A GKN introduziu um portal de borda para apoiar a sua solução de manufatura aditiva
A GKN e a Concept Reply Germany estão trabalhando em um gêmeo digital que terá interfaces capazes de “se comunicar” com todas as fases de um processo de produção e abrir caminho para um sistema de automação industrial eficaz.
,allowExpansion)
Vislumbrando um novo modelo para automatizar a fabricação aditiva
A Concept Reply tem desenvolvido e implementado soluções de gêmeos digitais em várias áreas nos últimos anos. Entre os mais interessantes e promissores está um projeto de industrialização e digitalização de manufatura aditiva para processos automotivos em série (IDAM). O projeto, patrocinado pelo Ministério Federal Alemão de Educação e Pesquisa, visa transferir a tecnologia da fabricação de aditivos com metais para um processo industrializado e altamente automatizado, como o da indústria automotiva. Seguem-se os principais benefícios do IDAM.
Tornar mais eficiente
a produção de peças
)
Otimizar processos em
custos e tempo
Reduzir o esforço manual necessário e limitar o desperdício de recursos
Além disso, esta tecnologia também abre novas possibilidades para a chamada “customização em massa” de produtos automotivos, ou a individualização padrão do produto, possibilitada pela disponibilidade de peças a serem encomendadas sem maiores esforços ou mudanças pesadas na linha de produção.
Esse processo consegue transformar as operações de produção, permitindo a criação de peças mais leves, resistentes e complexas. Na manufatura aditiva, um objeto físico é criado a partir de um modelo de projeto 3D auxiliado por computador, combinando o material camada por camada, para produzir formas geométricas precisas. Ao combinar a manufatura aditiva com a IoT, também é possível tornar o processo de produção mais inteligente e eficiente, além de produzir componentes de qualidade superior, como apontam os especialistas da Reply. Além disso, graças a um gêmeo digital que roda em um ambiente IoT, é possível desenvolver um software que roda em um gateway e permite a automação de várias etapas do processo de produção, bem como conectar vários sistemas, armazenar e distribuir informações e dados.
Apresentando o gêmeo digital
Durante a implantação do projeto, os especialistas da Concept Reply contribuem com a criação de uma arquitetura IOT de desempenho, graças a um gateway de borda que possibilita a conexão de todas as máquinas individuais nas linhas de produção e também graças ao gêmeo digital rodando no gateway de borda em si. Um sistema de gateway de borda na área de IoT permite a conexão segura de máquinas, a coleta, o armazenamento, a exibição e a análise de dados de telemetria, além de facilitar os processos de automação necessários para a produção em série. A implementação de um gêmeo digital não é apenas uma replicação digital em tempo real da linha de produção, mas também um perfil em evolução baseado em dados históricos e estados futuros potenciais, com base em simulações probabilísticas.
Combinado, permite o monitoramento de sistemas, automação de processos e prevenção de problemas antes que ocorram, desenvolvimento de otimizações e poder preditivo, através de simulações.
O desenvolvimento de um gêmeo digital é de fundamental importância para o sucesso do projeto IDAM. O gêmeo digital se tornará um hub para todas as ferramentas de análise e visualização de dados, facilitando a comunicação entre as máquinas e a linha de produção como um todo. Também possibilitará integrar desenvolvimentos na área de big data e IA, visando orquestrar a interação altamente complexa entre as diferentes máquinas em todo o ambiente de produção.
A inteligência artificial é o catalisador para liberar o poder perturbador da manufatura aditiva. O aproveitamento de gêmeos digitais para IoT em tempo real padronizará ainda mais a cadeia de processos de manufatura aditiva, reduzirá custos e os tempos de entrega. Nós nos esforçamos para fabricar componentes industriais em condições de série de alta qualidade, com processos resilientes e produção robusta.
Sebastian Blümer
Technology Manager Laser AM at GKN Additive and leader of the IDAM work package for the ’Intelligent Digital Process Chain’
Melhorando as linhas de produção em muitas indústrias
A meta do projeto é conseguir lançar mais de 50 mil componentes por ano na produção de peças comuns e mais de 10 mil peças únicas e sobressalentes, por meio de uma produção modular e altamente automatizada. Hoje, entre outras coisas, várias máquinas já foram projetadas e o primeiro protótipo de máquina foi construído. Além disso, a primeira análise sobre o reaproveitamento do pó foi executada e pesquisas sobre o aumento/redução da potência do laser para evitar o superaquecimento também foram realizadas.
O objetivo do projeto não é apenas criar uma melhor linha de produção para os fabricantes automotivos, mas também gerar conhecimento na implementação de soluções de gateway de borda. Essas soluções podem ser eventualmente aplicadas a linhas de produção em muitos setores, desde que a conectividade de máquinas e processos, monitoramento de ativos e desempenho, e um gêmeo digital ou aplicativos de machine learning desempenhem um papel fundamental.