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Post on 23-Jul-2020
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SEMTEC - Curitiba
Indústria 4.0 na Votorantim Cimentos
Osmarino Jorge Dias
Votorantim Cimentos
A Votorantim
Cimentos
Canadá
Estados
UnidosTunísia Turquía
Índia
Bolívia
Argentina
Brasil
Uruguai
Espanha
Marrocos
Uma empresa global de
materiais de construção
Presente em 11 países
1ª no Brasil
6ª mundialmente¹+ 11.900 empregados
Vendas cimento 2018
30,9 milhões t/ano
3(1) Em capacidade de produção excluindo empresas chinesas
Capacidade instalada
51,7 milhões t/ano
Tendências de NegócioCenário do Mercado 2025
Global Cement Market .Goldstein Research.
The cement industry at a turning point: A path toward value creation. Mckinsey Insights.
20 predictions for the next 25 years. The Guardian.
Novos modelos
de negócio
Escassez de
mão de obra para
tarefas de alto risco
Maior concorrência com o
desenvolvimento de
novos produtos
Alta demanda pela utilização de
combustíveis alternativos e
coprocessamento
Sites e equipes
geograficamente dispersosAlto grau de robotização
das operações
Redução do impacto ambiental
da operação industrial
(SOX, NOX e CO2)
Alguns tópicos considerados...
Industria 4.0
Conceito
Alinhamento conceitualEvolução da indústria
Alinhamento conceitualTermos técnicos normalmente utilizados
Realidade aumentada
“AR”
Augmented Reality –
Modelo para integrar
dados virtuais e reais
em tempo real através
de uma tela
Sistema real virtual
“CPS”
Sistema composto por
componentes de
tecnologia de
informação, mecânicos,
elétricos e eletrônicos
conectados via internet
Sistemas técnicos inteligentes
“ITS”
Sistema de adaptabilidade
elevada. Visa diminuir a
complexidade do sistema
produtivo – sistemas de
automação interligados em
rede
Fábrica Digital
“Digital Twin”
Imagem digital de
uma fabrica na qual a
produção é simulada
e otimizada
Internet das coisas
“IoT”
Rede de coisas (objetos,
máquinas e sistemas) e,
eventualmente pessoas. Nessa
rede, cada componente conhece
seu lugar e sua função e as suas
necessidades
Produção em massa
individualizada
Mass Customization –
transfere os benefícios da
produção em massa (por
exemplo custo) para a
produção individual.
Produção economicamente
viável mesmo em pequenas
quantidades.
Comunicação
ponto a ponto
Protocolo
unificado de
interfaces, ou seja
comunicação
ponto a ponto
sem controlador
central nem
hierarquia
Fábrica inteligente
“Smart Factory”
Objetivo da indústria 4.0.
Modelo de produção
inovador em termos de
custos, adaptabilidade.
Trabalhadores, máquinas,
produtos, matérias primas e
clientes conectados em
tempo integral
Big Data
Grande banco de dados
com informações
dinâmicas, isto é,
alimentado em tempo real
com informações vindas
de diversos setores:
sensores, sistemas,
pessoas, etc.
Dashboard
Conceito de operação
e visualização onde o
utilizador apenas vê
os passos de
operação e obtém
informações que são
úteis para a sua
tomada de decisão
Industria 4.0
na
Votorantim
Cimentos
Indústria 4.0Abordagem VCimentos
Comitê Global
Coordenação centralizada – TI / Técnica
Infra de TI – TI x TA, WIFI, nuvem, etc.
Recurso financeiro direcionado
Geração de ideias – agregar valor
Gestão por projetos - multidisciplinar
Maior precisão no planejamento e
definição dos planos de lavra com
inteligência artificial;
Redução de custos e maior segurança
para as operações através do controle
remoto das operações;
Maior produtividade e redução de
riscos de trabalho com a utilização de
equipamentos e veículos autônomos.
MINERAÇÃO
Redução de intermediários, aceleração do
fluxo de informações e otimização da
capacidade de resposta em tempo real;
Otimização da utilização de insumos e
combustíveis equilibrando qualidade e
custos.
Ampliação do portfólio de produtos com a
flexibilização da linha de produção.
PRODUÇÃO
Aumento de eficiência da expedição através da automação da
portaria e carregamento;
Elevação da assertividade no planejamento com rastreamento
da frota e visibilidade da malha logística em tempo real.
Elevação do nível de serviço logístico através de novos
modelos de negócio.
LOGÍSTICA
Capacidade de atuação tempestiva no controle de
vazamentos e emissões com monitoramento em
tempo real;
Maior segurança para operários através do
monitoramento e/ou automação de atividades de
risco;
Maior eficiência na capacitação de funcionários
utilizando ferramentas tecnológicas.
SSMA
Alta eficiência energética através do
balanceamento inteligente das matrizes
energéticas;
Minimização de custo e impacto
ambiental com massificação da utilização
de fontes de energia alternativas.
ENERGIA
Gestão do ciclo completo de vida dos ativos
garantindo desempenho esperado dentro de
um equilíbrio de custos e riscos;
Total previsibilidade de falhas através do
monitoramento da condição on-line e tomada
de decisões;
Estoques de reposição mínimos com base em
maior previsibilidade e novos meios de
manufatura;
Elevação de produtividade na Manutenção
através do uso massivo de tecnologias em
tarefas operacionais humanas;
Melhor uso de mão-de-obra especializada
através de operações remotas em tempo real.
MANUTENÇÃO
Alta assertividade e agilidade na tomada de decisão
em contingências de desvios de processo utilizando
análise prescritiva;
Total previsibilidade dos testes de qualidade
utilizando modelos analíticos;
Aumento de eficiência e produtividade das análises
laboratoriais através de operação autômata.
QUALIDADE
INSIGHTS para VCimentos
Maior eficiência e rastreabilidade na gestão
da cadeia de suprimentos com alta
precisão na previsibilidade de demanda;
Otimização da alocação de fretes através
de previsibilidade e acompanhamento das
operações em tempo real
Minimização dos custos de transferência e
stock-outs com realização de contingências
preditivas.
PCP E EXECUÇÃO INTEGRADA
Aumento de produtividade e redução de
erros com automação de tarefas
operacionais humanas;
Auxílio para tomada de decisão com análise
prescritiva de dados;
Mitigação de riscos através de sistemas de
prevenção de perdas.
CONTROLADORIA
Industria 4.0
Projetos
Votorantim
Cimentos
MONITORAMENTO PREDITIVO ON LINE - SPECTRUM
OBJETIVO
Redução de quebras falhas dos grandes
equipamentos através de monitoramento preditivo
ESCOPO
Utilização da base de dados global do sistema PI
Melhoria na instrumentação dos equipamentos
críticos
Projeto piloto em duas plantas para definição de
melhor solução
DESCRIÇÃO
RESULTADOS ESPERADOS
Redução de paradas
Aumento vida útil dos equipamentos
Redução de custos de manutenção
Aumento da confiabilidade dos equipamentos
Machine learning aproach
MONITORAMENTO PREDITIVO DE MOTORES DE MÉDIA TENSÃO
OBJETIVO
Análise em tempo real de grandes motores,
através das grandezas elétricas
ESCOPO
Monitoramento 24 horas das condições de
operação dos grandes motores
DESCRIÇÃO
RESULTADOS ESPERADOS
Redução de falhas de grandes motores
HAND HELD - MANUTENÇÃO
OBJETIVO
Aumentar a produtividade do time de manutenção
e reduzir a impressão de ordens de serviço
ESCOPO
Apontamento de dados no ponto de medição
(conectividade)
Emissão de ordens emergenciais
Reserva de materiais
Sincronização automática de dados
DESCRIÇÃO
RESULTADOS ESPERADOS
Melhor aderência ao planejamento de manutenção
Reduçao Backlog
Melhoria atendimento corretivo
Aumento da produtividade da manutenção
MONITORAMENTO DE ENSACADEIRAS – PRODUÇÃO E MANUTENÇÃO
OBJETIVO
Mostrar o estado de cada ensacadeira on-line
apontando ineficiência e desvios
ESCOPO
Infra estrutura
Envio dos dados para nuvem
Dashboard de diagnóstico das ensacadadeiras
Monitoramento preventivo das condições de
operação das ensacadeira
Piloto unidade de Salto de Pirapora
DESCRIÇÃO
RESULTADOS ESPERADOS
Análise em tempo real dos dados
Comparação de bicos de enchimento individuais
Apresentação das análises
Aumento da confiabilidade das ensacadeiras
Dashboard de diagnóstico
OBJETIVO
Monitoramento e sintonia on-line de malhas de
controle PID
ESCOPO
Conexão com base de dados do PI (VCGlobal)
Detecção automática de oportunidades de
melhorias em sintonia de malhas (Kp, Ki, e Kd)
Detecção automática de problemas em atuadores
Sintonia de malhas usando modelagem
matemática (sem tentativa e erro)
Mais de 80 indicadores de desempenho de malhas
Mais de 500 tipos de controladores PID
DESCRIÇÃO
RESULTADOS ESPERADOS
Melhora na estabilidade operacional para fornos e
moinhos
Redução do consumo de energia térmica e elétrica
Aumento do coprocessamento
MONITORAMENTO E SINTONIA DE MALHAS DE CONTROLE PID
GESTÃO ENERGIA ELÉTRICA
OBJETIVO
Simular o potencial de ganho financeiro,
analisando a viabilidade em postergar ou antecipar
a produção com base no preço de energia
anunciado, acompanhar a aderência ao plano e
otimizar a operação com foco em eficiência
energética.
ESCOPO
Alimentação automática do preço
Gestão da aderência dos planos
Relatórios de performance e aderência ao plano
Disparar alertas de nova oportunidade (fato novo)
Dashboard gerencial e dashboard operacional
Alimentação das informações automáticas
Otimização da produção via dados em tempo real
Atender às novas regulamentações
Interação com os novos mercados de energia
DESCRIÇÃO
RESULTADOS ESPERADOS
Ganhos e/ou redução de perdas com a exposição
de energia no mercado
Redução na tarifa consolidada de energia elétrica
Redução consumo específico
Mitigação de Riscos
Melhoria na capacidade de planejamento e gestão
Visualize e gerencie
Mercado e precificação dinâmicos
Resultados em tempo real e
otimizações via I.A.
Modele seu gêmeo virtual
INVENTÁRIO ESTOQUE POR IMAGEM
OBJETIVO
Determianção do estoque de matérias primas com
base no cálculo tridimensional do volume
ESCOPO
Utilização de Drones (estoques abertos) e scanner
(estoques em galpões)
Serviço de análise de imagens
Cálculo do volume de material
Utilização para acompanhamento de inventário
Comparativo com o apontamento de
movimentação de materiais por terceiros
Comparativo com o plano de médio/longo prazo da
lavra da jazida
Imagens geo-referenciadas
DESCRIPTION
RESULTADOS ESPERADOS
Melhoria no planejamento
Mitigação das perdas de matérias primas
Economia de custo com estoques
Garantir condições seguras de operação
GRANULOMETRIA ON-LINE POR IMAGEM
OBJETIVO
Granulometria on-line (alimentação Moinho de cru)
ESCOPO
Análise de fragmentação automática em tempo real
Imagem de detonação, Cameras no britador e
correia => Distribuição granulométrica
DESCRIÇÃO
RESULTADOS ESPERADOS
Aumento produtividade cadeia = Detonação =>
Carregamento => Britagem => Moinho cru
Redução tempo paradas
Economia de energia
ANALYTICS – MACHINE LEARNING PARA OTIMIZAÇÃO DE PROCESSO
OBJETIVOS
Utilização de métodos de machine learning / Big Data para
otimização de processos produtivos
ESCOPO
Plataformas devem utilizar a base de dados do Sistema PI
system Global (OPC-HDA / DA)
Sistema deve analisar a base de dados e sugerir insights
com oportunidades de melhoria em operação/qualidade
Uso de métodos de machine learning usando a base de
dados existente do PI-OSI
Soluções replicáveis
DESCRIÇÃO
RESULTADOS ESPERADOS
Redução do custo de combustíveis
Aumento da taxa de utilização de AFR
Redução custo energia elétrica
Aumento produtividade
COMPUTADOR DE BORDO NA MINERAÇÃO
OBJETIVO
Monitoramento em tempo real da frota de
equipamentos da mineração
ESCOPO
Implantação do projeto em 272 equipamentos
móveis da VCBR
Monitoramento em tempo real via telemetria para
caminhões, escavadeiras,carregadeiras, etc
Rastreamento geo referenciado de equipamentos
Dash board técnico e gerencial em tempo real
DESCRIÇÃO
RESULTADOS ESPERADOS
Aumento de segurança
Aumento produtividade
Redução de custos
Confiabilidade nas informações gerenciais
CENTRO DE MONITORAMENTO REMOTO
OBJETIVO
Monitoramento remoto das unidades industriais
ESCOPO
Arquitetura integrada a nível global
Equipe de especialistas
Suporte e otimização remotos
DESCRIÇÃO
RESULTADOS ESPERADOS
Otimização de recursos (especialidades)
Redução das diferenças de desemepenho
Produtividade e segurança operacional
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