Hellen Souza, da redação

A Associação Alemã de Fabricantes de Máquins (VDMA) e a OPC Foundation (Estados Unidos) criaram a especificação VDMA 40503-1 (OPC UA for Metal Forming) para padronizar a comunicação entre máquinas e a troca de dados entre equipamentos no ecossistema de processamento de chapas e tubos metálicos. Muitos operadores desconhecem os benefícios que esta padronização traz às suas rotinas de trabalho, até porque empregá-la é uma decisão do fabricante de máquinas. Sua implementação, no entanto, assegura a transição sem percalços das operações fabris para o padrão de indústria 4.0.

 

O padrão, instituído em 2024, atua estendendo a especificação genérica de máquinas-ferramentas (OPC UA for Machine Tools) ao mapeamento de parâmetros típicos do setor de corte e conformação, tais como ciclos de puncionamento, corte e estampagem. Ele simplifica a conexão sem interrupções dos dispositivos de chão de fábrica a sistemas corporativos como o de execução da manufatura (MES) e o de planejamento de recursos empresariais (ERP).

 

Trata-se de um conjunto de dados que estrutura digitalmente os componentes e variáveis das máquinas, consolidando a aquisição sequencial de variáveis críticas do ciclo de conformação, tais como força aplicada, posições de ajuste do martelo de prensas e contagem de peças. Além disso, o protocolo cria uma codificação para a localização espacial, o estágio de conformação e a orientação das matrizes na linha de produção.

A transmissão dos dados incorpora mecanismos de segurança por meio de certificados digitais e criptografia de ponta. Assim, o modelo torna viável o monitoramento contínuo da integridade do processo ao codificar dinamicamente posições características do ciclo de produção, a exemplo do ponto morto superior, ponto morto inferior ou o ponto de toque da ferramenta na chapa em prensas. Além disso, a especificação padroniza classes de falhas críticas na estampagem, emitindo alertas automáticos em condições de sobrecarga, excentricidade excessiva de carga ou inclinação do martelo fora das tolerâncias. A aplicação do protocolo faz com que máquinas conectadas “falem a mesma língua” ao descrever e comunicar esse tipo de evento entre si.

 

O padrão na prática

 

Em aplicações práticas de manufatura de chapas, como nas soluções desenvolvidas pela Trumpf (Alemanha), a interface OPC UA simplifica o acompanhamento do fluxo de materiais em células de corte a laser, puncionadeiras e processadoras de tubos. A interoperabilidade entre fabricantes permite registrar o carregamento e o descarregamento do material, rastrear o nível de ocupação e gerenciar as ferramentas presentes nas máquinas em tempo real. Essa rastreabilidade automatizada elimina tempos ociosos durante a preparação de ferramentas (setup) e reduz gargalos no abastecimento da matéria-prima.

 

A implementação da arquitetura possibilita ainda a transmissão contínua de parâmetros operacionais para a otimização de planos de produção em sistemas MES e telas de monitoramento (HMI). Ao comparar o tempo estimado de fabricação com os dados reais de cada lote, os gestores conseguem antecipar desvios e reajustar cronogramas produtivos com precisão.

 

Imagens: OPC Foundation e Nordroden/Shutterstock

 

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