Com o intuito de oferecer aos seus clientes manutenção baseada em condição eficiente, bem como, melhorar o processo de fabricação das suas fábricas em todo o mundo, a Citizen Machinery está utilizando a Senspider da Macnica.

Um líder da indústria em máquinas-ferramentas

A Citizen Machinery contribui para o desenvolvimento da indústria manufatureira através da realização de processos de fabricação inovadores.

É uma empresa focada no desenvolvimento, fabricação e venda de máquinas-ferramenta com foco em tornos automáticos.

Atualmente a Citizen utiliza a Senspider no seu processo de fabricação e no suporte aos clientes que compram seus produtos.

Com a Senspider, a Citizen tem todos os benefícios da Manutenção Baseada em Condição (CBM, do inglês Condition Based Maintenance) na sua linha de produção. 

Além disso, o Departamento de Planejamento de Desenvolvimento que desenvolve produtos de alto valor agregado está explorando as funcionalidades da Senspider para levar todos estes benefícios para os usuários finais dos tornos fabricados pela Citizen, o que agrega muito valor ao produto final.

Todas estas iniciativas estão alinhadas com a Indústria 4.0, ou seja, ter visibilidade do processo em tempo real e tomar decisões assertivas rapidamente.

Desafio para oferecer previsão de falhas da Indústria 4.0

Uma funcionalidade que a empresa de tornos e máquinas-ferramenta buscava oferecer era um sistema de previsão de falhas para os tornos automáticos que produz. Ou seja, implementar um conceito inovador para a indústria manufatureira que usa IA para analisar diferentes tipos de dados de sensores obtidos das máquinas e vinculá-los à previsão de falhas.

Neste ponto, ao analisar os equipamentos do chão de fábrica da Citizen, eles encontraram que um dos pontos fracos dos tornos era o rolamento do fuso. Uma peça que gira em alta velocidade e tem uma taxa de falhas comparativamente alta em relação as demais peças.

Assim, o foco da empresa foi desenvolver uma tecnologia de previsão de falhas para esta peça, baseada em CBM, e com isso também diminuir os custos de manutenção.

Até então o foco da empresa estava na manutenção preventiva, onde as peças que necessitavam de manutenção eram substituídas em intervalos de tempo específicos; e na manutenção corretiva, onde as peças eram substituídas no momento da falha, ambas dependendo fortemente da subjetividade humana.

Com o novo sistema de manutenção baseada em condição, também conhecida como manutenção preditiva, a condição da máquina é monitorada em tempo real e as peças são substituídas apenas quando é necessário.

“Isso significa que clientes que substituem peças de reposição como parte de sua manutenção regular não vão mais precisar trocar as peças de forma desnecessária, o que irá diminuir muito os custos”, explica Yasuhiro Kera, do Departamento de Planejamento da Citizen.

Selecionando a “SENSPIDER”, um registrador de dados inteligente

Inicialmente a Citizen instalou um registrador de dados para coletar a vibração, medida pelos sensores, e conectou-o a um PC para avaliação de dados. Entretanto, o ambiente não era confiável o suficiente para máquinas-ferramentas e a conexão era complicada devido à combinação de vários sensores.

No segundo momento, em parceria com a Macnica Inc., a empresa passou a testar a Senspider, um gateway de sensor e terminal de computação de borda desenvolvido pela Macnica para aplicações de CBM. O relacionamento entre as empresas já vinha desde o fornecimento de semicondutores; e, naquele momento, se intensificou com a demanda por inovação, utilizando novas tecnologias, como sensores de vibração e inteligência artificial (IA) para IoT industrial.

Diferentemente dos registradores de dados disponíveis no mercado, que simplesmente coletam dados, a Senspider está equipada com funcionalidades de registrador de dados e também foi feita para atuar como um “cérebro”, que pode analisar os dados usando um modelo de IA em um formato compacto.

Além disso, quando comparada as soluções baseadas em CLP (Controlador Lógico Programável), a Senspider oferece a facilidade de trabalhar com software baseado em Linux.

Outro ponto importante é que a Senspider resolve o problema de filtragem dos sinais que é necessário para a análise de frequência das informações. Para isso, ela possui opções de filtro passa-baixa, que é necessário para o pré-processamento de dados.

Diante de todas essas vantagens, a Senspider foi incorporada ao processo de fabricação da Citizen.  “Eventualmente ela será integrada aos tornos produzidos pelo seu tamanho compacto”, ressaltou Kera.

Melhorar a qualidade do seu próprio processo de fabricação

Atualmente a Citizen usa a Senspider em seus próprios processos de fabricação para melhorar sua visibilidade e, muitas plataformas, foram implantadas nas linhas de produção de fábricas nacionais e estrangeiras.

A Citizen, que antes avaliava visualmente a condição do rolamento do fuso instalado na máquina-ferramenta, agora pode visualizar numericamente, analisar e usar os dados para confirmação do estado antes de iniciar a próxima etapa de produção.

Isso garantiu a melhoria no processo de fabricação, substituindo a inspeção humana por tecnologia de ponta no monitoramento do rolamento do fuso. “Com a medição de vibração da Senspider, os dados podem ser coletados de forma adequada e o equipamento é fácil de usar. O suporte é ótimo, quando temos dúvidas obtemos uma resposta rápida”, destaca Nakahara, da Citizen.

Assim, com a utilização do sistema de manutenção baseada em condição da Senspider, é possível analisar os dados de vibração utilizando uma abordagem de IA e tirar conclusões confiáveis ​​sobre peças rapidamente.

“No passado este processo era feito pelos colaboradores da Citizen com anos de experiência e levava muito tempo para identificar a causa dos problemas. Agora, com a Senspider, é possível determinar rapidamente se o fuso não está balanceado, se os rolamentos foram montados corretamente ou se os rolamentos estão errados em primeiro lugar e decidir rapidamente o que fazer a respeito, vantagens que fazem da Senspider uma ótima opção para a inovação trazida pela Indústria 4.0”, salienta Sra. Misono do Departamento de Planejamento da Citizen.

Além destes benefícios, no próprio processo de fabricação da Citizen, a empresa também utiliza a Senspider para solucionar problemas nos seus clientes. Neste caso, eles instalam a Senspider no local e monitoram a situação caso a caso. Outro ponto importantíssimo, visto que em alguns casos o problema não é reproduzível em locais diferentes e ocorre a cada seis meses a um ano, por exemplo.

“Com as APIs web implementadas na Senspider, agora é possível monitorar os dados remotamente. Um dos benefícios é que conseguimos expandir o escopo do suporte ao cliente”, enfatiza Nakahara. Isso proporciona ainda mais valor agregado às máquinas-ferramenta produzidas pela Citizen.

Para a Citizen, outro ponto super importante do processo de implantação da tecnologia CBM utilizando a Senspider foi a expertise e apoio da Macnica na utilização de IoT Industrial e IA no processo, destacou Sr. Kera.

Quais são os próximos passos

O objetivo final da equipe é tornar a previsão de falhas pela Senspider um recurso padrão, posicionando-o como um novo valor agregado às máquinas-ferramentas da empresa. Embora o foco atual seja em sensores de vibração, existem planos para usar sensores diferentes para ambientes diferentes. “A escalabilidade da Senspider abre uma ampla gama de possibilidades“, destacou Nakaya.

Em termos de uso, a empresa quer usar a Senspider para gerenciamento das máquinas Citizen no cliente final, aumentando a qualidade do processo dos clientes que utilizam as máquinas-ferramenta.

Desta forma, a Senspider e sensores serão instalados na máquina-ferramenta do cliente para monitorar o estado da máquina em tempo real. “O tamanho compacto da Senspider e a instalação simples facilitam a implantação do serviço no chão de fábrica do cliente final. Embora seja relativamente fácil encontrar uma peça quebrada, a capacidade de realizar uma detecção preditiva de alto nível para verificações de integridade é muito relevante.”, diz Sr. Nakaya.

Por fim, para atender às necessidades de monitoramento remoto, eles esperam criar um ambiente onde as informações armazenadas pela Senspider possam ser carregadas automaticamente na nuvem via Wi-Fi.

Assim, o status das máquinas dos nossos clientes fica visível a partir do dia em que a Senspider é instalada, mesmo em locais remotos, trazendo muita visibilidade e agilidade para o processo, explica Sr. Nakaya.

Para aumentar o rendimento da linha de produção da sua empresa e diminuir custos com manutenção, entre contato conosco !