Fabricação de papel: serviço gerenciado baseado em nuvem

Na Hamburger Containerboard em Spremberg, Alemanha, cerca de 600 laços de controle garantem que os resíduos de papel sejam processados de forma ideal em papel cru e gesso cartonado de alta qualidade. O controle e a análise são tratados em parte pelo aplicativo baseado na nuvem MindSphereControl Performance Analytics da Siemens.

A máquina de papelão Hamburger Containerboard 1 produz até 315.000 toneladas de papelão ondulado e revestimento de gesso cartonado por ano. Com uma largura de trabalho de 530 cm, as teias funcionam a uma velocidade de 1.200 metros por minuto. Os resíduos de papel são a única matéria-prima utilizada. "Nesta máquina, temos um total de 600 laços de controle em nosso sistema de controle de processo Simatic PCS 7 ", explica Patrick Wolf, Engenheiro de Automação de Preparação de Estoque na Hamburger Containerboard.

Optimização de processos através da Análise de Performance de Controlo (CPA)

Para uma ótima qualidade do produto e uma produção ininterrupta, a empresa conta com uma optimização contínua do processo, que inclui a monitorização fiável dos circuitos de controlo. É aí que entra em jogo o aplicativo MindSphere Control Performance Analytics (CPA). Este serviço de gerenciamento baseado em nuvem permite a análise sem reação e a otimização dos laços de controle. Os dados relevantes são coletados no Simatic PCS 7 ou outro sistema de controle de processos e transferidos diretamente para a nuvem ou, através de uma conexão segura, como um arquivo para o MindSphere, a principal solução industrial IoT como serviço.

Melhorias automáticas durante a operação em curso

Os estados do loop de controle são analisados por meio de um cálculo automático de KPI (key performance indicator). Com base nesses dados, a CPA gera relatórios e recomendações que também contêm cálculos automáticos de novos conjuntos de parâmetros para sintonizar as malhas de controle sem afetar a operação da planta.

Análise de dados em CPA e exportação fácil

A empresa começou testando com sucesso a solução em dez laços de controle. Desde então, 30 controladores foram otimizados, e a maioria das melhorias também foi carregada para o sistema de controle. "Além das análises no CPA, também estamos aproveitando esta oportunidade para exportar os dados e analisá-los localmente", diz Wolf.

Com Control Performance Analytics, posso visualizar os parâmetros de cada controlador individualmente com um único clique do mouse - e isso economiza muito tempo.
Patrick Wolf, Engenheiro de Automação de Preparação de Estoque na Hamburger Containerboard

Operação estável da planta, graças à automação

Outro objetivo do Hamburger Containerboard é a estabilidade da planta com o menor número possível de intervenções manuais e na automação confiável. Um exemplo de como a CPA foi capaz de estabilizar significativamente o funcionamento da planta é o filtro de disco. "Tínhamos aqui um controlador que exigia alguma operação manual durante todo um turno", diz Wolf. Desde a sua optimização, este controlador tem operado exclusivamente em modo automático. Como resultado, ações manuais desnecessárias foram eliminadas e os custos reduzidos.

Exibição do loop de controle, assim como o controlador de processo

Numa fábrica complexa como esta, a CPA também torna relativamente fácil monitorizar o desempenho do loop de controlo. "Os loops de controle em cada seção da planta são exibidos da mesma forma que no sistema Simatic PCS 7. Isto torna o inventário extremamente fácil. Por outro lado, eu posso ver os parâmetros e KPIs de cada controlador individualmente com um único clique do mouse - e isso me poupa muito tempo", acrescenta Wolf.

Otimizações em curso por vir

Agora que a CPA foi introduzida com sucesso, a aplicação será expandida. "Nosso próximo passo será otimizar sistematicamente as malhas de controle na área de produtos químicos para que possamos otimizar o consumo de aditivos e produtos químicos", explica Wolf. Se tudo correr bem, a CPA também será usada em uma nova máquina de papel de maior desempenho que será instalada em um novo prédio em frente ao salão.

O Hamburger Containerboard faz parte da holding austríaca Prinzhorn e oferece aos seus parceiros em toda a Europa uma gama completa de cartão canelado de alta qualidade. A localização de Spremberg conta atualmente com 550 empregados. O grupo produz papel não revestido castanho e branco, papel revestido branco, e forro de gesso cartonado. A sustentabilidade é a base do modelo de negócio da empresa, que se concentra no processamento ambientalmente amigável de resíduos de papel.

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