Sistemas de Monitoramento Online

O monitoramento online é o processo de coletar, periodicamente, de forma automática e remota, parâmetros das máquinas em geral (temperatura, vibração, ruído, lubrificação, corrente, tensão etc.) buscando identificar anomalias significativas em sua condição e que geralmente indicam falhas no funcionamento.

O monitoramento online se baseia em recursos de tecnologia e técnica modernas. Por meio dele, é possível obter informações de qualidade, em quantidade e no tempo adequado para direcionar ações corretivas para componentes, módulos e peças que realmente necessitam de atenção nas máquinas.

É um recurso importante na implementação da manutenção preditiva. Assim, é possível planejar ações e procedimentos para evitar que falhas evoluam e gerem consequências graves, como perdas de produção e/ou do ativo ou mesmo risco a segurança das pessoas.

Dificuldades enfrentadas utilizando a coleta manual de dados

As plantas que ainda não dispõem de sistemas de monitoramento online, necessitam da coleta manual de dados, o que exige a necessidade de se levantar manualmente dados em campo que serão posteriormente conferidos, analisados e deles extraídas informações que vão direcionar as ações de manutenção. É um processo trabalhoso e gera várias dificuldades:  

Desperdício de mão de obra e materiais

A falta ou a insuficiência de informação atualizada normalmente gera muito trabalho, pois em muitos casos exigem paradas com desmontagens e montagens. Isso pode causar danos prematuros aos equipamentos, além de um grande desperdício de recursos humanos e materiais.

Ocorrência de Falhas com frequência

A coleta manual nem sempre ocorre de forma eficaz e as anormalidades podem não ser detectadas e eliminadas a tempo, de modo que a falha volta a ocorrer com uma maior frequência.

Risco a segurança

As inspeções ou coleta manuais de dados permitem levantar a condição do equipamento apenas no momento da inspeção, mas não pode estabelecer a tendência de desenvolvimento da condição que pode levar a falha. Muitas vezes, é difícil identificar a falha a tempo de mitigar suas consequências, levando à ocorrência de incidentes sérios de segurança aos ativos e as pessoas.

Baixa Eficiência

A coleta manual de dados dos equipamentos não é o mais adequado, pois os dados não são obtidos de forma oportuna (ou seja, online) e na maioria das vezes não são consolidados e centralizados, dificultando assim avaliar a condição real do equipamento.

A importância do monitoramento online na Manutenção Preditiva

A manutenção baseada em condição, também denominada CBM – Condition Based Maintenance, é uma abordagem eficiente que buscar prever o que falhará no futuro, monitorando a condição atual de diversos parâmetros do equipamento.

Os sistemas de monitoramento online tornam-se essenciais na estratégia de manutenção preditiva ao permitir uma visibilidade ampliada da condição do ativo, fornecendo dados e informações em quantidade, qualidade e precisão em uma etapa bastante preliminar, o que possibilita um melhor planejamento e a correta tomada de decisão.

É sempre bom lembrar que as falhas podem gerar altos custos e são críticas para qualquer linha de produção, especialmente quando ocorrem de forma inesperada. Antecipar e entender a evolução de eventuais problemas, monitorando e analisando sua evolução, significa que paradas dispendiosas podem ser facilmente evitadas.

Tipos de ativos adequados ao monitoramento online

Uma planta é composta de vários tipos de máquinas com propósito e importância diferentes dentro do ciclo de produção, por isso é importante entender a considerar vários aspectos na definição dos ativos a serem monitorados:

  • Ativos de alto valor – Máquinas mais complexas e sofisticadas que consomem muito tempo e dinheiro no reparo ou troca de componentes.
  • Ativos problemáticos – Máquinas que operam em condição normal, mas que apresentam assinaturas de falhas com elevada frequência. Para casos em que o reparo exige uma paralisação na produção, mas a equipe de operação necessita manter o ativo operando até a próxima parada, se possível.
  • Ativos críticos – Máquinas cuja falha pode interromper a produção. Mesmo um motor que possui um valor relativamente baixo pode ser um ativo crítico se sua falha impedir a operação de uma linha inteira de produção.
  • Ativos de difícil acesso – Máquinas ou componentes difíceis acessar ou que oferecem risco para inspeções ou manutenções rotineiras. O monitoramento online possibilita rastrear a integridade dos componentes sem colocar a equipe de manutenção em risco.

Principais benefícios do Monitoramento Online

Como pode ser verificado, qualquer planta industrial é candidata ao uso de tecnologias de monitoramento online pois proporcionam vários benefícios:

  • Retirada de trabalhadores de locais agressivos
  • Coleta remota de dados em máquinas espalhadas em grandes áreas
  • Maior precisão e rapidez na coleta de dados.
  • Maior quantidade e qualidade de dados para tomada de decisão.
  • Menores custos devido menor frequência de reparo ou substituição;
  • Menor tempo de parada de equipamentos, impactando menos na produção;
  • Intervalos mais otimizados entre manutenções;
  • Maior e melhor integração com sistemas de gestão na planta.

A TSA distribui no Brasil algumas soluções modernas de monitoramento online que podem gerar vários diferenciais nas rotinas de manutenção de uma planta industrial, entre em contato e venha conhecer!

TSA inova com solução de predição de falha de transportes de correia

Os transportadores de correia são de extrema relevância para o processo produtivo mineral. Eles viabilizam o rápido transporte de grandes volumes de produtos em grandes distâncias à um custo relativo baixo, de maneira ambientalmente limpa e com baixíssimo risco aos trabalhadores quando comparado a outros modelos de transporte.

Transportador de Correia Aéreo instalado na maior mina de minério a céu aberto do mundo

A manutenção preditiva para estes equipamentos de transporte tem sua importância aumentada a cada dia, para assim garantir sua máxima eficiência e maximizar seu tempo de disponibilidade. A TSA já vem trabalhando em soluções de predição de falhas em rolos de Transportadores de Correia em parceria com a Australiana Vayeron (confira esta matéria em https://tsaengenharia.com.br/monitoramento-de-falhas-em-rolos-de-tcs/) .

Rolos de um Transportador de Correias instalado em um túnel de 4 quilômetros

Na busca da melhoria e desenvolvimento contínuo, a TSA está desenvolvendo um equipamento robotizado para executar a troca de rolos em Transportadores de Correia remotamente. A solução será controlada e integrada ao Sistema de Monitoramento de Falas em Rolos.

Atualmente, a troca de rolos é feita de forma manual. Assim, os trabalhadores ficam expostos a vários riscos de segurança, como problemas ergonômicos, prensamento, quedas e até mesmo à espaços confinados no caso dos transportadores instalados em túneis.

O equipamento desenvolvido pela TSA está sendo dimensionado para atuar em quaisquer tipos de Transportadores de Correia, sejam eles elevados, em túneis ou em nível. Sua construção foi conceitualizada em forma modular, de forma a evitar e minimizar quaisquer alterações estruturais nos Transportadores de Correia existentes no site, reduzindo assim os custos de implantação.
Sua construção foi conceitualiza em módulos, podendo ser empenhados no campo de acordo com o transportador onde serão realizadas as trocas. Em resumo, o equipamento completo contará com pelo menos 3 módulos:

– Módulo de troca – esta parte do equipamento é responsável pela tração em cima da correia, ancoragem e elevação da correia para liberação de espaço entre a correia e o rolo, e o principal, o posicionamento do manipulador robotizado especialmente desenvolvido para esta aplicação.
– Módulo almoxarifado – esta parte do equipamento conterá os espaços de carregamento de rolos novos e rolos usados.
– Módulo de força e suporte – esta última parte do equipamento é responsável pelo fornecimento de energia elétrica, pneumática e ou hidráulica. Além de transportar todos os equipamentos de automação para garantir o pleno funcionamento de todos os módulos, como central de processamento, transmissão de dados e imagens para a estação de controle remoto.

Esquema simplificado do Módulo de Troca

Sua operação será realizada de forma remota controlada, tendo o operador todas as informações de status do equipamento, sua posição, imagens em tempo real de todos os módulos, da troca do rolo e de seu entorno.
Por se tratar de um equipamento móvel, todos os módulos contarão com sensores em seu entorno para garantir que ninguém que adentre em seu raio de ação corra nenhum risco de acidentes. Estes sensores, além de intertravar o equipamento, serão capazes de enviar alertas ao operador e sinalizar às pessoas próximas através de alertas luminosos, sonoros e até mesmo alertas de voz transmitidos diretamente pelo operador. Garantindo assim a segurança
de toda a operação. Mais uma inovação TSA em breve à disposição!
Confira outros textos em nosso blog e para mais informações entre em contato:

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Como as novas tecnologias na onda de transformação digital podem mudar o negócio da mineração

Diferente de muitas indústrias, a indústria mineral, devido a sua própria natureza, opera em ambientes extremamente difíceis e remotos. Acrescentam-se a essas características, os grandes desafios deste segmento: enorme variabilidade nos preços das commodities, enormes exigências para preservação do meio-ambiente, extração de minérios com baixos teores e logísticas cada vez mais complexas para a entrega dos produtos em seus clientes.

Frente a estes desafios, a automação desempenha papel preponderante, buscando oferecer uma maior integração da planta, responder rapidamente ao ambiente de alta variabilidade dos negócios, reduzir os custos, aumentar a produtividade e melhorar a disciplina operacional, tirando os trabalhadores de situações de risco. A automação se tornou um pilar no negócio mineral, pois possibilita reduzir e gerenciar melhor as incertezas e extrair ganhos relevantes de segurança e produtividade necessários ao sucesso do negócio.

A Indústria 4.0 trouxe a necessidade de adotar soluções de automação altamente cognitivas e autônomas. A inteligência artificial (IA), a robótica avançada e a tecnologia de sensores inteligentes têm o potencial de ampliar ainda mais a autonomia e acelerar a flexibilização e a independência dos processos produtivos e operacionais.
Podemos destacar algumas tecnologias que serão preponderantes na onda de transformação digital que a indústria mineral pode se beneficiar.

Produção de Dados, capacidade computacional e conectividade: a incorporação de sistemas computacionais e redes de alto desempenho e um grande número de sensores espalhados integrando as plantas geram grandes volumes de dados para análise, que por sua vez podem ser transformados em informações e assim obter uma imagem mais precisa e consistente da realidade para a tomada de decisões.

Data Analytics: técnicas de Inteligência Artificial, incluindo Machine Learning, por exemplo, possibilitam um novo “olhar” do processo de produção mineral. Tarefas complexas, tais como: modelagem geológica, otimização de processos de beneficiamento, programação diária e manutenção preditiva, serão cada vez mais aplicadas no domínio de algoritmos inteligentes e de otimização.

Simulador Virtual – Digital Twin: na sua forma mais simples, um gêmeo digital é um simulador virtual de operações, ou seja, uma “cópia carbono” do mundo físico no mundo digital, onde o se pode manipular um grande número de variáveis por um determinado período de tempo, verificando, assim, como as mudanças afetarão os processos. As simulações que utilizem a tecnologia Digital Twin, podem criar representações digitais da produção em todo seu ciclo permitindo explorar opções dinâmicas, avaliar perdas e ganhos para acelerar ou automatizar decisões.

Wereables: a tecnologia “Wearables” estabeleceu seu espaço no ambiente doméstico e da mesma forma chega à área mineral buscando criar um ambiente de trabalho mais seguro e com maior produtividade. Podemos destacar o uso em sistemas de controle de acesso e rastreabilidade, manutenção e inspeção de ativos, detecção de fadigas e sistemas anti-colisão.

Predição de falhas: ao substituir a estratégia tradicional – baseada em tempo por técnicas com caráter proativo – ajuda a reduzir gastos de manutenção e evitar interrupções que podem custar milhões. Podemos atualmente utilizar algoritmos inteligentes com dados de manutenção e histórico de falhas da planta, e permitir que o algoritmo detecte padrões e sinais nos dados que se correlacionam com falhas. Ao detectar novamente esses padrões no futuro, o algoritmo irá prever com uma maior probabilidade a ocorrência da falha e dará um aviso antecipado (early Warning).

Operação Autônoma: na mineração, o uso de equipamentos telecomandados e autônomos está se tornando crescente nas minas para atividades de transporte, perfuração e também em máquinas de pátios de minérios (“Stacker e Reclaimer”), pois permite diminuir a sobrecarga, aumentar a durabilidade de componentes, otimizar o uso de combustível, diminuir a variabilidade na operação, maior produtividade, diminuir riscos de acidentes e melhorar o planejamento da produção.

A TSA, por meio de seu corpo técnico experiente, está capacitada a ser seu parceiro na caminhada da transformação digital, oferecendo o apoio necessário desde a etapa de consultoria até a implantação para que se colha todos os benefícios dessas tecnologias. Entre em contato.

Fórum do conhecimento: Draga Autônoma

O “Fórum de Conhecimento” promovido pela TSA tem a missão de tornar o conhecimento um bem comum a todos os integrantes de seu time, trazendo novas ferramentas e tecnologias desenvolvidas por sua própria equipe.

Nesta edição, foi apresentado o projeto Draga Autônoma. A TSA já possui amplo know how na modernização de equipamentos convencionais,  transformando-os em equipamentos autônomos, como Máquinas de Pátio (Empilhadeiras e Retomadoras de minério) e Caminhões Fora de Estrada. Esta modernização é muito importante para o mercado mundial, pois permitirá o aumento de décadas na vida útil dos equipamentos. A otimização destes recursos é fundamental, pois com um investimento consideravelmente pequeno frente ao custo de um equipamento novo, é possível converter cada vez mais equipamentos convencionais em equipamentos autônomos.

O equipamento objeto deste projeto é uma draga convencional instalada em uma barragem de rejeitos minerais. Atualmente esta draga opera com duas pessoas embarcadas e não possui instrumentação digital , sendo sua operação baseada na expertise dos operadores e na observação de instrumentos mecânicos, como manômetros de Bourdom, para monitorar as condições de operação do equipamento. O principal objetivo deste projeto é a retirada das pessoas presentes na área de risco que uma barragem de rejeitos apresenta, permitindo que os operadores sejam transferidos para uma sala de controle instalada em local fora da área de mancha da barragem. Como objetivos secundários, este projeto visa melhorar a eficiência da draga e seu tempo de disponibilidade.

No desenvolvimento estão sendo considerados todos os fatores para que a Draga possua condições de operar através de comando remoto e também de forma autônoma, tomando decisões precisas através de sistemas de inteligência artificial desenvolvidos pela TSA.

Com a modernização da Draga será possível que ela opere de forma autônoma recebendo do Centro de Controle de Operações – CCO o levantamento batimétrico da barragem, realizado por um equipamento auxiliar também autônomo, elaborando assim o plano de dragagem. Durante o processo de dragagem, todo o controle do equipamento como navegação, posicionamento, acionamento de bombas e posição de lança, serão realizados de forma autônoma baseados em leituras de instrumentos a serem instalados na draga.

A solução de instrumentação a ser instalada para subsidiar a operação autônoma é composta dos mais modernos sensores, dos mais diversos tipos, como sistema de GPS RTK, Scanners Laser 3D, Radares, Sonares, e instrumentação de predição.

Agradecemos ao Alan Bramusse pela excelente contribuição!

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