Os sistemas de monitorização remota do estado das máquinas moldam o futuro das instalações industriais

A pandemia global alterou drasticamente as operações das fábricas e muitas empresas foram forçadas a escalonar os turnos para permitir o distanciamento social, deixando muitas vezes o pessoal-chave fora da fábrica quando os seus serviços eram necessários. A pandemia tornou esta mudança de pessoal mais visível, mas a realidade é que a mudança já se verificava há muitos anos e foi motivada pela escassez de pessoal devido à reforma de trabalhadores experientes e ao desafio de recrutar novos funcionários.

Com a redução do número de efectivos, as fábricas estão a recorrer a uma das melhores soluções disponíveis: a sistemas de monitorização remota de condições. Muitas empresas começaram a implementar métodos para os operadores, engenheiros e técnicos monitorizarem a produção e o equipamento a partir de qualquer lugar, com diferentes níveis de sucesso. A construção de uma base sólida de fabrico digital é fundamental para permitir tecnologias remotas emergentes que capacitarão o pessoal, melhorarão a produção e o rendimento, ajudarão a eliminar a poluição e, em última análise, desbloquearão o fabrico.

Formar o pessoal com sistemas de monitorização remota de condições.

O fabrico digital tem sido fundamental para o teletrabalho que ajudou as organizações a navegar na pandemia e a apoiar a força de trabalho mais móvel e remota necessária para lidar com as mudanças que ainda estão para vir. As organizações que mais se debateram com a transição para a monitorização remota foram as que ainda utilizavam sistemas em papel. Estas equipas descobriram rapidamente a necessidade de estar no local para muitas das tarefas mais adequadas ao trabalho remoto, como as aprovações de garantia de qualidade e a gestão de excepções. As equipas baseadas em papel também tiveram mais dificuldade em monitorizar a produção e manter o desempenho máximo das unidades.

Por outro lado, as equipas em processo de transição de sistemas em papel para sistemas digitais descobriram que já tinham o início de uma plataforma para conetividade remota. A existência de dados essenciais da fábrica em formato digital permite a utilização de ferramentas de automação digital especificamente concebidas para ligação a dados de processo em tempo real provenientes do sistema de controlo, historiadores, sistemas de execução da produção (MES) e outros.

As organizações que utilizam o sistemas de monitorização remota de condições e construir uma estrutura remota aproveitam os seus dados digitais através de ferramentas móveis seguras para garantir que o pessoal-chave recebe notificações de alarme intuitivas e em tempo real nos seus dispositivos móveis. Os alertas baseados em pessoas proporcionam um conhecimento constante do estado das instalações e dos processos, mesmo quando os utilizadores não podem estar no local. Aproveitando os dados fornecidos pelo sistema de controlo e pelo software de monitorização de activos, estes alertas fornecem contexto e tendências para ajudar os utilizadores dentro ou fora da fábrica a monitorizar remotamente os activos de automação e os processos de produção.

Utilizando as informações disponíveis nos sistemas digitais, o pessoal remoto pode determinar mais facilmente quando precisa de estar no local para resolver um problema ou se pode ajudar o pessoal no local remotamente. Além disso, podem prestar assistência local e remota com conhecimento do problema, o que ajuda a melhorar a eficiência e a eficácia quando chegam ao local.

A base digital que sustenta o sistemas de monitorização remota de condições também pode ser aumentado, permitindo que as equipas de fabrico e de controlo de qualidade monitorizem as excepções e determinem se estas têm impacto no produto final. Depois, utilizando ferramentas digitais como os sistemas electrónicos de registo de lotes, o mesmo pessoal pode rever e assinar a partir de qualquer lugar, reduzindo o risco de as etapas de garantia de qualidade atrasarem o lançamento do produto.

No futuro, muitas destas mesmas organizações estão a implementar aplicações de nível superior, como a manutenção preditiva, a análise e o software de planeamento e programação, numa nuvem privada, permitindo uma melhor visibilidade através do acesso remoto a qualquer hora e em qualquer lugar. Saiba mais sobre a sistema de controlo industrial: como pode ser acedido de forma remota e segura?

Melhorar a produção e o desempenho das instalações com sistemas de monitorização remota do estado das instalações

Embora a pandemia tenha dificultado o início ou a continuação de projectos de capital, manteve-se a necessidade de modificar ou expandir os processos para melhorar a produção e o rendimento. De facto, quando as instalações estavam com os níveis de pessoal mais baixos da história, muitas organizações estavam a meio de projectos que precisavam de ver concluídos. A necessidade de novas soluções não desapareceu e, por isso, estas organizações aproveitaram a sistemas de monitorização remota de condições para continuar a inovar. É possível tirar partido da monitorização do estado das máquinas e equipamentos para converter os dados em acções de melhoria.

• A simulação e a nuvem

  Outros sistemas de monitorização remota de condições são tecnologias de simulação e de gémeos digitais que aumentam as oportunidades de desenvolvimento e teste de novas estratégias de controlo e proporcionam uma via para implementar com êxito essas estratégias, mesmo quando o pessoal da fábrica é limitado. As simulações de gémeos digitais criam réplicas do ambiente de fabrico, permitindo que novos equipamentos e estratégias sejam testados sem a necessidade de acesso a equipamentos reais. O alojamento destas simulações na nuvem facilita ainda mais a contribuição do pessoal, permitindo que os criadores de processos testem novas estratégias de controlo a partir do chão de fábrica, da sede da empresa, de casa ou mesmo de outra fábrica em todo o mundo.

  Com o acesso global a ferramentas de engenharia e de teste, os novos projectos de capital já não sofrem atrasos à espera que o pessoal e o equipamento chave se desloquem de um local para outro. As equipas de projeto podem ligar sistemas a uma simulação externa para fazer com que as tecnologias de controlo acreditem que estão a falar com equipamento real para testes virtuais extensivos. A sistemas de monitorização remota de condições permitem que grande parte do trabalho do projeto seja feito remotamente, mesmo antes de o equipamento chegar, limitando o tempo e o número de pessoas necessárias no local para a instalação e a qualificação operacional.

  Permitir que especialistas de todo o mundo acedam a simulações de alta fidelidade facilita às organizações a rápida integração de novas linhas de produção. As equipas podem realizar todo o trabalho de preparação da nova linha de produtos em paralelo através de simulações na nuvem e apoiar remotamente as qualificações. Quando se deslocam para o local, as equipas simplesmente transferem a configuração da nuvem para o sistema de automação local e entram rapidamente em produção. Estas estratégias de projeto são especialmente importantes, uma vez que os fabricantes apoiam a produção rápida sem a necessidade de pessoal adicional no local. Depois de os projectos serem implementados, as simulações mantêm a sua utilidade, ajudando o pessoal a formar-se em novas estratégias.

  As mesmas estratégias podem também ser aplicadas aos testes de aceitação em fábrica pelos fabricantes e fornecedores de equipamento. Com ferramentas de teste de aceitação de fábrica remotas e virtuais, as equipas de projeto podem configurar e testar equipamentos em simulações, facilitando a participação dos principais interessados a partir de qualquer local. Quando as partes interessadas estiverem confiantes de que as configurações estão correctas, a equipa pode transferi-las para o equipamento real para o teste final, tudo nas instalações do fornecedor do equipamento.

• Computação periférica e de controlo

  Um dos principais conjuntos de ferramentas que desbloqueiam a conetividade da nuvem para um trabalho mais remoto é a computação e o controlo de ponta. Os novos dispositivos periféricos concebidos para uma comunicação segura e unidirecional movem facilmente os dados entre a periferia de fabrico e a nuvem para permitir o acesso de qualquer pessoa autorizada a partir de qualquer lugar. Os dados são recolhidos, contextualizados e tornados acessíveis a partir de aplicações de dados partilhados para acesso remoto por especialistas e ferramentas de relatórios analíticos.

  Uma vez que a conetividade de ponta facilita a transmissão de dados ricos desde o chão de fábrica até à empresa, as organizações podem fazer mais com menos pessoas. Em vez de ter especialistas em cada fábrica, uma organização pode concentrar-se em especialistas móveis altamente experientes que podem apoiar uma vasta gama de locais sem a necessidade de se deslocarem a cada um deles. E essa mesma facilidade de movimentação de dados também permitirá comparações entre locais, à medida que as organizações constroem locais idênticos em locais diferentes para atenuar as interrupções na cadeia de fornecimento e na entrega de tratamentos.

Eliminação da contaminação e desbloqueio do fabrico cego

À medida que as organizações adoptam cada vez mais sistemas de monitorização remota de condições para fornecer rapidamente dados altamente contextualizados em todo o mundo, abrirá um novo potencial para a manutenção e operação remotas. As ferramentas de realidade aumentada (RA) e de realidade virtual capacitarão o pessoal, ajudando os trabalhadores locais a aceder a conhecimentos especializados e a obter acesso remoto a especialistas em direto.

Utilizando tecnologias avançadas de RA, juntamente com dados contextualizados do sistema de controlo, os especialistas num local remoto verão exatamente o que uma pessoa menos experiente vê no laboratório ou no chão da fábrica. Aproveitando o ponto de vista na primeira pessoa do técnico no local, o especialista remoto utilizará ferramentas no ecrã para fazer anotações e prestar assistência, ajudando a orientar e a formar pessoal em todo o mundo. Descubra alguns exemplos de realidade aumentada em processos de fabrico que melhoram o fabrico.

Além disso, enquanto o sistemas de monitorização remota de condições Embora o foco atual do processo de fabrico seja, em grande parte, manter a produção a funcionar mesmo quando o pessoal chave está ausente da fábrica, muitas organizações estão à procura de formas de distanciar os processos físicos de fabrico da maior interação humana possível para eliminar oportunidades de contaminação. O objetivo é avançar para o fabrico "lights out", ou seja, linhas de produção e embalagem que funcionam completamente isoladas da intervenção humana.

À medida que mais áreas de produção incorporam a robótica para criar ambientes de fabrico totalmente limpos, a sistemas de monitorização remota de condições tornar-se-á ainda mais essencial para evitar interrupções na produção. A introdução do contacto humano nestes ambientes limpos para inspeção, ajustes ou manutenção tem o potencial de criar longas paragens, tanto para o trabalho em si como para a limpeza das instalações, de modo a garantir que não restem contaminantes. Estas paragens dificultarão muito a obtenção dos valores de referência de produção que o fabrico autónomo contínuo irá permitir.

Em muitos casos, tecnologias como a simulação de gémeos digitais ajudarão o pessoal a ver os problemas mesmo antes de estes ocorrerem no processo, permitindo que o pessoal de supervisão faça ajustes para evitar problemas sem intervir na instalação limpa. Os supervisores terão acesso em tempo real a alarmes em contexto com dados relevantes para melhor compreender e diagnosticar situações anómalas.

À medida que estas operações autónomas avançam, a simulação será a chave do sucesso. Os gémeos digitais mais avançados podem atualizar-se constantemente utilizando dados de processos em tempo real e funcionar a velocidades mais elevadas para prever eficazmente o futuro de qualquer linha de produção. Os supervisores farão referência aos resultados das ferramentas de aprendizagem automática destas simulações para poderem prever a trajetória da produção e identificar os estrangulamentos antes de estes ocorrerem, dando-lhes tempo para fazerem os ajustes necessários.

Preparar o futuro com sistemas de monitorização remota de condições

As organizações de fabrico por processos descobriram recentemente uma série de razões pelas quais o pessoal-chave pode ser limitado. À medida que um menor número de especialistas em chão de fábrica tem de cobrir mais locais e processos, os custos e os atrasos aumentam rapidamente. A deslocação de pessoas é lenta e dispendiosa, mas a de dados digitais não. As organizações que estão a mudar para uma estrutura digital estão a construir as bases para as soluções de fabrico remoto que conduzirão a um fabrico mais bem sucedido e a uma vantagem competitiva nos próximos anos. Embora não seja possível saber exatamente como será o futuro, se compreender e tiver acesso a tecnologias como a sistemas de monitorização remota de condiçõesAlém disso, podem ser tomadas medidas hoje para implementar estas tecnologias e ajudar a garantir um acesso contínuo e fiável a tratamentos críticos.