Os primeiros dias da Quarta Revolução Industrial – ou Indústria 4.0 – nos apresentaram o potencial da automação. Por meio de dispositivos como controladores lógicos programáveis, as empresas conseguiram agilizar consideravelmente seus processos de fabricação. No entanto, esses sistemas eram em grande parte ilhas de automação – estações individuais desconectadas incapazes de se comunicar efetivamente umas com as outras, limitando substancialmente sua eficácia.
Em 25 de fevereiro de 2022 em Todos, Automação, Industrial, IoT pela TE Connectivity para Mouser Electronics
Traduzido por Newton C. Braga com permissão da Mouser Electronics
Como a TE Connectivity aborda os desafios sem precedentes da fabricação moderna
Estamos no meio de um novo renascimento da fabricação.
Os primeiros dias da Quarta Revolução Industrial – ou Indústria 4.0 – nos apresentaram o potencial da automação. Por meio de dispositivos como controladores lógicos programáveis, as empresas conseguiram agilizar consideravelmente seus processos de fabricação. No entanto, esses sistemas eram em grande parte ilhas de automação – estações individuais desconectadas incapazes de se comunicar efetivamente umas com as outras, limitando substancialmente sua eficácia.
A proliferação da Internet Industrial das Coisas (IIoT) mudou isso. Os dados fluem perfeitamente em uma rede de estações, sensores e plataformas interconectadas. Por meio de monitoramento e análise, os fabricantes obtêm uma visão mais profunda de seus sistemas e processos do que nunca, identificando gargalos, abordando problemas do sistema e descobrindo oportunidades de otimização.
Uma nova etapa da jornada: miniaturização
No entanto, mesmo essa hiperconectividade é simplesmente outra fase na evolução da Indústria 4.0. À medida que a tecnologia continua a evoluir, a fabricação se alinha com os setores aeroespacial, automotivo, MedTech e até mesmo de eletrônicos de consumo em uma mudança para a miniaturização. O impulso para tornar as coisas menores e, finalmente, mais poderosas.
Isso é algo que a maioria das pessoas tende a ignorar quando o tópico da miniaturização surge. Não se trata simplesmente de tornar as coisas menores por causa disso. Trata-se de tornar as coisas menores para que possamos tirar mais proveito delas.
As aplicações potenciais de tal iniciativa apenas na fabricação são quase infinitas:
Controles de automação de fábrica aprimorados
Melhores sistemas de automação de armazém
Robótica industrial avançada
Conectividade aprimorada e transmissão de dados
Maior suporte para a fabricação de produtos miniaturizados.
A soma de suas partes
Assim como na transição para a fabricação automatizada, o minimovimento dos conectores já vem acontecendo há algum tempo. Durante anos, foi uma questão de eficiência, um meio pelo qual os projetistas de fábrica podem fazer mais com menos. No entanto, à medida que avançamos inexoravelmente para uma miniaturização ainda maior, isso está rapidamente se tornando uma questão de necessidade. Ai que fica o problema.
Os dispositivos residentes no chão de fábrica devem transmitir e receber grandes quantidades de dados em ambientes industriais hostis. Eles devem ser capazes de sobreviver ao calor extremo, frio intenso, pressão imensa, vibração chocante e pressão esmagadora. Independentemente das condições ambientais, os conectores devem manter sua integridade eletromecânica mesmo após vários ciclos de acoplamento.
Mais importante, eles devem conseguir isso da forma mais barata possível.
Isso representa um desafio no que diz respeito à robustez. Reforçar um sistema ou sensor para resistir a condições extremas tradicionalmente significa adicionar volume considerável a esse sistema. No entanto, como já estabelecemos, a miniaturização na fabricação moderna é uma necessidade. Os projetistas de automação de fábrica devem constantemente miniaturizar para melhorar a eficiência e fazer mais com menos.
É aqui que entra a TE Connectivity (TE). Por mais de 75 anos, a TE tem sido líder global em tecnologia industrial na criação de um futuro mais seguro, mais sustentável, mais produtivo e mais conectado (que são marcas registradas da Indústria 4.0). Os produtos de conectividade e sensoriamento da TE têm um histórico comprovado de desempenho robusto nos ambientes mais severos, ao mesmo tempo em que atendem à demanda do setor por componentes cada vez menores.
Recentemente, sentei-me com Sameer Trikha da TE Connectivity, Sr. Mons. Product Management, Industrial e Jana New, Gerente de Produto das Américas, Industrial, para discutir como a TE Connectivity aborda os desafios sem precedentes da Indústria 4.0. As seções a seguir descrevem a abordagem da TE para a Indústria 4.0 e seus conectores miniaturizados em destaque projetados para suportar esta fase da revolução industrial.
Menor, melhor, mais rápido, mais forte
A TE lançou uma nova série de soluções de conectores projetadas especificamente para enfrentar os desafios sem precedentes da fabricação miniaturizada. Desde o início, sabíamos que precisávamos fornecer os mesmos recursos e tecnologias patenteadas que tornavam seus conectores originais confiáveis sem prejudicar a escalabilidade, durabilidade ou funcionalidade.
Esse reconhecimento culminou no lançamento de nossa linha Micro-MaTcH, que elimina a necessidade de pontos de conexão banhados a ouro caros e oferece intervalos de pitch tão baixos quanto 1 mm. Já lançamos muitas soluções neste novo nicho miniaturizado, com o objetivo de fornecer tecnologia robusta e econômica para o maior número possível de setores. Nossas principais aplicações nesse sentido incluem:
Controles industriais
Dispositivos de automação predial e residencial
Servodrives
Controladores Lógicos Programáveis (CLP)
Dispositivos de E/S
Robótica industrial
Instrumentação e equipamentos de teste
Equipamento de telecomunicação
Tecnologia de transporte
Hardware de comunicação
Com a aquisição da ERNI Group AG em setembro de 2021, também expandimos recentemente para vários novos mercados. Como fabricante líder de conectores de alta velocidade e passo fino, a adição da ERNI ao nosso portfólio não apenas preenche várias lacunas, mas fortalece consideravelmente nossas próprias capacidades de automação industrial. Aproveitando a tecnologia e a experiência da ERNI, podemos expandir para novos setores, incluindo aeroespacial, automotivo, industrial e médico.
O poder dos conectores TE
Conforme mencionado, lançamos várias novas soluções de conectores desenvolvidas com a miniaturização em mente. A maneira mais fácil de detalhar o que os torna únicos e estabelecer nosso papel específico na Indústria 4.0 é dar uma olhada rápida em cada um. São três no total.
Os dois primeiros, AMPMODU Small Centerline e AMPMODU 50/50 terão seu uso mais frequente em PLCs, automação industrial, data centers e IIoT. O último, Micro-MaTcH, destina-se a situações de restrição de custo e casos de uso.
Linha central pequena AMPMODU
Contendo suporte para até 100 posições de 1,0 amperes cada, esta família de conectores apresenta uma linha central de 1,0 mm e ocupa aproximadamente 85% menos espaço do que os conectores tradicionais. Seu design robusto inclui retenções não salientes, que fornecem retenção durante a soldagem e alívio de tensão de longo prazo durante altos ciclos de acoplamento.
AMPMODU 50/50
Usados em aplicações placa a placa e cabo a placa, os conectores da família AMPMODU 50/50 apresentam passos de 1,27 mm, revestimento de ouro de 30 µ e polarização para proteção contra acoplamento incorreto. Com expectativa de expansão considerável no futuro, esta família inclui uma série de unidades montadas na superfície, de fileira dupla, montadas verticalmente e apresentam contato de feixe duplo - normalmente não visto em conectores desse tipo. Eles podem transportar até 3,0 amperes e operar em uma faixa de temperatura excepcionalmente ampla de -65ºC a 105ºC.
Micro-MaTcH
Projetado com aplicações de custo reduzido em mente, este grupo de conectores protegidos por patente não possui revestimento de ouro. Normalmente, isso abriria a porta para o atrito causado por micromovimentos de vibração, expansão térmica ou contração térmica. Fretting muitas vezes resulta em conexão elétrica ruim, representando uma das principais causas de falha do sistema.
O TE evita o atrito através de uma mola de posicionamento dentro do contato fêmea. Este mecanismo exclusivo cria uma conexão à prova de gás entre o conector e o receptáculo, interrompendo os micro-movimentos mencionados acima. Nenhuma outra empresa conseguiu replicar essa inovação patenteada com tanta eficácia quanto a TE.
Conclusão
A Quarta Revolução Industrial está aqui, e a miniaturização representa a próxima grande evolução da Indústria 4.0. A TE pretende desempenhar um papel importante na realização dessa evolução. Com um portfólio robusto e cada vez maior de soluções de conectores de alta qualidade, como o AMPMODU Small Centerline com sua opção de contato banhado a ouro de 30µ, a série AMPMODU 50/50 adequada para requisitos de alta densidade e o recém-desenvolvido e exclusivo Gold família de conectores e cabos Micro-MaTcH - e uma abordagem de miniaturização que não sacrifica a qualidade do design original da TE, a TE está bem posicionada para ser seu balcão único para todas as suas necessidades de interconexão de engenharia.
Sobre o Autor
Nick St. John recebeu seu bacharelado em engenharia elétrica na Stony Brook University em 2019. Atualmente, Nick está trabalhando como engenheiro de design ASIC no Brookhaven National Laboratory. Ele também está fazendo doutorado em Engenharia Elétrica na Stony Brook University, onde está se especializando em projeto de circuitos integrados analógicos.
