Componentes relevantes para a segurança na engenharia mecânica: rolamentos Schaeffler com gêmeo digital e GS1 DataMatix para manutenção e confiabilidade otimizadas

Os rolamentos desempenham um papel central em inúmeras aplicações industriais e cotidianas. Sua importância vai desde garantir o tráfego de passageiros e garantir o bom funcionamento do sistema até a precisão na indústria aeroespacial. O mundo moderno dificilmente seria concebível sem eles, pois dão uma contribuição crucial para reduzir o desgaste e o atrito do movimento.

Rolamentos como componentes relevantes para a segurança

Em aplicações críticas para a segurança – por exemplo, no transporte ferroviário, na aviação ou na indústria de petróleo e gás – o perfeito funcionamento dos componentes dos rolamentos é essencial. Um rolamento defeituoso pode ter consequências graves, incluindo:

• Custos de manutenção imprevistos: Uma substituição não planejada de componentes pode consumir recursos financeiros e de tempo significativos.
• Tempo de inatividade da produção: Uma paralisação da fábrica pode causar enormes custos e atrasos na entrega.
• Lesões pessoais e riscos de segurança: Em aplicações como ferrovias ou aviação, falhas repentinas podem causar acidentes com consequências fatais.

Os rolamentos podem ser encontrados onde quer que haja movimento. Eles são insubstituíveis para:

• Trens e carros: Eles garantem um transporte tranquilo de passageiros.
• Sistemas industriais: Garantem confiabilidade e eficiência.
• Aplicações de alta tecnologia: Desde turbinas eólicas a motores de aeronaves, permitem movimentos precisos e confiáveis.

Schaeffler: fabricante líder mundial de tecnologia de rolamentos

Com mais de 40.000 produtos de rolamentos padrão, bem como inúmeras soluções específicas para clientes, a Schaeffler um dos maiores e mais inovadores fornecedores mundiais nesta área. A linha de produtos se estende desde rolamentos em miniatura de tamanho milimétrico para brocas dentárias até rolamentos de alta temperatura para viagens espaciais.

Cada rolamento possui propriedades específicas adaptadas à respectiva aplicação. Isto torna ainda mais importante que os clientes recebam informações precisas sobre as especificações e condições dos rolamentos que utilizam. É aqui que a Schaeffler utiliza tecnologias digitais para criar um nível completamente novo de transparência e eficiência de manutenção.

Digitalização através do código GS1 DataMatrix

Um componente central da estratégia digital da Schaeffler é a utilização do código GS1 DataMatrix. Este código está gravado diretamente nos anéis interno e externo dos rolamentos e fornece acesso a um gêmeo digital do produto. O gêmeo digital conecta o armazém físico a um banco de dados digital que fornece informações abrangentes.

O código GS1 DataMatrix: estrutura e função

• GTIN serializado: o código contém um número global de item comercial (GTIN) serializado que é criptografado e legível por máquina.
• Identificação individual: Cada rolamento pode ser identificado de forma exclusiva em todo o mundo.
• Acesso aos dados: os clientes recebem acesso a uma variedade de dados relacionados ao produto por meio do código.

Esta tecnologia cria total transparência durante todo o ciclo de vida de um rolamento e permite inúmeras aplicações inovadoras.

Escopo dos dados fornecidos

O código GS1 DataMatrix dá aos clientes acesso a uma ampla gama de informações, incluindo:

1. Dados de fabricação

• Local de produção
• Data de fabricação
• Especificações técnicas

2. Dados operacionais

• quilometragem
• Dados de vibração
• Análise de gordura

3. Dados de manutenção

• Histórico de manutenções realizadas
• Recomendações para intervalos de manutenção futuros

4. Dados logísticos

• Rastreamento de localização
• Informações da cadeia de suprimentos

Padrões GS1 e IoT

A utilização de padrões GS1 como o Código DataMatrix é crucial para a implementação de soluções IoT:

• Identificação uniforme: Os números de identificação GS1 permitem identificar claramente objetos, máquinas e pessoas.
• Interoperabilidade: Os padrões GS1 atuam como uma linguagem comum para troca de dados entre diferentes sistemas e empresas.
• Vinculação a gêmeos digitais: O GS1 Digital Link permite que objetos físicos sejam conectados às suas representações digitais.

Vantagens do gêmeo digital

Vincular produtos físicos a um gêmeo digital oferece inúmeras vantagens para fabricantes, operadores e prestadores de serviços de manutenção. Os principais benefícios incluem:

• Rastreabilidade completa: Cada rolamento pode ser rastreado perfeitamente desde o processo de fabricação até o final de seu ciclo de vida.
• Manutenção preditiva: Utilizando os dados operacionais coletados, possíveis problemas podem ser identificados e resolvidos antes que ocorram falhas.
• Intervalos de manutenção otimizados: Usando os dados coletados, os ciclos de manutenção podem ser ajustados com precisão à carga real.
• Redução de custos: É possível obter poupanças significativas evitando paragens não planeadas e tornando os processos de manutenção mais eficientes.
• Maior fiabilidade: Melhores opções de monitorização contribuem para a segurança, especialmente no transporte ferroviário e noutras áreas críticas para a segurança.

Ofertas de serviços inovadores

Ao utilizar o gémeo digital, a Schaeffler criou a base para uma gama de serviços inovadores. Um exemplo disso é o chamado serviço de devolução 100%. Este serviço permite o recondicionamento profissional de componentes de rolamentos, que recuperam seu desempenho total graças à documentação de dados abrangente.

Digitalização na indústria ferroviária: um pioneiro

Um excelente exemplo da utilização destas tecnologias é a indústria ferroviária. Aqui, a Schaeffler está a avançar com a digitalização e a criar vantagens significativas para operadores e fabricantes. “Estamos estabelecendo novos padrões de transparência e eficiência na manutenção de veículos ferroviários”, enfatiza um porta-voz da empresa. A ligação em rede dos componentes físicos com dados digitais não só aumenta a segurança operacional, mas também aumenta a fiabilidade de toda a frota.

Código Data Matrix (DMC): Sustentabilidade e Eficiência

A integração de tecnologias digitais, como o código GS1 DataMatrix e o gémeo digital, também apoia os objetivos de sustentabilidade da indústria. Através do controle preciso dos processos de manutenção e da possibilidade de remanufatura de componentes, a vida útil dos produtos é estendida, o que conserva recursos e reduz o impacto ambiental.

Além disso, o uso de soluções baseadas em dados estabelece novos padrões na indústria. A análise contínua dos dados operacionais permite otimizar os processos existentes e impulsionar a inovação. Desta forma, a Schaeffler não só cria valor acrescentado para os seus clientes, mas também se posiciona como pioneira na transformação digital.

A Schaeffler mostra de forma impressionante como as tecnologias tradicionais, como os rolamentos, podem ser redefinidas através da utilização de soluções digitais. Com o código GS1 DataMatrix e o gêmeo digital, a empresa está estabelecendo novos padrões de confiabilidade, eficiência e sustentabilidade. A ligação entre os mundos físico e digital não só cria vantagens para fabricantes e operadores, mas também aumenta a segurança e a fiabilidade em aplicações críticas para a segurança.

A digitalização não só oferece vantagens tecnológicas, mas também é um passo importante para uma indústria mais sustentável e eficiente. Com abordagens inovadoras e uma visão clara para o futuro, a Schaeffler continua a ser um parceiro indispensável para empresas em todas as áreas onde o movimento desempenha um papel.

Adequado para:

• O código GS1 DataMatrix como sucessor do código de barras utilizado mundialmente: oferece proteção contra manipulação e permite rastreabilidade

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O papel dos componentes de segurança e rolamentos

Componentes relevantes para a segurança desempenham um papel crucial na engenharia mecânica, pois a sua falha pode ter consequências devastadoras. Os rolamentos, em particular, são de grande importância em quase todas as áreas da indústria porque permitem movimentos e são instalados tanto em pequenos dispositivos de precisão como em sistemas industriais potentes. Neste contexto, a empresa Schaeffler ganha destaque por ser um dos principais fabricantes de rolamentos do mundo. Com a sua vasta gama de produtos, a utilização de abordagens modernas de digitalização e a utilização do código GS1 DataMatrix, a Schaeffler oferece uma solução abrangente para estratégias de manutenção otimizadas, bem como maior fiabilidade e disponibilidade de máquinas e sistemas. A seguir explica-se a relevância dos rolamentos em aplicações críticas de segurança, examina-se mais detalhadamente a abordagem de digitalização através do chamado gêmeo digital e explica-se até que ponto a introdução do Código DataMatrix GS1 está revolucionando a manutenção.

Áreas de aplicação e relevância dos rolamentos

Os rolamentos – também conhecidos como rolamentos de esferas, rolamentos de rolos cilíndricos, rolamentos de rolos cônicos ou rolamentos de agulhas – são encontrados em uma ampla gama de aplicações. Eles servem para reduzir o atrito em componentes giratórios ou oscilantes e, ao mesmo tempo, absorver cargas elevadas. Estas propriedades são essenciais para um transporte de passageiros seguro e tranquilo: comboios, automóveis e aviões são apenas alguns exemplos de meios de transporte que dependem de rolamentos fiáveis. Além disso, os rolamentos desempenham um papel importante nas plantas industriais, onde garantem o funcionamento ininterrupto de linhas de produção, robôs e outras máquinas. Os especialistas sempre apontam: “Um rolamento defeituoso pode ter consequências graves.” Os efeitos incluem requisitos de manutenção prematuros, paradas dispendiosas na produção e possíveis acidentes se os sistemas falharem repentinamente.

Rolamentos em aplicações críticas de segurança

O uso de rolamentos é particularmente sensível em ambientes relevantes para a segurança, como a indústria ferroviária, a indústria de petróleo e gás e a indústria aeroespacial. Muitas vezes existem condições extremas que exigem o máximo desempenho dos rolamentos: “Em veículos ferroviários, os rolamentos da caixa de mancal são em grande parte responsáveis ​​pela segurança dos passageiros”, costuma-se dizer. A falha pode ter um impacto direto na estabilidade e na dirigibilidade. A situação é semelhante nas turbinas de aeronaves, onde o monitoramento contínuo é essencial para que possam suportar permanentemente as enormes cargas e velocidades. O mais alto nível de segurança operacional também é exigido em plataformas de perfuração ou sistemas de produção na indústria de petróleo e gás, onde as pressões, temperaturas e corrosão são excepcionalmente altas. Somente se todos os componentes, incluindo os rolamentos, funcionarem de maneira confiável, será possível garantir uma operação sem perturbações.

Avanços e desafios na tecnologia de rolamentos

Neste contexto, não é surpreendente que bilhões de rolamentos estejam em serviço em todo o mundo e acionem uma ampla variedade de máquinas. Ao mesmo tempo, os requisitos de qualidade e eficiência tornaram-se cada vez mais rigorosos. Os avanços na investigação de materiais, lubrificantes e logística de produção garantem propriedades de desempenho cada vez maiores, mas, ao mesmo tempo, a Indústria 4.0 depende cada vez mais da recolha de dados e da monitorização em tempo real. Portanto, uma frase é um princípio orientador para muitos engenheiros: “Sem rolamentos, nenhum braço robótico, nenhuma turbina eólica, nenhum motor de avião ou nenhum trem pode se mover hoje, onde quer que haja movimento, são necessários rolamentos confiáveis ​​e eficientes”.

Schaeffler: líder de mercado global na produção de rolamentos

A Schaeffler estabeleceu-se como um dos maiores fabricantes de rolamentos do mundo neste segmento de mercado. A empresa oferece um portfólio diversificado, que vai desde pequenos rolamentos em miniatura para brocas odontológicas até designs especiais para mineração. Além disso, estão sendo desenvolvidos rolamentos de alta temperatura para uso na indústria aeroespacial que podem suportar grandes flutuações de temperatura ou condições ambientais agressivas. Segundo informações internas, o programa padrão inclui cerca de 40.000 tipos diferentes de rolamentos. Mas isso não é tudo: “Cada rolamento possui propriedades individuais”, enfatizam os especialistas. Soluções especiais específicas do cliente são muitas vezes projetadas para atender com precisão às necessidades de indústrias ou clientes individuais.

Aquisição de dados e sensores para rolamentos

A Schaeffler fornece dados abrangentes para que os clientes saibam sempre quais são as especificações especiais dos rolamentos que instalam. Como os rolamentos são sempre montados em locais onde ocorre movimento, eles são particularmente adequados como pontos de medição para parâmetros operacionais relevantes. A tecnologia de sensores e os registros de dados permitem examinar o comportamento dos rolamentos em condições reais. Isso permite coletar informações das áreas de engenharia, produção e logística. Para este efeito, a Schaeffler criou uma interface de dados através da qual os clientes podem aceder a dados sobre quilometragem, valores de vibração ou temperaturas. Enfatiza-se: “Os rolamentos são fornecedores de dados perfeitos”.

Digitalização através do gêmeo digital

Na esteira da digitalização, que está cada vez mais presente em todas as áreas, a Schaeffler desenvolveu a abordagem do gêmeo digital. O rolamento físico é acoplado a uma contraparte virtual na nuvem ou em uma plataforma de dados. A base é o código GS1 DataMatrix, que é fixado diretamente no anel interno e externo do rolamento por meio de gravação a laser. Este código é uma marca legível por máquina que contém, entre outras coisas, o Número Global de Item Comercial (GTIN) serializado. Cada código é único e permite identificar claramente o armazém físico. Isto cria os pré-requisitos para mapear todas as informações sobre este armazém num gêmeo digital e rastreá-las ao longo de todo o ciclo de vida.

Vantagens do Código DataMatrix GS1 e do gêmeo digital

As vantagens desta conexão digital são múltiplas. Em primeiro lugar, oferece rastreabilidade completa. Desde o momento da produção até o descarte, pode-se determinar claramente quando e onde o rolamento foi fabricado, quais materiais foram utilizados e quais características específicas ele possui. Esta é uma vantagem significativa, especialmente em áreas críticas de segurança, porque apenas uma vida útil transparente e documentada do produto permite reações rápidas em caso de recall ou mau funcionamento. A manutenção também se beneficia desta coleta de dados, porque os intervalos de manutenção não podem mais ser baseados apenas em valores empíricos estatísticos, mas podem ser adaptados individualmente à condição real do rolamento. Uma frase que os operadores enfatizam repetidamente é: “A manutenção preditiva reduz custos e aumenta a disponibilidade”.

O papel fundamental da manutenção preditiva na indústria

A manutenção preditiva e o diagnóstico digital são agora elementos-chave da manutenção moderna. Eles são baseados em dados detalhados em tempo real e algoritmos que detectam irregularidades nas tensões dos rolamentos. Este processo orientado pela tecnologia torna possível identificar o desgaste numa fase inicial e iniciar contramedidas em tempo hábil para que os tempos de inatividade sejam minimizados. Em indústrias com elevadas taxas de produção ou com requisitos críticos de segurança, como o transporte ferroviário, as substituições preventivas podem evitar danos antes que estes tenham consequências graves. Além disso, os dados digitais são a base para serviços específicos de aplicações. A Schaeffler, por exemplo, oferece um serviço de devolução de 100% para preparação de rolamentos. Isso significa que os clientes podem confiar que seus rolamentos serão inspecionados, limpos e, se necessário, reparados por profissionais. É sempre verificado quais fatores foram particularmente estressantes durante a operação anterior e como eles precisam ser levados em consideração quando usados ​​novamente.

Otimizações através do Código GS1 DataMatrix

Graças ao código GS1 DataMatrix, a empresa pode agrupar dados de produção e logística numa base de dados central e torná-la acessível tanto ao cliente como a outros parceiros autorizados. Isto também resulta em otimizações na cadeia de abastecimento, pois a identificação clara permite um rastreamento consistente em logística e serviços. Um responsável resume assim: “O Código DataMatrix GS1 é a ponte entre o mundo real e o digital”.

Rolamentos digitais na indústria ferroviária

Esta abordagem é agora vista como pioneira e modelo na indústria ferroviária. Os operadores ferroviários enfrentam o desafio de manter as suas frotas disponíveis 24 horas por dia, com o mínimo de manutenção possível. A rede ferroviária em muitas regiões do mundo já é fortemente utilizada, o que significa que falhas podem perturbar significativamente as operações. A solução desenvolvida pela Schaeffler para monitorizar digitalmente os rolamentos ao longo de todo o seu ciclo de vida contribui significativamente para manter a estabilidade da infraestrutura. Além de aumentar a segurança, os custos de manutenção e peças de reposição podem ser reduzidos porque o planejamento é baseado em dados reais e não em intervalos puramente temporais. Os trens futuros poderão informar em tempo real se houver danos iminentes nos rolamentos, e uma equipe de manutenção poderá fornecer os componentes e especialistas necessários em tempo hábil.

Manutenção sustentável e conservação de recursos

Outro tema importante é a sustentabilidade. Quando usados ​​corretamente, os rolamentos podem durar muito tempo e às vezes podem ser recondicionados várias vezes. A digitalização permite a documentação precisa de tais processos e pode promover modelos circulares que poupam recursos. Como todas as etapas de reparo e manutenção são armazenadas no gêmeo digital, o histórico do rolamento é sempre rastreável. Isso também facilita a tomada de decisões sobre se um rolamento deve ser remanufaturado ou substituído. Os operadores podem ver rapidamente quantas horas de operação o rolamento já completou, quais picos de carga ocorreram e como foram os resultados das análises de lubrificante. Esta transparência não só apoia a redução de resíduos, mas também leva a uma utilização mais eficiente de pessoal e materiais.

Novos modelos de negócios graças às soluções digitais

A interligação de gémeos digitais, sensores e análises de grandes volumes de dados também abre novos modelos de negócio. Algumas operadoras já estão mudando da compra de rolamentos para a compra de sua funcionalidade como serviço. Nesse modelo, o fabricante mantém total responsabilidade pela manutenção e substituição, garantindo que os rolamentos funcionem sempre de acordo com o desempenho pretendido. Isto inclui o facto de os dados serem continuamente recolhidos, avaliados e utilizados para planeamento. Como descreve uma fonte: “Não estamos mais apenas vendendo estoque, mas disponibilidade garantida”.

O Código DataMatrix GS1 como âncora de identificação

O Código DataMatrix GS1 atua como uma âncora de identificação segura. Permite uma identificação clara, o que minimiza fontes de erros na documentação e melhora a clareza. A transição de listas manuais ou leituras de códigos de barras propensas a erros para GTIN serializado gravado a laser também reduz o risco de instalação do rolamento errado durante o trabalho de manutenção. Em locais com altos níveis de automação, os robôs podem ler o código e transferir os dados correspondentes diretamente para os sistemas. Isso reduz erros humanos e agiliza ainda mais o processo de estocagem e montagem de armazéns.

O futuro da indústria com a Schaeffler

Em resumo, mostra que a Schaeffler está atualizada com as suas soluções inovadoras em rolamentos e atende especificamente às exigências dos setores industriais modernos. Cada vez mais empresas estão percebendo que não é mais suficiente selecionar componentes com base apenas em considerações mecânicas. Em vez disso, as informações sobre a origem, a condição e a vida útil esperada fazem parte de um ciclo de vida holístico do produto. Esta tendência vai além do monitoramento clássico de condições e resulta em soluções abrangentes em rede. É exatamente aqui que entra em jogo o conceito de gêmeo digital, que a Schaeffler implementa usando o código GS1 DataMatrix. “Estamos repensando os rolamentos – digitalmente”, poderia ser o lema.

Perspectivas para outras indústrias

No futuro, outras indústrias adoptarão esta abordagem, seja a indústria transformadora, a energia ou a construção. O princípio da manutenção preditiva pode ser usado de forma lucrativa sempre que forem utilizados componentes rotativos ou articulados que estejam sujeitos a altas tensões. A digitalização é o elemento central que aumenta a segurança e a relação custo-eficácia dos sistemas. E são empresas como a Schaeffler que estão a avançar com vigor neste caminho.

Rolamentos: fontes de dados para a indústria moderna

Isso deixa claro que os rolamentos são muito mais do que apenas componentes mecânicos. Eles são ao mesmo tempo portadores e geradores de dados e constituem a base para conceitos modernos de manutenção. Graças à sua posição-chave em sistemas móveis e à abertura a tecnologias avançadas, são ideais para permitir a entrada na indústria totalmente conectada. Isto mostra: “Onde há movimento, a Schaeffler está envolvida, e onde a Schaeffler está envolvida, há uma nova qualidade e quantidade de dados”. Isto aplica-se à engenharia mecânica e de instalações, à indústria ferroviária, à aviação ou a qualquer outra indústria que envolva Segurança, confiabilidade e eficiência são igualmente priorizadas.

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Konrad Wolfenstein

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