«Na Fakuma 2021, a empresa irá apresentar três opções de diagnóstico em tempo real que podem ser implementadas em toda a nossa gama de máquinas», afirma o Dr. Thorsten Thümen, Diretor Sénior de Tecnologia da Sumitomo (SHI) Demag. «A primeira opção ajuda a manter de forma permanente a eficiência energética e a potência nas nossas máquinas totalmente elétricas. A opção hidráulica serve para analisar os parâmetros do óleo e manter a qualidade dos componentes. A terceira monitoriza de forma fiável a tensão de controlo em toda a gama de máquinas de injeção de plásticos», explica.
Inicialmente, a justificação para o desenvolvimento destes sistemas de monitorização de estado centrou-se nos componentes cujas avarias acarretam os custos mais elevados e os tempos de inatividade mais prolongados das máquinas. No entanto, já estão em curso novos desenvolvimentos no portfólio de soluções. «Atualmente, os nossos esforços centram-se na deteção de abrasão e desgaste do parafuso, do cilindro de plastificação e dos parafusos de esferas em máquinas de injeção de plásticos totalmente elétricas. O nosso objetivo final é a monitorização completa de todos os componentes críticos propensos ao desgaste», afirma o Dr. Thümen.
Para manter os custos de monitorização proporcionalmente alinhados com os benefícios tangíveis, foram intencionalmente concebidas soluções inovadoras e igualmente simples, de modo a facilitar uma documentação mais rápida e fácil das condições das máquinas por parte dos operadores da fábrica. Os visitantes da Fakuma podem comprovar por si próprios essa simplicidade no stand 1105 da empresa, no pavilhão B1.
Máquinas totalmente elétricas: energeticamente eficientes e potentes de forma permanente
Para o circuito intermédio de tensão CC que alimenta os eixos de acionamento individuais e para a absorção da potência do gerador nas máquinas totalmente elétricas IntElect da Sumitomo (SHI) Demag, a empresa desenvolveu um processo que deteta alterações na capacitância na alimentação do conversor. Isto pode resultar, por exemplo, do envelhecimento dos condensadores eletrolíticos ou de defeitos elétricos.
Em caso de perda de capacidade, a energia realimentada no ciclo deixa de poder ser armazenada e é dissipada através de resistências de travagem. Dependendo da evolução, o consumo de energia da máquina pode aumentar inicialmente. A partir de um determinado ponto, a resistência de travagem fica sobrecarregada, pelo que a máquina deixa de poder ser utilizada para o ciclo definido.
«Isto resulta em paragens não planeadas ou perdas no tempo de ciclo, com os correspondentes desvios no processo», adverte o Dr. Thümen. A monitorização do estado da capacidade do circuito intermédio, desenvolvida pela Sumitomo (SHI) Demag, regista continuamente a capacidade de armazenamento dos condensadores, alertando atempadamente para qualquer alteração relevante para a máquina. Quaisquer medidas de manutenção necessárias podem, assim, ser planeadas com antecedência. «Isto garante que a produção de peças e a assistência técnica possam ser mobilizadas no momento mais oportuno.»
Máquinas hidráulicas — descodificação dos parâmetros característicos do óleo
Nas máquinas hidráulicas, a utilização do óleo é simultaneamente a base para um funcionamento sem problemas, mas também pode ser um indicador de danos iminentes. A Sumitomo (SHI) Demag oferece sensores de medição adicionais para monitorizar dois grupos de parâmetros relevantes do óleo durante o funcionamento da máquina.
Jan Taufer, gestor de projeto para Monitorização de Condições e colaborador do centro de testes da Sumitomo (SHI) Demag, explica: «Por um lado, um monitor de partículas regista continuamente o número e o tamanho das partículas contidas no fluido. Esta avaliação segue o formato da norma de qualidade ISO 4406, que é apresentada como um valor real ou uma tendência através da máquina.»
Caso ocorra uma violação do limite de aviso ou de alarme parametrizado, é gerada uma mensagem de erro correspondente. Isto 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: «É assim possível evitar uma paragem não planeada da máquina com duração de vários dias e reduzi-la a uma intervenção de assistência técnica específica.»
Um segundo dispositivo de medição deteta as propriedades físicas do óleo, tais como o teor de água, a permissividade e a condutividade. «Com base nestes valores medidos, é possível determinar a idade do lubrificante através de algoritmos internos e tomar medidas antes que as propriedades químicas se alterem a ponto de já não ser possível garantir um funcionamento sem problemas», explica Taufer. «Desta forma, processos acelerados de oxidação ou desgaste, avarias no refrigerador ou entrada de água devido à condensação também podem ser detetados e corrigidos numa fase mais precoce, com o mínimo de esforço.»
Ao contrário da análise convencional do óleo, que só seria realizada a intervalos regulares com o máximo cuidado durante a recolha de amostras, a análise estacionária do óleo hidráulico fornece uma leitura contínua de todos os parâmetros relevantes sem o risco de contaminação da amostra, mantendo o gestor de projeto sempre informado. Consequentemente, o cliente beneficia de custos de mão-de-obra mais baixos, de uma documentação de monitorização do estado completa e totalmente rastreável e de uma maior qualidade de manutenção.
Fornecimento de energia fiável e resolução rápida de avarias em toda a série
Na terceira opção, a Sumitomo (SHI) Demag oferece um sistema para monitorizar a tensão de controlo de 24 V das máquinas de injeção de plásticos em toda a gama. Implementado através de uma unidade de alimentação e de disjuntores inteligentes que comunicam permanentemente com o controlo da máquina, esta aplicação permite monitorizar em tempo real a corrente de ciclo real e efetiva. «Consequentemente, é possível identificar picos potencialmente críticos ou taxas de utilização geralmente elevadas e tomar medidas corretivas numa fase muito precoce», explica Taufer.
Se ocorrer um erro, por exemplo, devido a um curto-circuito repentino, este é detetado pelo controlador e gera um alarme. Isto acelera consideravelmente a resolução de problemas, uma vez que o circuito defeituoso responsável pelo erro é identificado sem rodeios. Após um erro, a disponibilidade pode ser restabelecida muito mais rapidamente, gerando simultaneamente informação sobre a causa do erro. «Os sistemas convencionais, em caso de avaria, podem proteger o sistema contra sobrecorrente ou curto-circuito. No entanto, o fornecimento seria interrompido e a máquina poderia avariar-se repentinamente», conclui Taufer.