“Na Fakuma 2021, a empresa apresentará três opções de diagnóstico em tempo real que podem ser implementadas em toda a nossa linha de máquinas”, informa o Dr. Thorsten Thümen, diretor sênior de Tecnologia da Sumitomo (SHI) Demag. “A primeira opção ajuda a manter permanentemente a eficiência energética e a potência em nossas máquinas totalmente elétricas. A opção hidráulica serve para analisar os parâmetros do óleo e manter a qualidade dos componentes. A terceira monitora de forma confiável a tensão de controle em toda a linha de máquinas de injeção de plásticos”, explica ele.
Inicialmente, a justificativa para o desenvolvimento desses sistemas de monitoramento de condições concentrou-se nos componentes cujas falhas acarretam os maiores custos e os mais longos tempos de inatividade das máquinas. No entanto, novos desenvolvimentos no portfólio de soluções já estão em andamento. “Atualmente, nossos esforços estão voltados para a detecção de abrasão e desgaste no parafuso, no cilindro de plastificação e nos parafusos de esferas em máquinas de injeção de plásticos totalmente elétricas. Nosso objetivo final é o monitoramento completo de todos os componentes críticos sujeitos a desgaste”, afirma o Dr. Thümen.
Para manter os custos de monitoramento proporcionalmente alinhados aos benefícios tangíveis, foram intencionalmente projetadas soluções inovadoras e igualmente simples, a fim de facilitar a documentação mais rápida e fácil das condições das máquinas pelos operadores da fábrica. Os visitantes da Fakuma podem conferir essa simplicidade por si mesmos no estande 1105 da empresa, no pavilhão B1.
Máquinas totalmente elétricas: energeticamente eficientes e potentes de forma permanente
Para o circuito intermediário de tensão CC que alimenta os eixos de acionamento individuais e para a absorção da energia do gerador nas máquinas totalmente elétricas IntElect da Sumitomo (SHI) Demag, a empresa desenvolveu um processo que detecta alterações na capacitância no suprimento do conversor. Isso pode ser resultado do envelhecimento dos capacitores eletrolíticos ou de defeitos elétricos, por exemplo.
Em caso de perda de capacidade, a energia realimentada no ciclo não pode mais ser armazenada e é dissipada por meio de resistores de frenagem. Dependendo do andamento, o consumo de energia da máquina pode aumentar inicialmente. A partir de um certo ponto, o resistor de frenagem fica sobrecarregado, de modo que a máquina não pode mais ser utilizada para o ciclo definido.
“Isso resulta em paradas não planejadas ou perdas no tempo de ciclo, com os correspondentes desvios no processo”, adverte o Dr. Thümen. O monitoramento do estado da capacidade do circuito intermediário, desenvolvido pela Sumitomo (SHI) Demag, registra continuamente a capacidade de armazenamento dos capacitores, alertando a tempo sobre qualquer alteração relevante para a máquina. Quaisquer medidas de manutenção necessárias podem, portanto, ser planejadas com antecedência. “Isso garante que a produção de peças e a manutenção possam ser realizadas no momento mais oportuno.”
Máquinas hidráulicas — decodificação dos parâmetros característicos do óleo
Em máquinas hidráulicas, o uso do óleo é tanto a base para uma operação sem problemas quanto um indicador de danos iminentes. A Sumitomo (SHI) Demag oferece sensores de medição adicionais para monitorar dois grupos relevantes de parâmetros do óleo durante a operação da máquina.
Jan Taufer, gerente de projetos para monitoramento de condições e funcionário do centro de testes da Sumitomo (SHI) Demag, explica: “Por um lado, um monitor de partículas registra continuamente o número e o tamanho das partículas contidas no fluido. Essa avaliação segue o padrão de qualidade ISO 4406, cujos resultados são exibidos como valor real ou tendência pela máquina.”
Se ocorrer uma violação do limite de aviso ou alarme parametrizado, uma mensagem de erro correspondente é gerada. Isso permite que a máquina seja parada para que os operadores possam investigar as causas antes que as partículas causem danos aos componentes hidráulicos (reação em cadeia de desgaste) e os incentive a realizar uma lavagem completa do sistema, explica o especialista. Taufer acrescenta: “Uma parada não planejada da máquina com duração de vários dias pode, portanto, ser evitada e reduzida a uma chamada de manutenção específica.”
Um segundo dispositivo de medição detecta as propriedades físicas do óleo, como o teor de água, a permissividade e a condutividade. “Com base nesses valores medidos, a idade do lubrificante pode ser determinada por meio de algoritmos internos, e o problema pode ser resolvido antes que as propriedades químicas se alterem a ponto de não ser mais possível garantir um funcionamento sem falhas”, explica Taufer. “Dessa forma, processos acelerados de oxidação ou desgaste, quebras no resfriador ou entrada de água devido à condensação também podem ser detectados e corrigidos em um estágio inicial, com o mínimo de esforço.”
Ao contrário da análise convencional de óleo, que seria realizada apenas em intervalos regulares com o máximo cuidado durante a coleta de amostras, a análise estacionária de óleo hidráulico fornece uma leitura contínua de todos os parâmetros relevantes sem o risco de contaminação da amostra, mantendo o gerente de projeto sempre informado. Como resultado, o cliente se beneficia de custos de mão de obra mais baixos, documentação completa e totalmente rastreável do monitoramento de condições e maior qualidade de manutenção.
Fornecimento de energia confiável e rápida resolução de problemas em toda a série
Na terceira opção, a Sumitomo (SHI) Demag oferece um sistema para monitorar a tensão de controle de 24 V das máquinas de injeção de plásticos em toda a série. Realizado por meio de uma fonte de alimentação e disjuntores inteligentes que se comunicam permanentemente com o controle da máquina, essa aplicação permite monitorar em tempo real a corrente de ciclo real e efetiva. “Consequentemente, picos potencialmente críticos ou taxas de utilização geralmente elevadas podem ser identificados, e medidas corretivas podem ser tomadas logo no estágio inicial”, explica Taufer.
Se ocorrer um erro, por exemplo, devido a um curto-circuito repentino, ele é detectado pelo controlador e gera um alarme. Isso agiliza consideravelmente a resolução de problemas, já que o circuito defeituoso responsável pela falha é identificado sem rodeios. Após um erro, a disponibilidade pode ser restaurada muito mais rapidamente, gerando simultaneamente informações sobre a causa do erro. “Os sistemas convencionais, em caso de falha, podem proteger o sistema contra sobrecorrente ou curto-circuito. No entanto, o fornecimento seria interrompido e a máquina poderia parar repentinamente”, conclui Taufer.