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ESTUDO DE CASO
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O sistema iTRAK atinge uma Eficiência Geral do Equipamento extraordinária

A DT Engineering projeta um sistema exclusivo que ultrapassa os limites da tecnologia de carrinho independente

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Máquina de cliente DT Engineering

Desafio

  • Melhorar a repetibilidade, a velocidade e a flexibilidade em aplicações de montagem, dispensação e embalagem

Soluções

  • iTRAK sistema de transporte inteligente da Rockwell Automation
  • Allen-Bradley CompactLogix 5380 controlador
  • Allen-Bradley Kinetix 5700 EtherNet/IP™ servo drive
  • Allen-Bradley PanelView terminais gráficos

Resultados

  • Aumenta a Eficiência Geral do Equipamento (OEE)
  • Melhora a flexibilidade e a troca de formato
  • Alcança sincronização precisa para aplicações de dispensação/enchimento
  • Mantém tolerâncias rigorosas

A "personalização em massa" é um conceito que existe há décadas. Mas com o advento da Internet das Coisas (IoT) e de uma tecnologia de automação mais sofisticada, um ambiente de produção flexível que possa atender de forma eficiente a vários SKUs e uma produção mais personalizada está se tornando uma realidade.

“Nossos clientes estão pesquisando maneiras novas e melhores de automatizar seus processos”, disse Mark Meckem, diretor de engenharia e tecnologia da DT Engineering. “Colaboramos com clientes e fornecedores para oferecer soluções que respeitem o tempo de ciclo, melhorem o retorno do investimento e enfrentem os desafios do pessoal.”

DT Engineering é uma empresa familiar, desenvolvedora de automação industrial e integradora de sistemas que se orgulha de uma abordagem inovadora para a execução do projeto, dando vida aos conceitos. Localizada em Lebanon, Missouri, a DT Engineering atende empresas líderes nos setores de eletrodomésticos, HVAC, agrícola, pneus, produtos de consumo e dispositivos médicos/farmacêuticos.

Transporte convencional limita a Eficiência Geral do Equipamento

Como a Eficiência Geral do Equipamento (OEE) é fundamental para o retorno do investimento (retorno do investimento), a OEE é um principal indicador de desempenho para a maioria das indústrias. A melhoria no tempo de transição e na precisão do equipamento afeta a OEE, melhorando assim o retorno do investimento.

O transporte é central para muitas aplicações industriais. E o método usado muitas vezes limita as melhorias da Eficiência Geral do Equipamento. 

Os transportadores convencionais são projetados para mover produtos por uma linha em um caminho pré-configurado – a uma velocidade fixa. Os produtos no transportador são igualmente espaçados – e o sistema só funciona tão rápido quanto o processo mais lento na linha.

“Aplicações de montagem e embalagem de alta velocidade envolvem o transporte de produtos com controle e precisão”, explicou Meckem. “Equipamentos antigos com came de eixo de linha ou acionados por correia têm um alto grau de precisão, mas não têm flexibilidade. Um sistema baseado em tecnologia de carrinho independente tem precisão e flexibilidade, reduzindo assim os gastos de capital para vários SKUs.”

Recentemente, a DT Engineering aplicou essa nova abordagem para melhorar a velocidade e o desempenho da máquina em uma solução de várias aplicações com a Rockwell Automation tecnologia de carrinho independente (ICT).

Uma maneira melhor

“Fizemos uma parceria com a Rockwell Automation para desenvolver e implantar um sistema 'de dois andares' para um cliente da Fortune 500 com base no iTRAK® ICT”, disse Meckem. “Projetamos a solução para atender ao padrão de Eficiência Geral do Equipamento do cliente – 85%. Atualmente, o sistema está alcançando 97% de Eficiência Geral do Equipamento.”

Com base nesse sucesso, a DT Engineering projetou uma solução iTRAK de dois andares que pode servir como protótipo para muitas aplicações.

A tecnologia iTRAK é baseada em motores síncronos lineares, que permitem o controle independente de vários transportadores impulsionados magneticamente. O software de controle e os sensores incorporados calculam continuamente a posição do transportador.

Em vez de viajar a uma velocidade fixa, os transportadores se movem independentemente de estação a estação.

Na solução protótipo, um sistema iTRAK transporta produtos para estações de processamento. Um segundo iTRAK opera acima e pode assumir várias funções.

“A capacidade de transferir ferramentas de um sistema iTRAK para outro cria várias oportunidades para melhorar o fluxo de produtos”, disse Meckem. “Por exemplo, o sistema pode ser usado para organizar vários SKUs, gerenciar o controle de qualidade, permitir revisões de componentes para suportar itens de garantia e incorporar processos adicionais que melhoram os tempos de ciclo.”

“O sistema também pode ser configurado para operar dois SKUs simultaneamente”, acrescentou Meckem.

A solução é executada em um Allen-Bradley CompactLogix 5380 controlador e apresenta Allen-Bradley Kinetix® 5700 servo drives, Allen-Bradley PanelView™ terminais gráficos, e Allen-Bradley Stratix® 5700 switches gerenciáveis. A solução é integrada em uma rede EtherNet/IP™.

Para as aplicações de pick and place na máquina protótipo, a DT Engineering instalou FANUC® robôs. A FANUC é uma Encompass™ Product Partner no programa Rockwell Automation PartnerNetwork™. Além disso, a DT Engineering é um integrador de sistemas autorizado para robôs FANUC.

Mais eficiente. Repetível.

A DT Engineering pode replicar as etapas do processo usadas em suas aplicações de máquinas anteriores. Mas, graças ao sistema iTRAK, a forma como podem executar essas etapas mudou significativamente.

"Como acelerações, desacelerações, velocidades e posições são todas programáveis, podemos realmente acelerar e desacelerar entre algumas das estações de processamento", explicou Meckem. "Isso melhora consideravelmente a Eficiência Geral do Equipamento do sistema."

"E como as tolerâncias são ajustadas e controladas eletronicamente, o sistema é altamente repetível", acrescentou Meckem.

Sincronização precisa

O aspecto mais desafiador do projeto foi implementar a abordagem inventiva da empresa para a dispensação de materiais usando o iTRAK superior. Para dispensar uma carga, um conjunto transportado pela trilha superior deve ser acoplado ao produto transportado pela trilha inferior por um intervalo de tempo.

Alcançar uma sincronização precisa – a 0.007″ – foi uma façanha de engenharia que exigiu colaboração excepcional entre a DT Engineering e a equipe da Rockwell Automation.

"A Rockwell Automation concluiu as simulações para determinar o número de transportadoras necessárias em ambos os sistemas iTRAK – e o tempo de permanência necessário para cada estação", disse Meckem.

Para estender ainda mais a Eficiência Geral do Equipamento, o protótipo inclui uma experiência de realidade aumentada (AR) PTC® Vuforia® que simplifica a manutenção ao guiar os operadores pelos procedimentos. A PTC, líder em transformação digital, é parceira de aliança estratégica da Rockwell Automation.

A DT Engineering prevê que muitos clientes obterão um retorno significativo sobre a Eficiência Geral do Equipamento ao aproveitar novas formas de desenvolver e implantar soluções iTRAK – e tecnologias digitais inteligentes.

Saiba mais sobre como a Rockwell Automation ajuda a melhorar o desempenho do fabricante de máquina.

Publicado 4 de fevereiro de 2020

Topics: Acelere a transformação digital Transformação digital Geração de energia Interface homem-máquina Controladores programáveis Inversores Vuforia Tecnologia de carrinho independente
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