Indústria 4.0

Interligado: máquinas, processos e produtos

Para a produção em rede integrada na “Smart Factory”, reunimos as máquinas injetoras automatizadas ALLROUNDER, o freeformer para a produção aditiva e soluções de TI próprias, como o computador principal ALS ARBURG. Conheça aqui vários exemplos práticos que giram em torno do tema Indústria 4.0.

Indicador de nível

Produção de componentes complexos de modo rentável e rastreável
O exemplo do indicador de nível mostra como garantir 100 por cento de rastreabilidade e, ao mesmo tempo, produzir de modo rentável. Todos os dados relevantes do processo e de qualidade de cada componente individual podem ser rastreados sempre que desejado graças ao nosso sistema Scada ARBURG Turnkey Control Module (ATCM) com o qual o sistema turn-key está equipado.

No sistema, as partes da carcaça moldadas por injeção são montadas como um componente pronto para usar com três níveis de bolha, após a remoção. Após uma controle de qualidade visual, cada componente recebe um código QR como identificação. Dessa forma, os dados podem ser acessados a qualquer momento em uma página específica de peças na Internet. Na prática, isto é a base para análises de big data e 100 por cento de rastreabilidade.

Moldagem por injeção sob demanda

Cabo elástico segundo a preferência do cliente
A ARBURG mostra um exemplo prático de Industrie 4.0 especialmente voltado às exigências do setor de moldagem por injeção. Neste caso, as preferências dos clientes são conectadas online ao processo de moldagem por injeção em andamento, para proporcionar uma produção em série com múltiplas variantes.

Entre as opções estão cabos em três cores e de 40, 60 e 80 centímetros de comprimento, e três combinações de pontas. A variante desejada é inserida diretamente no terminal e o pedido transmitido pelo protocolo de comunicação OPC UA diretamente para o sistema de comando central SELOGICA. A seguir, um sistema turn key compacto associado a uma máquina injetora vertical ALLROUNDER 375 V fabrica sob demanda o produto desejado de forma flexível, de um ciclo para outro.

Revista do cliente today 67, pág. 26-27, “Tech Talk: fabricar em série com muitas variantes e de maneira rentável“ (inglês) (PDF - 5,4 MB)

Regime de produção distribuída em locais diferentes

Exemplo prático das etiquetas de bagagens “inteligentes”
Como precursora aplicação na Indústria 4.0, a ARBURG apresenta o regime de produção distribuída em locais diferentes, no exemplo das etiquetas “inteligentes” para bagagens. Equipado com um chip NFC, o produto se torna um portador de informação, comandando o seu próprio caminho através da produção. Ao longo do caminho a uma edição exclusiva, são percorridas cinco estações:

1ª estação: Moldagem por injeção da peça de fabricação em série com a ALLROUNDER 375 V e equipagem com o chip NFC
2ª estação: Personalização da peça moldada e criação do cartão de visita eletrônico
3ª estação: Com a ajuda de uma INTEGRALPICKER, impressão a laser dos dados 2D no produto
4ª estação: Com a freeformer, individualização adicional por meio do método aditivo em 3D
5ª estação: Utilização on-line do produto inteligente

"Industrie 4.0 - powered by Arburg"

Heinz Gaub sobre Fábrica digital
Na Fakuma 2015, a “Industrie 4.0 – powered by Arburg” foi uma das tônicas do tema Eficiência de produção. O diretor de tecnologia Heinz Gaub explicou o que é a Fábrica digital, na qual produtos inteligentes são codificados e identificados, comandando sozinhos seu trajeto através da produção.

A ARBURG tem mais de 30 anos de experiência na produção digital em rede. O ponto de partida para a Fábrica digital é uma técnica de produção flexível. Outros componentes são o gerenciamento centralizado de processos e um sistema central de computação para o registro, troca e arquivamento de dados. Você verá no vídeo o potencial oferecido pela Indústria 4.0 aos clientes da ARBURG para a produção “inteligente” de peças de plástico.

Automático em tamanhos de lote 1

Em rede: Moldagem por injeção e fabricação aditiva
A ARBURG automatizou a fabricação aditiva, gerando uma linha de produção em rede totalmente computadorizada que é empregada para personalizar peças em grande escala com tecnologias Indústria 4.0. As máquinas injetoras ALLROUNDER são conectadas com o freeformer através de um robô articulado de sete eixos.

Após o processo de moldagem por injeção e a aplicação de um código DM nos cabos de plástico de uma tesoura de escritório, a peça e o suporte são retirados da esteira transportadora da célula de moldagem por injeção pelo robô articulado de sete eixos “iiwa”. O leitor identifica a tesoura pelo código individual e dá início ao próximo passo da produção. A alimentação e a remoção no espaço de produção são realizadas pelo robô. O freeformer aplica aditivamente uma geometria 3D de plástico personalizada no cabo da tesoura. O resultado é uma peça individual no tamanho de lote 1. Na última etapa, as tesouras prontas são submetidas a um controle de qualidade antes de serem removidas pelo “iiwa”.

Smart Factory

Produção em três “fábricas”
A ARBURG apresenta o conceito de Indústria 4.0 e de “Smart Factory” usando como exemplo botões para interruptores de luz. Cada passo de trabalho é executado separadamente no tempo e no espaço, praticamente como em três “fábricas”. O computador principal (ALS) da ARBURG conecta as estações de trabalho autônomas em rede, desempenhando um papel de destaque no processo.

Na Fakuma 2015, os interruptores de luz foram moldados por injeção e receberam um código DM durante a primeira etapa. A partir desse momento, o próprio produto passa a ser o portador de dados e informações, se comunica com as máquinas, conhece seu histórico e status atual e ele mesmo comanda sua passagem pela cadeia de processamento. Os visitantes do estande da ARBURG na Feira puderam personalizar as peças moldadas “ao vivo” e embalar posteriormente de modo individual, quando desejado, no estande da empresa associada FPT Robotik. Os dados do processo e de qualidade de todas as três “fábricas” foram registrados pelo ALS e arquivados na nuvem. Os dados de cada peça podem ser consultados a qualquer momento por Smartphone acessando uma página de internet específica.

Séries em grande escala personalizadas

Exemplo prático: tesoura de escritório
Com base no exemplo de uma tesoura de escritório, é apresentada a individualização flexível dos produtos plásticos pela sinergia da moldagem por injeção em uma ALLROUNDER com o processo ARBURG Plastic Freeforming (APF) em um freeformer. Além disso, a aplicação ilustra o tema Industrie 4.0.

Na estação de moldagem por injeção, inicialmente ocorre a escolha entre as diferentes opções de tesouras. Para poder permitir uma mudança rápida e flexível de produto, homem e robô trabalham de "mãos dadas". O cabo da tesoura recebe um revestimento injetado por uma ALLROUNDER elétrica e um código DM a laser. Na sequência, o freeformer grava um texto na tesoura. Os dados do processo da moldagem e da additive manufacturing são coletados pelo sistema de computador principal ALS da ARBURG e transferidos para um servidor da web. A página da internet correspondente pode ser ativada pelo código DM através de um dispositivo móvel.
ir para peça moldada

Processo completamente interligada

Fabricação Aditiva Plaza
Na Exposição Especial de Fabricação Aditiva Plaza da Feira de Hannover 2015, a ARBURG expôs, como parceira exclusiva, uma cadeia completa de processo de moldagem por impressão e produção de aditivos em rede, incluindo inclusive técnica de computação. Nessa ocasião, foram individualizados interruptores de luz fabricados em série.

Sob o ponto de vista do Industrie 4.0, como podemos fazer um controle, documentação e acompanhamento mais eficientes de várias máquinas e do processo de produção? Como é possível individualizar componentes de fabricação em grande escala com o freeformer empregando a fabricação aditiva industrial? Como parceiro exclusivo da Additive Manufacturing Plaza, a ARBURG mostrou exatamente como isso pode ser feito com base no exemplo de interruptores de luz. Os visitantes especializados puderam percorrer toda a cadeia de processo e vivenciá-la "ao vivo" – desde a entrada da ordem e a moldagem por injeção, passando pela fabricação aditiva industrial e culminando com a embalagem do produto individualizado e a apresentação dos parâmetros do processo em uma página específica da peça na internet.

Fabricação personalizada e interligada

Exemplo prático: buggy de brinquedo
Através da coleta de dados online ligada às peças, e ao seu arquivamento, a produção se torna transparente e 100% rastreável. Além disso, máquinas, informações de pedido e dados de processo ficam todos interligados. O exemplo abaixo mostra como o Industrie 4.0 funciona na prática, com base no exemplo da fabricação de um buggy de brinquedo.
O processo de fabricação consiste em cinco etapas:

  • Registro da ID: personalização de um cartão de chip, inserção dos dados no controle de máquina SELOGICA.
  • Fabricação do buggy: injeção das peças individuais, aplicação dos textos a laser (código QR individual), montagem.
  • Verificação da montagem: montagem correta, medições do capô, chassi e eixos.
  • Medição da velocidade: "percurso de teste" para o buggy.
  • Obtenção dos dados do buggy: digitalização do código QR, arquivamento dos dados de produção e de qualidade específicos da peça.

Aqui nota-se a importância do Sistema de computador central da ARBURG (ALS), que interliga as estações autárquicas, coleta todos os parâmetros e os arquiva. Os parâmetros do processo de cada buggy, com base no código QR, podem ser atribuídos inequivocamente a todas as etapas do trabalho e documentados sem falhas.

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Revista do cliente today 55, pág. 8-9 “Data-integrated production” (inglês) (PDF - 5,1 MB)