os conversores pegam seus fluxos de dados e os alteram para os padrões industriais correspondentes; pense em IO-Link ou Modbus. Ao converter sinais díspares em um padrão unificado, os sensores legados podem ser facilmente incorporados e os dados podem ser transmitidos sem problemas em vários ecossistemas de IIoT.

O Snap Signal combina dados de desempenho com informações preditivas. Por exemplo, um sensor de radar que esteja monitorando o volume de líquido em um tanque pode exibir esse nível por meio de uma barra de luz indicadora na lateral da embarcação. Quando o nível do tanque fica baixo, um controlador conectado pode configurar todo o indicador para piscar e notificar um operador ou enviar uma mensagem de texto para os operadores de outros locais de que o tanque precisa ser abastecido para evitar a interrupção da produção. Um sensor de temperatura e umidade pode ser conectado ao mesmo sistema para monitorar um gabinete próximo e garantir que ele não superaqueça e cause falhas no PLC ou em outros componentes eletrônicos. Indicadores, sensores, conectividade e lógica podem ser usados em conjunto para aumentar a eficiência e reduzir o tempo de inatividade.

A inteligência que impulsiona os sistemas de automação inteligentes é encontrada na série DXMR90 da Banner de controladores. Esses dispositivos compactos e programáveis consolidam sinais de várias conexões, processam dados e fornecem um gateway para a IIoT. Os controladores lógicos integrados fornecem processamento local de regras de ação e scripts para análise de dados, monitoramento de condições, manutenção preditiva, análise de OEE, diagnósticos e solução de problemas em geral. 

Com essas soluções inovadoras, a Banner está capacitando a automação mais inteligente e cumprindo a promessa da IIoT para empresas de todos os tamanhos em todo o mundo.