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Aproveitamento da IoT para alcançar a excelência na manufatura: o caso Trocellen

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A Trocellen é uma das principais fabricantes de espumas de poliolefina reticuladas, conhecida por suas espumas de geração avançada, renomadas por suas excepcionais propriedades de isolamento térmico e acústico. Com sede em Troisdorf, Alemanha, a empresa emprega atualmente mais de 600 funcionários em 9 instalações e fornece soluções leves, sustentáveis e de alta qualidade para 15 setores industriais diferentes.

O Desafio

Quando a Trocellen procurou a Avvale, ela tinha em mente um ambicioso projeto de transformação digital: aprimorar a qualidade da produção e das operações de chão de fábrica, aproveitando o potencial das soluções de IoT. O foco principal desse desafio era medir a espessura das espumas, um fator crítico para uma empresa envolvida na produção de materiais de isolamento. As espumas têm variações distintas de espessura, dependendo de sua composição e do uso pretendido. Portanto, garantir a uniformidade de sua medição em todo o produto semiacabado era um elemento fundamental de garantia de qualidade e redução de desperdício.
 
Antes da intervenção da Avvale, esses dados só podiam ser determinados ex-post em um lote ou produção específicos, causando atrasos nas ações corretivas (e o consequente desperdício de recursos). O que era necessário era uma ferramenta de monitoramento em tempo real que pudesse rastrear as faixas de medição de espessura dentro de margens de tolerância predefinidas.

Para esse projeto, o cliente procurou aproveitar a tecnologia de microsserviços flexíveis, concentrando-se especificamente na coleta de dados de dispositivos de medição de campo. A Avvale, em colaboração com o cliente, projetou uma infraestrutura tecnológica baseada na Amazon Web Services. Como parte da fase piloto inicial, o projeto envolveu a integração inteligente de dados coletados de um calibrador de pressão.

A solução foi desenvolvida em uma abordagem em fases: começando com uma Prova de Conceito (POC) inicial na Itália, seguida de implementações subsequentes na Alemanha e na Hungria. A transformação digital apresentou vários desafios, incluindo a simplificação da coleta de dados das ferramentas do chão de fábrica, a garantia de uma integração perfeita com os microsserviços da AWS e o desenvolvimento de um sistema robusto para processamento e análise de dados.
 
Para dar suporte à expansão da solução para diferentes locais da empresa, a equipe da Avvale projetou e implementou uma arquitetura extremamente dimensionável, segura e modular.
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A Abordagem

Para atender às necessidades do cliente, os dados dos calibradores de medição foram coletados usando a tecnologia OPC UA, que coletou 250 pontos de dados por calibrador, duas vezes por minuto. Em seguida, esses dados foram enviados para o Amazon SiteWise e armazenados em um sistema de nuvem que oferece dois tipos de armazenamento:

  • Hot Tier: Garantia de acesso rápido aos dados com um custo moderado e retenção limitada.
  • Cold Tier: Oferecia acesso mais lento aos dados, mas permitia a retenção máxima de dados a um custo menor.

Essa configuração permitiu a disponibilidade máxima de dados de acordo com as necessidades específicas e, ao mesmo tempo, garantiu gastos proporcionais com base no uso real, tanto em termos de volumes de dados quanto de acessibilidade.

Após o processamento, os dados foram exibidos em painéis fáceis de usar para facilitar a visualização e o monitoramento, graças à integração com o Grafana. A equipe da Avvale também garantiu a integração com outros sistemas por meio de APIs nativas. Uma função Lambda, acessível por meio do API Gateway, converteu os dados no formato necessário para o SAP (REST API / JSON). Por fim, os dados foram preparados para integração com plataformas de visualização de dados, como o MS Power BI, para quaisquer necessidades futuras em potencial.

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O Impacto

Graças à integração das ferramentas de medição, nosso cliente aprimorou o controle de qualidade do produto. Agora eles recebem dados precisos e confiáveis em tempo real sobre o desempenho da produção. Esses insights capacitaram a Trocellen a enfrentar proativamente os desafios e otimizar os processos, identificando rapidamente problemas emergentes e oportunidades de melhoria.

O desenvolvimento de dois painéis, um para monitoramento em tempo real e outro para relatórios retrospectivos, fornece informações valiosas para uso interno e externo. Ele permite respostas rápidas a consultas ou reclamações de clientes com dados rastreados e documentados, fornecendo uma visão abrangente de métricas críticas e indicadores de desempenho. Isso permite a identificação de tendências, a detecção de anomalias e a resolução rápida de problemas, aumentando a eficiência e a produtividade.

Além disso, a plataforma foi estruturada para ser escalonável em toda a instalação de produção. Sua flexibilidade estende seu uso para além da medição de espessura, abrangendo outras máquinas da fábrica. Por fim, por meio dessa plataforma, os dados são armazenados e arquivados, garantindo que não sejam perdidos e permitindo análises futuras, mesmo em cenários mais complexos e imprevistos.

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