Segurança e confiabilidade na redução de custos de produção

A invenção e constante aperfeiçoamento da máquina a vapor permitiu o aumento da produtividade e a redução drástica dos custos de produção.

A velocidade de rotação da máquina a vapor e o baixo custo da energia transformaram esta máquina num engenho de alto rendimento, tornando-se no símbolo da Revolução Industrial. Da introdução do vapor nas máquinas até o momento em que estamos vivenciando na 4º revolução industrial, o desenvolvimento de novas tecnologias produtivas, tem como objetivo principal a eficiência dos processos e consequentemente a redução dos custos.

Porém quando falamos de processos automatizados e mecanizados não se pode esquecer os requisitos mínimos de segurança para a operação e desta forma os esforços dos fabricantes no desenvolvimento dos dispositivos de controle e segurança nos últimos anos foram substanciais e tiveram uma evolução tecnologia exponencial desempenhando um papel crucial na interação homem/máquina na segurança operacional e estrutural.

O desafio de implementar sistemas de segurança em máquinas produtivas independente do ciclo de vida que a máquina se encontra (ativa-nova, clássica ou obsoleta) é assegurar que todo o processo seja eficiente e eficaz eliminando os possíveis riscos de acidentes. Infelizmente existem processos produtivos onde os riscos de exposição dos operadores são elevados e para mitigar e minimizar possíveis fatalidades, diversos tipos de dispositivos de segurança devem ser aplicados. Para contextualizar alguns tipos destes dispositivos e suas aplicações, vamos imaginar um robô industrial que faz a solda das chapas metálicas nos carros e no momento de solda e movimentação do braço robótico um operador entre nesta área. Sem os dispositivos de segurança, certamente um acidente ocorrerá. Neste caso para mitigar e eliminar este risco diversos modelos de dispositivos podem ser aplicados, os mais utilizados nesta aplicação são as cortinas de luz, tapetes de segurança e travas nas portas de entrada das células, que imediatamente desligariam o robô caso identifiquem qualquer presença humana no raio de trabalho do robô.

Porém para identificar corretamente quais os dispositivos que devem ser utilizados nas diferentes aplicações de automação/segurança, uma análise de risco deve ser desenvolvida, determinando quais os perigos existentes na máquina e qual é o grau de confiabilidade que os dispositivos de segurança devem assegurar; neste momento para a integração dos dispositivos de segurança na máquina, passa a ser como integrar diferentes dispositivos permitindo o uso eficiente e eficaz da máquina analisada.

O processo de integração e comunicação entre os diversos dispositivos atuais de segurança ocorre na forma de um protocolo de rede que permite que pacotes de dados sejam trocados entre os sensores e células podendo atuar em milissegundos no funcionamento da máquina. Uma vantagem dos dispositivos de segurança e soluções da empresa ABB em relação aos eletromecânicos é a possibilidade de interações gráficas em um painel de controle, diminuindo o tempo de análise de falhas uma vez que é possível determinar rapidamente e visualmente se existe algum sensor ativado, falha ou alguma porta de acesso ao sistema está aberta. Os protocolos mais comuns para dispositivos de segurança atualmente aplicados são EtherNet, CANopen e DeviNet.

Pensando em aumentar ainda mais os requisitos de segurança para as empresas e operadores a ABB desenvolveu um novo sistema de dispositivos de segurança batizado de DYNLink que usa o sistema dinâmico de sinal entre os equipamentos e certificado pela TUV Rheinland. Esta nova solução consiste na verificação dos sinais dos dispositivos de segurança 200 vezes por segundo (200 Hz) atingindo o mais alto nível de integridade PLe, SIL3 e CAT4.

Este sistema pode conectar até 30 dispositivos de diversos tipos como, chaves de segurança eletromecânicas, sensores magnéticos, sensores OSSD, cortinas de luz OSSD, chaves de emergência, botoeiras de emergência, tapetes de segurança. A solução DYNLink ABB permite também que os fabricantes de máquinas e usuários finais possam diversificar e combinar dispositivos e componentes de diferentes fabricantes para atender às suas várias necessidades de aplicação bastando utilizar um conversor de modelo TINA. Uma outra vantagem do sistema DYNLink é a sua instalação simplificada, sendo necessário apenas um cabo com conector em Y e um cabo M12 de 5 ou 8 polos, reduzindo os custos de implementação do sistema de segurança.

Um outro ponto que chama a atenção no sistema DYNLink da ABB é a eficiência na identificação e resolução de problemas comparando-se a soluções tradicionais. Quando usamos dispositivos eletromecânicos cada dispositivo de segurança precisa ser examinado individualmente para identificar qual está impedindo a reinicialização da máquina aumentando o tempo de máquina parada e reduzindo o tempo de produção; porém com o sistema DYNLink da ABB os dispositivos de segurança pode rapidamente informar o operador qual o dispositivo está ativado por meio luzes LED integradas aos dispositivos e além dos sinais de diagnóstico serem lidos através do CLP de Segurança Pluto BUS, indicando visualmente e rapidamente o ponto que deve ter a intervenção do operador.

Para concluir, a adequação do sistema de segurança de máquinas e equipamentos podem garantir não só a segurança dos colaboradores da sua empresa, mas também representar uma vantagem competitiva significativa através da redução de custos e na diminuição do tempo na identificação de possíveis falhas, principalmente em linhas de produção, onde qualquer parada inesperada pode significar um aumento de custos produtivos.

Categorias and Tags
Sobre o(a) autor(a)

Murilo Moraes

Especialista em Produtos de Segurança e Confiabilidade - Formado em Engenharia Mecatrônica, com MBA em Gestão Estratégica de Negócios pela Universidade FACENS, com vivência nos últimos 15 anos dentro segmento de automação, controle e segurança de máquinas e equipamentos. Atualmente responsável pelo gerenciamento das linhas, Relés de Proteção, Relés Inteligentes e Dispositivos de Segurança na ABB Eletrificação.
Related stories
Comente neste post