Avaliação em tempo real da efetividade global de uma linha de usinagem do tipo transfer

Abstract

Resumo: A corrida pelos sistemas de manufatura inteligente visando aumentos de produtividade e competitividade vem sendo anunciada por líderes de diversos países nos últimos anos. Entre os programas governamentais estão: Industry 4.0, Industrial Internet of Things", "Made in China 2025" e "Factories of the Future". Nesse cenário, um requisito a ser cumprido pelos novos equipamentos é a sua capacidade de autogeração de dados que indiquem, em tempo real, suas condições operacionais, constituindo-se assim parte de um sistema ciber físico de produção. Entretanto, em algumas empresas, o parque de máquinas é composto por equipamentos grandes e antigos, tais como a usinagem em linhas do tipo transfer. Nesse caso, a sua substituição para um ambiente 4.0 demanda elevado investimento, o que implicaria em um tempo muito alto para sua amortização. Com o intuito de minorar esse problema, é proposto no presente trabalho uma metodologia, baseada no emprego de um multimedidor de grandezas elétricas de baixo custo, para cálculo em tempo real do OEE (overall equipment efficiency) de uma linha de usinagem tipo transfer. Um estudo de caso visando a validação da metodologia proposta vem sendo realizado em uma metalúrgica, na região metropolitana de Curitiba. Os resultados alcançados até o presente momento indicam que a técnica empregada é condição suficiente para a identificação dos estágios de funcionamento de um processo de usinagem possibilitando-se assim que equipamentos antigos possam cumprir, em parte, os requisitos de um sistema ciber físico de produção e gerarem dados online para cálculo da eficiência do equipamento e tomadas de decisões rápidas e que proporcionam retornos financeiros para a empresa.

Abstract: The race for smart manufacturing systems to increase productivity and competitiveness has been announced by leaders from several countries in recent years. Among the government programs are: Industry 4.0, Industrial Internet of Things", "Made in China 2025" and "Factories of the Future". In this scenario, a requirement to be fulfilled by new equipment is its ability to self-generate data that indicate, in real time, its operational conditions, thus constituting part of a cyber physical production system. However, in some companies, the machine park is composed of large and old equipment, such as transfer type machining lines. In this case, its replacement for a 4.0 environment demands a high investment, which would imply a very long time for its amortization. In order to reduce this problem, this work proposes a methodology, based on the use of a low-cost electrical multimeter, for real-time calculation of the OEE (overall equipment efficiency) of a transfer machining line. A case study aimed at validating the proposed methodology has been carried out in a metallurgical plant, in the metropolitan region of Curitiba. The results achieved so far indicate that the technique employed is a sufficient condition for the identification of the operating stages of a machining process, thus enabling old equipment to partially fulfill the requirements of a cyber physical production system and to generate online data to calculate Equipment Efficiency and to provide fast responses in order to bring financial outcomes for the company.