Claire Swedberg
A empresa global de impressão, comunicação, segurança, eletrônicos e embalagens Toppan lançou sua solução de detecção sem fio e-Platch com funcionalidade expandida para incluir detecção de som. Ao alavancar sensores de som e um aplicativo de gerenciamento de dados, explica Toppan, a solução ajuda as empresas a detectar ou prevenir falhas de equipamentos. As empresas no Japão começaram a implantar ou testar a tecnologia para identificar sons anormais de equipamentos e diferenciá-los de ruídos de fundo normais.
Os dados coletados são transmitidos a um servidor por meio da tecnologia de rede de área ampla de baixa potência (LPWAN) da ZETA, e o sistema pode acionar alertas e fornecer relatórios com base nessas anormalidades percebidas. A solução e-Platch baseada em Internet of Thing (IoT) sem fio destina-se a fornecer monitoramento ininterrupto em fábricas ou outros locais nos quais a operação do equipamento é crítica, indica Toppan, e onde a inspeção de manutenção deve ser fornecida continuamente.
ZETA é uma frequência IoT operando nas bandas sub-1 GHz, como 920 MHz. A tecnologia visa um desafio universal enfrentado por locais industriais ou de fabricação: embora as falhas de equipamentos possam ser frequentemente previstas com base nos sons emitidos por uma máquina, identificar esses sons pode ser altamente problemático em um ambiente ruidoso, onde outras máquinas criam um amplo espectro de barulho de fundo. Assim, a Toppan construiu a solução e-Platch para ouvir sons específicos de problemas de máquinas, apesar dos ruídos de fundo, como um parafuso solto ou fricção entre peças degradadas. O sistema depende da comunicação ZETA para encaminhar dados ambientais em intervalos de tempo definidos.
A Toppan lançou pela primeira vez um sistema de coleta de dados usando ZETA para capturar dados do sensor em 2021. No ano seguinte, a empresa apresentou o conceito de sua solução e-Platch, destinada a coletar uma variedade de medições ambientais, incluindo temperatura, umidade e níveis de pH. A tecnologia foi testada durante projetos de prova de conceito conduzidos por seus clientes. Agora, o sistema e-Platch está sendo totalmente lançado, incluindo capacidade de som. O objetivo, de acordo com Toppan, é ajudar as empresas a evitar o trabalho manual normalmente associado à verificação física de equipamentos em busca de sinais de falhas iminentes.
“Em muitas fábricas, mesmo que queiram melhorar a eficiência do trabalho de inspeção com tecnologias de TI, elas geralmente contam com inspeções de patrulha por pessoas”, diz Masaharu Sadaya, gerente de marketing da Divisão de Eletrônicos da Toppan. Isso, explica ele, ocorre porque a comunicação por ondas de rádio é cara e nem sempre funciona bem no ambiente ruidoso e altamente metálico de fábricas ou instalações similares.
“Ao promover a expansão das vendas do e-Platch”, diz Sadaya, “recebemos pedidos de muitos clientes para monitoramento remoto de sons ambientais, a fim de lidar com sons e ruídos anormais de equipamentos e utilidades da fábrica”. Por esse motivo, a empresa decidiu adicionar sensores de som à linha e-Platch. Embora existam outros sistemas de detecção de som disponíveis comercialmente, ele afirma que eles não são necessariamente tão fáceis de usar, pois só podem ser instalados onde há uma fonte de alimentação e o equipamento é relativamente caro.
Além disso, a tecnologia de sensor de som normalmente é independente de outros sistemas de sensor. A Toppan abordou esse desafio criando funcionalidade na solução e-Platch. Os sensores de som podem ser aplicados a um equipamento e configurados para detectar sons específicos. Eles também podem ser configurados para transmitir dados de acordo com uma frequência predeterminada, como todos os dias ou a cada 30 minutos, e os relés são implantados. Cada sensor escuta padrões de som específicos e, em seguida, transmite sem fio através da rede mesh com a ajuda dos relés, para um ponto de acesso que atua como um gateway para encaminhar dados para um servidor.
O aplicativo mede os dados de intensidade sonora para cada uma das 21 bandas de frequência entre 160 e 16.000 HZ, que são plotados automaticamente em gráficos. O gráfico da banda de frequência que o usuário requer pode ser selecionado e visualizado. O aplicativo também permite que o usuário selecione as frequências para as quais deseja receber alertas, dentre as 21 faixas de frequência. Desta forma, explica Toppan, o aplicativo identifica quaisquer anomalias sonoras que possam ser indicadores de problemas ambientais ou mecânicos. Além do som, o e-Platch também pode gerenciar os níveis de temperatura, umidade e pH, bem como vazamento de líquidos, níveis de água, energia elétrica e pressão.
Como a medição de som é incorporada à ampla plataforma de medição ambiental do sistema, observa Toppan, as empresas são poupadas de instalar vários sistemas independentes. Os sensores de som e-Platch são alimentados por bateria e podem ser instalados em locais onde uma fonte de alimentação segura pode não estar disponível. Toppan diz que o custo é menos da metade dos sensores de som convencionais que realizam a mesma coisa. “No futuro”, diz Sadaya, “estamos pensando em melhorar a função para que possamos realizar mineração de dados, em combinação com IA [inteligência artificial], e determinar estados anormais para cada local de instalação”.
Para empregar a solução com detecção de som, os usuários precisariam pagar uma taxa mensal, além de arcar com os custos de hardware e instalação. Um dos primeiros a adotar é um fabricante japonês que instalou os sensores e-Platch em unidades de ar condicionado implantadas nos telhados dos edifícios. O sistema também pode prever falhas de equipamentos. Atualmente, está disponível apenas no Japão, embora a Toppan pretenda comercializar a solução e-Platch fora desse país no futuro. A empresa não indicou quando uma versão global será lançada.