Atuais Exigências de Manutenção,Qualidade e Normas para um
Controle de FornosThomas Detlef Kreuzaler (TECPROPRO/STANGE)
Empresas
A TECPROPRO (São Paulo/SP) representa desde 2015fabricantes da Europa de equipamentos e componentesde alta tecnologia na área de processos térmicos,termoquímicos, tratamento térmico,tratamentos/revestimentos superficiais e tratamento demateriais avançadas.
A STANGE ELEKTRONIK (Gummersbach/Alemanha)desenvolve e produz desde 1976 controles, software esensores de processos térmicos/termoquímicos. Comcentro de gravidade no tratamento térmico a empresatem varias dezenas de milhar controles e controladoresna área de processos térmicos, termoquímicos etratamento térmico em operação no mundo inteiro.
Meu perfil
Thomas Detlef Kreuzaler, sócio da TECPROPRO eresidente permanente no Brasil, trabalhando mais d que20 anos no setor de instalações, processo, segurança,projetos de peças e de infraestrutura de tratamentotérmico nas empresas ThyssenKrupp, Linde Gás, Ipsen,Bodycote, Brasimet, IHI, Hauzer Techno Coating,Seco/Warwick, Combustól.
Conheço os dois lados da mesa, como fornecedor eequipamento e como comprador técnico. Desde fim de2016 trabalho com consultor na gestão de empresas ecomo accessor de projetos na TECPROPRO.
Normas em tratamentostérmicos
• ISO-9001 – requisitos gerais de sistema e qualidade• CQI-9 – avaliação de processos de tratamento
térmico na área de fornecedores automóveis• IATS 16949 – controle de fornecedores de
montadoras automóveis• AMS 2750E – especificação de materiais de
aeronaves• Documentação de testes, de tratamento e da
condição do forno......outras regras de qualidade do cliente
Normas impactam emtratamentos térmicos
Alvo: Peças conformes através de normas e regras• Processos reprodutíveis• Instalações testadas e aprovadas• Controle de processo• Documentação de processo• Documentação de manutenção• Reconhecimento de desvios não-críticos• Conhecimento, quando um desvio não critico e crescendo se
poderia virar critico• Reconhecimento de razão de desvios critico e peças não-
conformes (ser humano, maquina, processo, material• Pior caso: peça não-conforme fornecida (Recall)
Sem controlador e controleapropriado...não.
• O controlador deve ser capaz de trabalhar com umaprecisão suficiente para a norma (AMS-2750E/CQI-9)
• O controlador deve ser apropriado para a precisão datemperatura no ponto do trabalho
• O controlador deve ser capaz de fazer cálculos deprocesso (nitretação, cementação) na frequênciasegura pelo processo
• O controlador deve diminuir o erro humano e ser capazde automação do processo...
• Os erros se multiplicam – cada componente do controlee instrumentação precisa um baixo erro (± x.x %)!!!
Seleção de controlador ede instrumentação
• Precisão suficiente de entradas/saídas (separaçãogalvânico?) e da gravação
• Frequência e resolução de sinais apropriados• Atraso de sinais (ms)• Ligação/Cabos e tomadas apropriados• Erros/desvios conhecidos no termopar, ligação/cabo e
entrada/saída de controlador• Referencias do controlador na indústria• Blocos de funções integrados no controlador/controle e
informações na documentação para TUS/SAT• Update correspondente de normas/regras
TUS – temperatureuniformity survey
Fiscalização da uniformidadeda temperatura na área útildo forno (pode ser integradoem fornos tipo câmerano controle – com entradasde termopares, se a controleé apropriado) nas patamaresde tratamento térmico
SAT – System accuracy test
Fiscalização de precisão do sistema de medida e gravaçãode temperaturas (com calibradores externos!)
Impressora Digital
(A) ControladorProcesso
(A) Instrumento de teste
Termopar Controle
Termopar Segurança
Cabo
Termopar defiscalicação
Forno
ControladorSegurança
Teste individual do tratamentotérmicoTestes com peças definidas e mediação detemperaturas ou propriedades depois otratamento térmico
Manutenção –chave para TUS
• Cada forno tem uma uniformidade da temperaturaconstrutiva, que é igual de melhor uniformidade datemperatura no novo forno no fim de ajustes(controle do aquecimento) na aceitação do forno
• A Uniformidade de temperatura depois a aceitaçãodepende da condição de isolamento, da operaçãoimpecável de aquecimento, da estanqueidade doforno e da desgaste/condição de outroscomponentes,que poderiam ter uma influencia
• A manutenção deve manter o forno perto decondições novo!
Tem
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e
Tempo
Vai até quebra, alto risco, conserto demorando e caro
Risco controlado, mais tempo de uso, custos baixos
Sem risco, altos custos
0
100
Manutenção preventivo
Manutençãobaseado na
condição
Manutençãoreativa
DANO(TOTAL)
Lucro
DESGASTE
DANO COMEÇANDO
Manutenção preventiva?
Manutenção baseada na condiçãode forno/componentes
• inspeção visual, de áudio e sentido do tato• comparação de dados padrões + dados atuais de
processosè avaliação• contador de horas de operação de componente• observação de desvios de dados de processo• Avaliação de risco de perda e tempo de reposição
de cada componente em relação ao segurança deequipamento e qualidade de processo
Controle para a manutenção• Visualização clara de sistema com informações detalhadas• Historia de trabalho da instalação (historia de processos
gravados, informações gráficas de comportamento decontroladores/temperaturas)
• Historia de alarmes e eventos com descrições detalhadas• Contadores de horas de operação de componentes
(motores, bombas...)• Quem e quando aceitou os alarmes (lista de alarmes e
eventos) – quem posso perguntar?• Acesso a lista de E/S simples de controle sem computador
especifico (acesso de programação de CLP)• Update e suporte para os blocos de função, os controladoes
e o CLP
Dados de processo (normas!)• Historia de dados (rastreamento de lote)• Dados binares (!)à não falsificados• Temperaturas, traços digitais, data e hora• Disponível no controlador e no computador
(exportação de dados/folha de dados de processo)• Acessibilidade no controle de forno (zoom!)
Alarmes e eventos
• O Forno produz um sinal de evento (por exemplo:fim da receita) ou alarme (por exemplo: falta depressão de pressão de agua resfriado)
• Quem atende o forno para desligar o evento e oalarme? (Nome/time de operação - quitação)
• O evento/alarme tem alarme/evento consecutivo(9:00 fim da receita/9:15 começo de nova receitaou ) (10:00 alarme: falta de pressão de aguaresfriado chega – 10:15 alarme: falta de pressão deagua sai)
• Documentado?
Processamento de alarm
es
Disponibilidade da informação
• As empresas hoje trabalham com times maisenxutos e precisaram uma disponibilidade deinformações mais elevada.
• A frase “Se for necessário, vou para a empresa/agalpão/a chão da fabrica/o forno” está substituídocom a frase “Deixe me da uma olhada daquiprimeiro”
• A conectividade simples, também sem sistemassupervisórios ganha importância
Conectividade (supervisório)
• Sistema supervisório simples (“plug-n-play”)SMS dealarme
Conectividade individual
Endereço IP
Browser/aplicativo
AplicativoGratuito
Controlador/controle individual SE-7xx
Ethernet
Conectividade dereequipamento de sistemascom da controle Siemens S7
Informações = eficiência• Com todos informações disponível (historia de
processos, historia de alarmes, contador de horasde operação) a time da manutenção e da qualidadepodem decidir rápido e eficiente.
• Reposição e conserto por causade fatos e não de suspeita
• Reduz tempo fora da produção• Reduz custo do conserto• Reduz risco de continuar com
um problema não resolvido
Seleção de fornecedor decontrole – chave do sucesso
• Já tem sistemas com exigência de normase regras aplicadas com clientesrenomados?
• Tem blocos pré-instalados com serviço deupdate como processamento de alarmes,administração de receitas, impressoradigital etc. correspondente as normas outem que programar começando de zero?
• Em caso da programação individual, acessoe modificação no futuro serão simples esem problemas?
Chave do sucesso:sistemas STANGE (SE-6xx/SE-7xx)
• Vários dez milhares sistemas na operação nomundo inteiro
• CLP + tela + controladores + administração dereceitas + impressora digital (todo-em-um)
• Blocos pré-instalados e adaptados desde40 anos com requisitos de clientes comserviço de update e protectados
• Línguas de programação são CoDESys e“texto estruturado”, nem precisa softwareespecial nem computador special para acessar(texto estruturado pode ser programado nocontrolador)
• Sistema alarme, acesso, impressora digitalpara processos de tratamento térmico
Exemplo de um controleapropriado “pequeno”
com cartões de entradas/saídas integradasincluso:CLP + visualização + tela touch + administração dereceitas + administração de alarmes + impressora digital+ conetividade Ethernet/Internet
Stange SE-701 com tela touch 3,5 polegada
Exemplo de um controleapropriado com tela grande
Stange SE-609(15” polegadas)comcartões deentradas/saídasdescentrais