Soluções para indústria de conversão

SCADA para indústria de conversão de rótulos e etiquetas

Controlar e acompanhar a produção são tarefas que garantem: quantidade, qualidade, repetitividade de um produto e a satisfação do cliente gerando lucros e mínimas perdas para indústria de conversão.

Usar câmeras de monitoramente de nossa linha de produção, sobre os operadores, impressoras e troqueladoras é uma forma de "acompanhar" os colaboradores e assim obter melhores resultados ou por considerar que "os olhos do dono que engordam o gado" ou por "intimidação" dos operadores.

Mas, as câmeras isoladamente não garantem produtividade e controle de nossa produção.

Por outro lado, se nossas máquinas pudessem ser ligadas via cabo ou até mesmo wifi com nosso computador, em nosso escritório, mostrando em tempo real seu status em que se encontra como: ligada, desligada, operacional, velociade de produção, quantidade produzida, horas de acerto ou ajuste entre outros dados teríamos uma ferramenta muito mais eficiente e comprovatória de nossa verdadeira eficiência.

Isto já é possível com os sistemas SCADA e CODES desenvolvidos pela Flexonews.

O que vem a ser SCADA?

Sistemas de Supervisão e Aquisição de Dados, ou abreviadamente SCADA (proveniente do seu nome em inglês Supervisory Control and Data Aquisition) são sistemas que utilizam software para monitorar e supervisionar as variáveis e os dispositivos de sistemas de controle conectados através de drivers específicos. Estes sistemas podem assumir topologia mono-posto, cliente-servidor ou múltiplos servidores-clientes. Atualmente tendem a libertar-se de protocolos de comunicação proprietários, como os dispositivos PACs (Controladores Programáveis para Automação), módulos de entradas/saídas remotas, controladores programáveis (CLPs), registradores , etc, para arquiteturas cliente-servidor OPC (OLE for Process Control).

De forma genérica, um sistema de supervisão é um tipo software que permite monitorar e controlar partes ou todo um processo industrial.

Os SSC geralmente têm 2 módulos básicos: O desenvolvedor e o executável ("run-time"). (Os nomes e a metodologia de desenvolvimento variam um pouco de fabricante para fabricante, mas sempre são bem parecidos)

Atualmente, para desenvolver projetos de SSC não é necessário o conhecimento de nenhuma linguagem de programação em específico. A maioria dos passos de programação é automatizada, suprindo a maior parte das necessidades de um projeto. Em alguns casos encontram-se linguagem próprias, mas sempre parecidas com linguagens comerciais que já são difundidas (como VBA, JavaScript, Java, Pascal ou C#).

POR QUE AS EMPRESAS DE CONVERSÃO FLEXO, RÓTULOS E ETIQUETAS PRECISAM DE UM SISTEMA DE SUPERVISÓRIO?

Qualidade, redução dos custos operacionais, maior desempenho de produção, base para outros sistemas, ou seja, VANTAGEM COMPETITIVA!

Qualidade: Através do monitoramento das variáveis do processo produtivo, (Velociade de impressão, temperatura das estufas, temperatura ambiente, umidade, vazão de tinta, etc.) é possível determinar níveis ótimos de trabalho. Caso estes níveis saiam da faixa aceitável o SSC pode gerar um alarme na tela, alertando o operador do processo para um eventual problema no processo produtivo. Desta forma, as intervenções no processo são feitas rapidamente, garantindo que o produto final sempre tenha as mesmas características.

Redução dos custos operacionais: Imagine um processo produtivo com inúmeras etapas de ajustes, instrumentos de medição, controles de tensão e temperatura, etc. Quanto tempo e quantos funcionários especializados seriam necessários para percorrer todo o processo de produção a fim de realizar a leitura de todos os instrumentos e variáveis? Quantas planilhas seriam necessárias e qual a probabilidade de erros humanos? Com um SSC é possível centralizar toda a leitura dos instrumentos de campo, gerar gráficos de tendência e gráficos históricos das variáveis do processo. São necessários poucos funcionários especializados e com poucos “cliques” de mouse é possível realizar a leitura dos instrumentos e das variáveis vindas de um sensor em um processo industrial inteiro.

Maior desempenho de produção: Através da rapidez da leitura dos instrumentos de campo, as intervenções necessárias podem ser feitas mais rapidamente. Problemas de parada de máquina por defeitos, quebra de substrato, ruptura de esqueleto, abertura de portas, falta de papel, tinta entre outros pontos críticos da flexografia, podem ser diagnosticados mais pontualmente e os setup´s de máquina também são agilizados.

Base para outros sistemas: Os SSC podem coletar os dados do processo produtivo e armazená-los em banco de dados. Estes dados podem ser utilizados para gerar informações importantes, sendo integrados com sistemas MES, ERP, SAP e etc. Podem também fornecer dados em tempo real, para sistemas que realizam cálculos de OEE, sistemas SFC, sistemas de PCP ou similares.

OEE - Overall Equipment Effectiveness

PCP – Planejamento e controle de produção

MES - Manufacturing Execution Systems

SFC - Shop floor control

O que é o CODES?

CODES é quer dizer Coletor de Dados de Entrada e Saída. Desenvolvido pela Flexonews, este coletor é um miniCLP que possui interface IHM (Interface Homem Máquina) e interação com a máquina, sem alterar a configuração original do equipamento, seja ele impressora flexo, troqueladora ou rebobinadeira / revisora.

Este hardware, microcontrolado, possui interface Ehternet/Serial/USB, enviando os dados coletados do equipamento em tempo real para o PC onde esta instalado o Supervisório SCADA podendo ser configurado de foram simples.

Através dos sensores, switchs e placa de ações que acompanham o hardware do CODES, pode-se controlar o equipamento e receber informações de todo o andamento do processo produtivo. O IHM, que responde aos comandos do operador possui funções pré-definidas que permitem melhor controle do processo. O módulo básico possui os seguintes comandos na IHM que controlam o equipamento e enviam os primeiros sinais ao SCADA:

• INICIAR - o operador ao clicar em iniciar, dá o start ao equipamento e libera a placa de ações para que o equipamento (impressora flexo, troqueladora ou rebobinadeira/revisora) possa ser ajustada e rodar um serviço
• SETUP - permite ao operador ajustar o equipamento. Toda a hora computada neste período, enquanto o  SETUP esta ligado é guardada no relatório como ajustes e não entram no tempo de produção real (somente na produção total)
• AJUSTES - libera o operador a ajustar a máquina, rodar em velocidade de ajustes e o tempo computado é armazeando como ajuste, gravando também a média de papel (substrato) gasto para este ajuste.
• AGUARDANDO APROVAÇÃO - tempo após a ajuste em que o operador aguarda o OK do controle de qualidade o supervisor para que coloque a máquina em RODAR. Este tempo é computado com horas de aguardo de solução, onde o operador não é penalizado pela produção baixa ou falta dela.
• RODAR - libera o equipamento para total velocidade de produção, computando todas as falhas de processo, horas gastas para produção, tempos de máquina parada, metros produzidos e etiquetas rodadas, quebras de esqueleto, bobinas trocadas, fim de bobinas e todos os outros eventos que os sensores de monitoramente acusarem como INFORMAÇÃO, CRÍTICO, URGENTE e DE RISCO.
• FINALIZAR - termina uma produção iniciada
• TERMINAR - termina o aplicativo, desligando o equipamento por completo

Estes são apenas alguns exemplos das funções básicas do IHM de nosso CODES (miniCLP).

Todos os tempos (horas, minutos e segundos), sinais dos sensores e ações tomadas pelo operador e pelo CODES são registradas no SCADA, gerando assim relatórios em tempo real que podem ser revistos e impressos.

O acesso ao SCADA pode ser feito em qualquer computador PC com Windows, Linux ou em Mac através de rede ethernet ligado ao Servidor SCADA via Internet Explorer, Fire Fox, Chrome, Opera ou outro navegador web com suporte a JavaScript, PHP, HTML, XML e Flash.

INSTALAÇÃO

A instalação do Servidor SCADA é bem simples, basta ligar o servidor em sua rede para que o mesmo possa ser acessado via cabo (ethernet) ou WiFi (ambos requerem infraestrutura prévia na empresa do cliente).

O CODES é instalado um por máquina, juntamente com os sensores posicionados em pontos estratégicos por um técnico da Flexonews.

O cabeamento ethernet do CODES até o servidor (switch ou roteador) deve ser providenciado pelo cliente, seguindo as orientações da Flexonews. Podemos dizer que o cabeamento é muito simples e com bastante semelhança aos cabos de rede de comunicação entre computadores e internet.

O CODES funciona com energia 220VAC que é alimentado diretamente do painel da máquina a qual será instalada. O CODES também, ao interpretar uma falha ou problema desliga ou para a máquina imediatamente, indicando no IHM o motivo da parada e o código da falha ou defeito.

QUAIS AS PRINCIPAIS FALHAS E DEFEITOS QUE O CODES INTERPRETA E GRAVA

São inúmeras as informações que o CODES e o SCADA podem gerenciar e interagir com o usuário e operador.

Dentre elas podemos destacar:

• FIM DE BOBINA - ao terminar a bobina o equipamento para automaticamente, indicando no IHM e acionando o alarme do SCADA
• RUPTURA DE SUBSTRATO - quando o papel quebra na máquina, este faz a parada automática e indica da mesma forma que o exemplo FIM DE BOBINA.
• RUPTURA DE ESQUELETO - se há retirada de esqueleto e este vem a quebrar, o que ocasionaria um transtorno para o operador com minutos perdidos para limpar e restabelecer o esqueleto, este faz com que o equipamento pare automaticamente indicando a falha
• PORTAS ABERTAS - caso uma porta ou tampa da máquina for aberta ou retirada o equipamento para para segurança do operador. Acontece também se alguma cobertura de proteção for retirada.
• RPM - indica a rotação do tambor central ou dos cilindros contra pressão ou contra facas da máquina
• VELOCIDADE MÉDIA - indica a velociade atual em que a máquina esta rodando
• CONTADOR DE ETIQUETAS - indica quantas etiquetas esta sendo produzidas
• CONTADOR DE METRAGEM - indica a metragem do papel (substrato) que esta sendo processado
• HORAS PRODUZINDO - indica as horas de produção, onde o critério é motor rodando e material sendo rebobinado
• HORAS PARADAS - indica as horas em que a máquina esta parada sem rodar o motor e sem rebobinar material
• HORAS DE ACERTO E SETUP - indica as horas em que o equipamento ficou em ajustes
• MANUTENÇÃO - indica as horas utilizadas para manutenção quando em produção
• KG DE MATERIAL PRODUZIDO - faz média da quantiade de produto produzido baseado em seleção de material e desconsiderando os tubetes e esqueletos retirados
• ALARMES - alarmes de todas as funções do processo (todos os relatados acima entre outros)
• UV - mostra quando o UV foi acionado e quando o motor do exaustor esteve funcionando
• ESTUFAS TEMPERATURA - indica as temperaturas das estufas e por quanto tempo permaneceram ligadas.

Estes são somente alguns exemplos do que acompanha o CODES e o SCADA para banda estreita desenvolvido pela Flexonews.

Para mais informações e consultoria sobre este e outros sistemas de controle de produção entre em contato através de nosso e-mail This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. . 

*Robson Yuri é técnico em Flexografia, formado em artes gráficas pelo SENAI Theobaldo de Nigris, Robótica pela ETB (escola Técnica de Brasília), cursou engenharia de produção mecânica UNIP, certificado em programação de microcontroladores ACEPIC e é consultor e desenvolvedor de soluções e reengenharia de máquinas e equipamentos para impressão de embalagens, rótulos, etiquetas e tags. Também ministra cursos de capacitação de mão de obra para impressão e consultoria para indústrias convertedoras. Desenvolve sistemas embarcados para automação e supervisório de máquinas flexo, troqueladora e rebobinadeiras.