Sistemas RFID na estampagem industrial de metais

Garantir que o molde correto seja selecionado para determinado trabalho é talvez a etapa de verificação de erros mais importante no processo de estampagem. E por quê? A combinação incorreta de um molde pode causar pane no primeiro movimento e fazer com que uma empresa incorra nos custos tangíveis de danos a ferramentas e máquinas e no custo da situação de paradas não planejadas, as quais frequentemente se estendem por dias e, às vezes, por semanas.

Por praxe, o processo de identificação do conjunto de moldes e de envio de informações para o software de controle de prensagem é manual e, portanto, propenso a erros humanos. Números de série simples, pintados/impressos são provavelmente o identificador de moldes mais comum. Porém, com o tempo, as marcas se desgastam e ficam irreconhecíveis, o que aumenta o risco de erros. Um código de identificação indistinto ou desgastado pode ler “KY537-2” ou “KV537-2”; tudo depende da interpretação visual do profissional. Mesmo que um número de série pintado seja lido corretamente, o operador pode “digitar por engano” os caracteres errados.

Um aprimoramento na identificação humana de moldes é a leitura de códigos de barras. Quando conectado a um sistema de controle de prensagem, os sistemas de códigos de barras eliminam o erro humano identificando automaticamente o molde por meio da leitura eletrônica. Há inúmeras e diferentes tecnologias de leitura óptica que abrangem desde o uso de etiquetas adesivas ao jateamento, impressão ou gravação de códigos da Matriz de dados diretamente no bloco de moldes. No entanto, os códigos de barras autoadesivos geralmente carecem da durabilidade necessária na sala de impressão, enquanto as variantes mais caras e resistentes são mecanicamente duráveis, porém imprevisíveis em termos de legibilidade. Isso é especialmente válido quando contaminantes se acumulam a distâncias maiores entre o leitor e o código.

Nenhuma das opções acima proporciona a segurança ou legibilidade oferecidas por solução de RFID. 

Os benefícios do RFID não começam apenas na prensagem, mas bem antes, na área de armazenamento de moldes. Os layouts de armazéns de moldes variam de lotes mal organizados e espalhados pelo chão a sistemas de prateleiras perfeitamente ordenados. Tudo depende das necessidades, do tamanho e do orçamento da empresa. A qualquer momento, pode haver de “dezenas” a “centenas” de moldes disponíveis, alguns dos quais usados semanalmente, enquanto outros apenas uma vez no espaço de alguns anos.

Quanto mais fácil for localizar um molde, mais rapidamente a prensagem poderá iniciar a estampagem de peças e a geração de receita. Localizar um molde “etiquetado” é tão simples quanto visualizar o local de coleta no computador ou no painel do telefone , verificar a identificação com um leitor portátil e transferir o molde para a prensagem. Sem a verificação de RFID, o funcionário pode acidentalmente selecionar um molde do rack errado. Outra possibilidade é selecionar a localização correta, mas tudo será perda de tempo se o molde errado foi armazenado após um trabalho anterior. A verificação da identificação aciona a notificação imediata de um posicionamento incorreto.

Se o molde incorreto for parar na prensagem, o funcionário poderá detectar o erro antes de todo o processo começar. No entanto, mesmo que a sorte e um operador atento evitem uma pane, o erro não ocorrerá sem custos. O processo de desinstalação do molde errado desperdiça horas valiosas que poderiam ser gastas na produção de peças.

Com moldes etiquetados e uma verificação de confirmação executada por um leitor de RFID, a seleção ou instalação incorreta de moldes é evitada.

Há uma variedade de produtos RFID que superam as deficiências da identificação humana e óptica.

Os sistemas RFID consistem em um leitor, uma etiqueta de identificação e um controlador. Não apenas é possível ler as etiquetas eletrônicas, como também gravar as informações do trabalho nelas. Portanto, dados como uso de moldes, histórico do operador e instruções de configuração específicas do molde podem ser atualizados e disponibilizados instantaneamente. Além disso, é possível incorporar muitas etiquetas em metal de forma embutida, protegendo-as contra danos durante o armazenamento e a recuperação.

É possível efetuar a confirmação do conjunto de moldes de um RFID com uma precisão 100% sem contato. Diferentemente dos leitores ópticos, o alinhamento é bem mais amplo. A antena usada para ler ou atualizar informações da etiqueta abrange uma vasta área. Esse amplo campo de detecção é particularmente útil em prensas grandes, nas quais os moldes superior e inferior são armazenados separadamente. Se os moldes superior e inferior não estiverem devidamente emparelhados durante a instalação, uma grave fragmentação dos moldes será inevitável. Um único sistema UHF pode ler simultaneamente as etiquetas montadas nos moldes superior e inferior antes da inicialização para garantir sua correspondência. 

Características técnicas das etiquetas e leitores RFID

• Frequência de operação 13,56 MHz
• Em conformidade com a ISO 15693
• Grau de proteção (IP67/68)
• É possível incorporar etiquetas de identificação em metal de forma embutida e efetuar a leitura de distâncias de até 3,9 metros
• Orifícios de montagem para instalação simples de etiquetas
• Os cabeçotes de leitura/gravação incluem LEDs duplos para exibição de funções
• Sistemas UHF viabilizam a leitura de várias etiquetas

Os benefícios do RFID vão muito além da simples, mas importante verificação inicial de erros. Na verdade, esses benefícios são limitados apenas por exigências da sala de impressão e pela criatividade da engenharia. É nesse ponto que a IIoT entra em ação.

Com a capacidade de identificar moldes, fica fácil controlar as horas de uso. Em vez de depender de uma pessoa para determinar a condição do molde, a manutenção preventiva pode ser acionada automaticamente. Acabaram-se as preocupações com a produção de peças de qualidade deteriorada devido a ferramentas cuja data de restauração passou despercebida.

A combinação de leitores de RFID com sensores de peças proporciona uma visão de alta resolução do uso real do molde. Muitos sistemas RFID se conectam facilmente ao software MES/ERP/SCADA de uma empresa por meio de protocolos de comunicação IIoT padrão, como MQTT, OPC UA ou API REST. Isso simplifica mais do que nunca a mudança da tradicional análise de desempenho humana e baseada em planilha para atualizações de status em tempo real e isentas de erros. O número de peças produzidas, as horas restantes até a manutenção necessária, o local do molde, o status de disponibilidade e as ocorrências mensais do molde são todos dados considerados importantes e que podem ser vistos por qualquer pessoa, a qualquer hora, em qualquer lugar.

• A identificação automática do molde elimina erros humanos
• A implementação de RFID na sala de impressão é uma porta aberta para iniciativas de IIoT que aprimoram a eficiência
• Moldes fragmentados devido a uma seleção e posicionamento incorretos são eliminados
• Informações importantes sobre o trabalho, como uso do molde, podem ser gravadas nas etiquetas RFID