Maior eficiência por meio da produção modular

Hoje em dia as plantas que produzem produtos químicos finos e especializados requerem mais flexibilidade do que nunca. Para atender a essa necessidade, a Evonik Operations GmbH, em Hanau, Alemanha, conta com o novo sistema de controle de processo Simatic PCS neo da Siemens e com o conceito de produção modular.

"Em geral, estamos vendo uma tendência clara no mercado para ciclos de inovação mais curtos e adaptações mais específicas das carteiras de produtos. Isto também se aplica à nossa fábrica. Por isso quisemos implementar um conceito de planta que nos permitisse preparar e expandir rápida e facilmente seções de planta para um novo teste", diz Stefan Handel, Gerente de Projeto da Evonik.

Plantas de plantas flexivelmente ligadas a processos

O pré-requisito para esta abordagem modular é a padronização, interfaces entre fornecedores, que garantam a configuração eficiente, comunicação e integração de plantas modulares. Uma interface deste tipo é definida no Pacote de Tipo de Módulo (MTP). Este protocolo define o aspecto de tecnologia da informação dos módulos de processo ou seções da fábrica de tal forma que estes possam ser facilmente integrados numa solução de automação abrangente.

 

"MTP permite-nos estruturar seções na fábrica como módulos com a sua própria inteligência. Os módulos inteligentes são combinados num processo global e geridos, monitorizados e controlados no sistema de controle central, o que nos permite configurar os nossos processos de forma ainda mais flexível", diz Handel.

O Simatic PCS neo oferece todo tipo de novas funções que facilitam muito mais do que antes a administração do sistema de controle de processos.
Stefan Handel, Gerente de Projekt na Evonik

Conectar, preparar, ir

Para implementar esse conceito modular, a Evonik conta com a tecnologia MTP e, entre outras coisas, com o sistema de controle de processos Simatic PCS neo baseado na Web da Siemens. Ela já suporta o conceito de produção modular com tecnologia MTP e convence com sua flexibilidade. As seções da planta podem ser conectadas com apenas alguns cliques e um mínimo de modificações mecânicas: Conecte, defina os parâmetros e vá.

Módulo para produção orientada para o futuro

De acordo com Handel, havia outro fator importante na escolha da Evonik para o novo sistema de controle de processos. "Queremos também que a nossa fábrica seja pioneira na inovação que promove a digitalização e a Industrie 4.0". Como um sistema baseado na Web em HTML, o Simatic PCS neo fornece a base ideal. Por exemplo, podemos visualizar e acessar sistemas sem a necessidade de instalações locais do cliente"

Modernização abrangente

Antes que o novo sistema de controle pudesse ser comissionado, o sistema SCADA existente teve que ser completamente substituído. Os especialistas da Siemens fizeram isso através da revisão das telas da planta existente e da otimização das malhas de controle, mudando de controle simples para controle em cascata. Além disso, os barramentos da fábrica e terminais foram complementados com novos Scalance switches, e os sistemas de automação, módulos de comunicação e interfaces foram atualizados com o firmware mais recente.

Como plataforma de sistema, o Simatic PCS neo utiliza a CPU AS410 e nove PCs industriais Siemens, com três clientes instalados em máquinas virtuais. Os "clientes de instalação zero" foram criados sem muito esforço. Uma vez conectados aos domínios e com o navegador instalado, eles fornecem acesso direto ao sistema.A Virtualização Simatic como Serviço (SiVaaS) também facilita a configuração do servidor, a criação de clientes virtuais e a instalação e configuração dos sistemas operacionais.

 

Mais opções na operação da planta

Em fevereiro de 2020, apenas três meses após o lançamento do projeto, a primeira seção modernizada da fábrica iniciou a produção dentro do cronograma. As outras plantas foram convertidas desde essa altura. Handel vê isto como um sucesso total. "Simatic PCS neo oferece todo tipo de novas funções que tornam a administração do sistema de controle de processos muito mais fácil do que costumava ser. Todas as informações do usuário são armazenadas de forma centralizada. Podemos atender as plantas de forma centralizada e também ter um inventário completo dos componentes de hardware e software instalados"

 

O sistema de controle baseado na Web também oferece mais transparência na operação.O Simatic PCS neo Process Historian permite o arquivamento a longo prazo de todos os dados do processo. Relatórios diários para cada seção da planta e para a planta como um todo podem ser gerados fácil e automaticamente no Simatic PCS neo.

Engenharia mais simples

A substituição do actual sistema SCADA na fábrica de polímeros por Simatic PCS neo torna os sistemas da fábrica aptos para o futuro. Além disso, esta nova tecnologia também apoia a equipa de Stefan Handel no seu trabalho diário, uma vez que agora podem reagir de forma rápida e flexível à mudança das condições de enquadramento no dia-a-dia dos negócios:

 

"O Simatic PCS neo permite que vários usuários em todo o mundo trabalhem em um projeto simultaneamente, permitindo-lhes paralelizar a engenharia e comissionar com eficiência seções individuais da planta", diz Handel. "Em comparação com a solução anterior, uma planta modular pode ser configurada muito mais rapidamente. Isso poupa-nos muito tempo!"

Mesmo antes de sua modernização, a fábrica da Evonik no Parque Industrial Wolfgang já era projetada para a flexibilidade. Por exemplo, os processos de síntese desenvolvidos no laboratório podem ser otimizados aqui e posteriormente produzidos em plantas de grande escala. Além disso, os lotes iniciais de amostras de novos produtos também podem ser representados em uma escala de até uma tonelada.

 

Um total de nove seções da planta estão disponíveis na planta. Seis destes têm um design semelhante. Permitem realizar diferentes reacções para as representações de ensaio e modelo num recipiente de reacção com uma geometria de agitação adaptada utilizando o controlo da temperatura da camisa em cascata e temperaturas internas controladas. As outras três seções da planta fornecem a infraestrutura e mais etapas do processo.

A Evonik é uma das líderes mundiais em especialidades químicas. A empresa está ativa em mais de 100 países em todo o mundo e gerou vendas de 13,1 bilhões de euros e um lucro operacional (EBITDA ajustado) de 2,15 bilhões de euros em 2019. A Evonik vai muito além da química para criar soluções inovadoras, lucrativas e sustentáveis para os clientes. Mais de 32.000 funcionários trabalham juntos para um propósito comum: melhorar a vida, hoje e amanhã.

Janeiro 2021

 

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