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A digitalização no âmbito da Indústria 4.0 mudará profundamente o mundo da produção industrial. O Festo Motion Terminal coloca uma plataforma padronizada no mercado, em nível mundial, que converge pela fusão inteligente da mecânica, eletrônica e software em um “sistema ciberfísico”. Este sistema permite a mais alta adaptatividade e flexibilidade.

Como o Festo Motion Terminal contribui para a produção de amanhã?

A digitalização reduz a complexidade

  • Inúmeras funções por meio dos aplicativos de movimento em apenas uma tecnologia de válvulas: isto garante a máxima adaptabilidade e reduz a complexidade do sistema. Com isto, mais de 50 funções individuais são possíveis.
  • O sistema de sensores integrado e inteligente para regulagem, diagnóstico e tarefas de autoaprendizado economiza componentes adicionais e permite maior integração ao sistema.
  • Identificação clara de produtos: o Product Key com imagem digital disponibiliza informações rápidas e garante a rastreabilidade.

Adaptatividade para maior produtividade

  • Mais estabilidade no processo via aplicativos de movimento que funcionam de forma autorregulatória e se adaptam de forma autônoma as condições-limite – p.ex., na especificação do tempo de operação.
  • Produção flexível por meio de adaptação rápida e fácil a novos formatos pela modificação de parâmetros sobre os dados de processo – p.ex., o controle remoto da válvula reguladora de fluxo bidirecional.

Decisões interligadas padronizadas, baseadas em dados

  • Interface padrão para a Indústria 4.0 graças a rede OPC-UA por meio da plataforma de automação CPX
  • Manutenção preventiva por meio de aplicativos, como p.ex., “Diagnóstico de vazamento”.
  • É possível a parametrização também por meio de servidor web, sem software de configuração adicional

O Festo Motion Terminal como sistema ciberfísico

Os sistemas ciberfísicos (CPS) são a base técnica da quarta revolução industrial. Como sistemas capazes de se comunicar, eles permitem funções, serviços e características inovadores na interação “socio-tecnológica” do homem e da tecnologia. Eles representam uma ponte entre o mundo físico que nos cerca e o mundo digital. Sua flexibilidade e capacidade de adaptação aos processos de produção e desenvolvimento de máquinas de hoje abrem novos caminhos para a padronização, flexibilização e rentabilidade.

Seleção de função baseada em aplicativos e inteligência descentralizada

No Festo Motion Terminal, as funções das válvulas são ativadas através de aplicativos de movimento. Isto é feito por meio de processadores que estão integrados a interface elétrica/pneumática, bem como através do sistema de piloto piezo elétrico + regulador de membrana (booster) que existe dentro de cada cartucho de válvula. Por meio da implementação de funções por software e da inteligência descentralizada, o sistema ganha uma flexibilidade claramente mais elevada em relação a funções de hardware “cabeadas”. Adaptações podem ser feitas de forma descentralizada, no sistema. Isto reduz tanto a largura de banda necessária na comunicação quanto a complexidade do controle e a programação de todo o sistema.

Desacoplado: funções e hardware

O Festo Motion Terminal dispõe de potentes processadores que estão integrados a interface elétrica/pneumática [1], bem como de módulos funcionais na forma de aplicativos de movimento [2]. Com isso, as funções pneumáticas estão, pela primeira vez, desacopladas do hardware mecânico e podem ser facilmente atribuídas por meio de aplicativos. Deste modo, agora é necessário somente um único tipo de válvula para executar as mais diferentes funções de movimentação pneumática.

Novas possibilidades de controle e movimentação de atuadores pneumáticos

Um atuador é um componente que transforma energia em movimento e força, para a manipulação do mundo físico, p.ex., um atuador pneumático, uma válvula, um motor elétrico.

No Festo Motion Terminal, graças ao sistema de sensores integrados mais o circuito de acionamento que cada válvula possui, surge uma nova forma de controle, possibilitando que um atuador puramente pneumático realize novas funções de movimentação empregando-se apenas uma válvula.

Cada válvula do Festo Motion Terminal possui um circuito em ponte formado por 4 válvulas direcionais 2/2 vias, com sensores de pressão, vazão e temperatura integrados. O acionamento é composto por um sistema de piloto piezo elétrico + regulador de membrana (booster). A possibilidade de controle independente das vias de alimentação, exaustão e trabalho é o requisito central que faz com que diversas funções pneumáticas convencionais sejam implementadas em apenas uma válvula. Com esta tecnologia de válvulas, também são possíveis função pneumáticas avançadas, como regulagem de pressão proporcional e Soft-Stop.

Sistema de sensores integrado com calibração de simulação

Sensores integrados de modo fixo são indispensáveis em sistemas ciberfísicos – seja para adaptação em condições ambientais variáveis ou para a agregação de todas as informações relevantes no contexto dos Big Data.

O sistema é habilitado por meio de modelos de simulação, para ele mesmo efetuar avaliações e adaptações. Assim, no caso de processos de prensagem, pode-se, p.ex., prescindir de células de carga externas para a o monitoramento do status. A combinação de sistemas de sensores integrados [3] e modelos baseados em software não economiza apenas dinheiros, ela simplifica também todo o sistema da concepção até a modernização.

Para determinadas tarefas, pode-se processar dados de sensores externos para a regulagem interna em tempo real por meio de entradas integradas separadas [4]. A partir disso, são possíveis novos tipos de aplicações na pneumática.

Interfaces de usuário intuitivas

Os sistemas ciberfísicos dispõem de diferentes interfaces de usuário para garantir uma flexibilidade espacial. Com isso, você se comunica preferencialmente por meio de vários canais de comunicação ao mesmo tempo, ou seja, de forma multimodal. Neste processo, é decisivo na utilização que os dados, as funções e a operação são fáceis de entender.

Com o Festo Motion Terminal, estão disponíveis duas interfaces homem-máquina, por onde é possível realizar a configuração de maneira rápida e simples: diretamente via Ethernet, por meio de interface Web Config, ou, através dos dados de processo de um comando de máquina convencional via CLP. A configuração da função da válvula é feita de maneira simples e intuitiva por meio dos aplicativos de movimento, fator esse que proporciona um rápido set-up e comissionamento do sistema, além de gerar flexibilidade na reconfiguração e nas adaptações de máquina.

Interfaces de comunicação adaptáveis

Os sistemas ciberfísicos (CPS) trazem novas interconectividades para os sistemas mecatrônicos. O que há de efetivamente novo nisso: as interfaces de comunicação padronizadas do CPS por meio de padrões abertos, globais preparam o Festo Motion Terminal para desenvolvimentos futuro, como serviços de software interligação global.

No Festo Motion Terminal os nós de rede CPX [5], bem como os muitos módulos I/O disponíveis, oferecem um padrão comprovado e garantido para a comunicação em redes de máquinas e de produção. Além disso, com a interface OPC-UA, do CPX-CEC, pode-se realizar uma arquitetura neutra em termos de plataforma e de fabricante orientada para serviços – requisito ideal para a Indústria 4.0.

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