Mecatrônica versus IoT: O que as linhas de embalagem realmente precisam?

Walt Boyes | 12 de março de 2023

Nem todas as operações de embalagem podem pagar ou aproveitar o que há de mais moderno em tecnologia. Mas a embalagem manual e semiautomática só pode levar você até certo ponto do ponto de vista da produtividade e da produção.

A mecatrônica está ajudando a melhorar a linha de embalagens. Isso é suficiente no ambiente competitivo de hoje? Ou será que abraçar a Indústria 4.0 e a Internet das Coisas Industrial (IIoT) é a sua única esperança de sobrevivência?

Aqui está uma olhada nos problemas para ajudá-lo a decidir. (Veja as definições de Mecatrônica e IIoT/Indústria 4.0 na apresentação de slides anexa.)

“Como a mecatrônica é uma mistura de sistemas mecânicos e elétricos, isso tem acontecido tradicionalmente no motor”, diz Rick Forsgren, gerente de desenvolvimento de negócios da indústria de embalagens da Beckhoff Automation. “O que evoluiu nos últimos anos são sistemas que incorporam movimento mecânico e controle elétrico em um único componente da máquina.”

Isso incluiria sistemas como XTS Intelligent Track Systems da Beckhoff ou XPlanar Magnetically Levitated Movers, explica Forsgren.

Com sistemas como esses, observa Forsgren, as empresas podem aproveitar perfis de movimento assíncronos infinitamente personalizáveis ​​para coisas como:

• Alimentar produtos em uma máquina e agrupados em grupos de qualquer tamanho. • Alimentar produtos diferentes na mesma máquina e agrupados em diferentes grupos de embalagens de tamanhos diferentes. • Orientar produtos para necessidades específicas, incluindo legibilidade, eficiência ou exibição de embalagens múltiplas. requisitos prontos.• Criação de combinações de qualquer produto ou grupo com uma simples mudança de software (sem alterações de ferramentas).• Mudança instantânea de formato ou tamanho de pacote sem qualquer tempo de inatividade.• Criação de pacotes arco-íris de qualquer combinação.• Limitação ou eliminação de buffer entre funções através da coordenação transferência de alimentações assíncronas para alimentações síncronas com controle de pitch infinito.

Eelco van der Wal, Diretor Geral da PLCOpen afirma: “A indústria de embalagens deve reagir rapidamente às mudanças no comportamento do consumidor, fornecendo tecnologias de embalagens alternativas. Isto deve ser feito por máquinas mais flexíveis em suas linhas de produção. E para proporcionar esta flexibilidade, é preciso ir além das soluções mecânicas para alternativas mecatrônicas.”

Forsgren concorda. “Eu consideraria a mecatrônica como algo que fornece flexibilidade para implementar rapidamente mudanças de formato.” Os sistemas mecatrônicos são muito mais flexíveis do que os sistemas mecânicos. Principalmente na forma como os usuários interagem com o sistema através da interface homem-máquina (IHM).

“As IHMs evoluíram bastante”, diz Forsgren. “Essencialmente, os clientes estão exigindo mais da IHM do que no passado. As alterações na aplicação precisam ser tratadas com uma simples alteração de parâmetro na IHM, em vez de uma alteração de programação que requer acesso pessoal ao controlador. Há também a evolução contínua em direção a uma interface mais moderna – pense na geração iPad.”

Forsgren vê um movimento acelerado em direção a tecnologias mecatrônicas inteligentes, proporcionando a flexibilidade exigida pelos fabricantes para atender às constantes mudanças de materiais e formatos de embalagem. Os usuários finais desejam máquinas que atendam às suas necessidades em evolução por muitos anos. Eles também querem limitar o tempo de inatividade para trocas. Máquinas que fornecem autoanálise de peças de desgaste e podem reduzir o tempo de inatividade não planejado para reparos e manutenção também estão ganhando popularidade.

Indo além, as máquinas compostas por dispositivos IIoT podem coletar dados sobre operação, integridade da máquina e requisitos de manutenção e reportar esses dados diretamente para servidores locais ou servidores baseados em nuvem, para que os dados possam ser acumulados em um grande “ data lake” de informações sobre a linha de embalagem e seu maquinário.

Forsgren diz: “Eu consideraria a IIoT um conjunto de dados muito maior. A conectividade com sistemas mecatrônicos só pode nos dar um limite. O que está acontecendo fora da máquina?” Por exemplo, quais são as condições ambientais? Ele continua: “O que está acontecendo antes e depois das operações individuais em uma linha de embalagem? E quanto à qualidade da energia?