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Desafio
- Um carregador de navios precisava fazer a transição da operação na cabine para a operação remota para dar suporte a um novo produto a granel seco. Com a mudança para operações remotas, surgiram preocupações sobre os impactos na produtividade e possíveis colisões de equipamentos.
Soluções
- Sistema de controle ControlLogix para plataforma padronizada, facilidade de integração
- Software FactoryTalk View SE para fornecer uma visão detalhada do processo a partir de um local remoto
- Sensores de radar para fornecer detecção anticolisão e visualizações dentro e ao redor dos navios de carga
Resultados
- Operações remotas implementadas – O novo sistema permite que os operadores operem o carregador de navios a partir da sala de controle enquanto visualizam informações importantes, como zonas anticolisão.
- Segurança e produtividade aprimoradas – A mudança dos operadores da cabine para a sala de controle reduziu sua exposição a riscos de segurança.
- A remoção da cabine do operador permite que os operadores carreguem mais produto, mais rapidamente.
Conectando os recursos do Canadá ao mundo
O enxofre é um recurso tão versátil que pode ser usado para fazer borracha, tinta, inseticidas – até mesmo remédios. Levar essa mercadoria de Alberta, Canadá, onde é um subproduto importante das minas de areias betuminosas da região, para mercados em todo o mundo não é uma tarefa fácil. Os vagões precisam percorrer centenas de quilômetros e passar pelas Montanhas Rochosas antes que o enxofre possa ser carregado em navios com destino à China e outros lugares.
Um grande participante envolvido nesse grande esforço logístico é a Pacific Coast Terminals (PCT). Os terminais de embarque da empresa, próximos a Vancouver, British Columbia, recebem mais de 36000 vagões de enxofre em um ano médio. A PCT também lida com centenas de milhares de toneladas de etileno glicol e óleo de canola anualmente.
Recentemente, a PCT adicionou uma nova commodity a granel à sua operação: potássio, um sal rico em potássio extraído de depósitos subterrâneos. O potássio é produzido em três graus – industrial, que é branco, e granular e padrão, que são ambos rosa. As duas cores de potássio não podem entrar em contato uma com a outra.
"Adicionar uma nova mercadoria à nossa operação nos apresentou o desafio de manter os elementos separados sem prejudicar nossa produtividade", disse Rod Kenyon, gerente de manutenção da PCT.
Adicionando à mistura
O processo de transporte de um produto a granel seco, como o enxofre, de um vagão ferroviário para uma embarcação envolve várias etapas. Quando o enxofre chega pela primeira vez ao PCT em um vagão ferroviário, ele é movido para um coletor de armazenamento até a chegada do navio. Em seguida, é levado para o carregador de navios e transportado do coletor para a embarcação através das tampas das escotilhas.
O carregador de navios da PCT, originalmente construído em 1998, é uma máquina grande ancorada a um cais, um local designado para embarcações estacionárias que pode facilitar o carregamento ou descarregamento de produto bruto. Para transportar o enxofre para um navio, o braço estendido do carregador de navios, também conhecido como lança, gira, roda e varre o navio para garantir que o peso seja distribuído de forma precisa e uniforme. Esse processo é controlado por um operador em uma cabine na extremidade da lança.
O enxofre é entregue através das escotilhas da embarcação diretamente por um canal conectado à lança. Mas, para o potássio, é necessário um canal em cascata para desacelerar o processo e evitar danos ao potássio. Esse canal consiste em uma série de cones e funis que descem em zigue-zague por um funil.
"Precisávamos atualizar nosso processo e tecnologia de carregamento de navios para poder mudar rapidamente entre os canais de enxofre e potássio", disse Kenyon. "Também precisávamos evitar a contaminação cruzada entre os dois tipos de potássio ao carregar uma embarcação."
Um grande desafio que a empresa enfrentou ao analisar essas atualizações envolvia a cabine do operador. Não havia como mudar de forma eficiente entre os canais de enxofre e potássio porque a cabine estava fisicamente no caminho.
A PCT se propôs a encontrar uma solução que removesse a cabine da lança e, em vez disso, permitisse que os operadores controlassem e monitorassem o processo remotamente. Se a empresa conseguisse, seria a primeira vez que isso aconteceria no carregamento de navios na América do Norte.
Da cabine à sala de controle
A PCT começou a investigar opções para tornar os canais intercambiáveis e mover o operador da cabine para a sala de controle. Para ajudar com o projeto e a implementação, a empresa recorreu à Rockwell Automation e à enCompass Solutions Group, um integrador de sistemas reconhecido pela Rockwell Automation no programa PartnerNetwork.
Trabalhando juntos, a equipe determinou que a melhor solução para os canais era tornar a cabeça do transportador, ou caixa de cabeça, intercambiável. Isso permitiria uma transição mais fácil e menos limpeza ao mudar entre produtos, e todo o processo de remoção, limpeza e substituição do canal levaria apenas 30 minutos.
O maior desafio era mover o operador para a sala de controle. Os operadores precisavam ser capazes de ver ao redor do navio para evitar que as peças móveis da máquina colidissem com vários objetos no navio – algo que eles podiam observar da cabine. Os operadores também precisavam de uma visão do navio para conhecer os limites do carregador de navios e onde o canal fica dentro da escotilha para evitar colisões com os lados da abertura.
Com a ajuda dos operadores, a PCT adicionou várias visualizações de câmeras ao ambiente de carregamento do navio para replicar as visualizações da cabine na sala de controle.
Já padronizada em um sistema de controle Allen-Bradley ControlLogix da Rockwell Automation, a PCT implementou sensores de radar que fazem interface com os controladores e se conectam à EtherNet/IP. Os sensores fornecem detecção anticolisão fora do navio, juntamente com uma visão dentro da escotilha ao carregar o produto.
Os sensores também se conectam ao software FactoryTalk View da Rockwell Automation para transmitir informações aos operadores. Por exemplo, os operadores podem visualizar as zonas anticolisão para monitorar e solucionar problemas durante o processo de carregamento do navio. A gestão também tem uma visão do processo e agora sabe quando um navio está sendo carregado, a taxa de carregamento e quais escotilhas específicas estão sendo carregadas.
Operações ao abrigo do frio
Com o sistema antigo, um operador ficava sentado na cabine do carregador de navios por quatro horas contínuas até ser substituído por outro operador. Os operadores também precisavam subir e descer uma série de escadas para entrar e sair da cabine, mesmo durante condições climáticas adversas. E eles corriam o risco de colisões com máquinas quando estavam sentados na cabine.
"Agora, com recursos remotos, nossos operadores podem se mover de uma escotilha para outra, evitando colisões com confiança, do conforto e da segurança da sala de controle", disse Kenyon.
A PCT obteve maiores eficiências de carregamento. Ao remover a cabine do operador no final da lança, o peso do carregador de navios diminuiu, permitindo que a PCT carregasse mais produto, mais rapidamente.
Por exemplo, os operadores podiam carregar 5000 toneladas de enxofre com o sistema antigo. Agora eles podem carregar com segurança 6500 toneladas. A PCT também reduziu o tempo necessário para carregar uma embarcação. Carregar 5000 toneladas podia levar até duas horas, e agora leva apenas uma hora. Em alguns casos, um turno inteiro de oito horas foi eliminado devido às eficiências obtidas com a nova estrutura e processo de carregamento de navios.
A nova operação também ganhou dados mais confiáveis. Os dados de posição da máquina e do navio, juntamente com o volume de carga, precisam ser registrados e disponibilizados para o cliente. Tradicionalmente, a PCT teria alguém no navio para medir e coletar manualmente essas informações. Agora, os sensores de radar capturam e entregam automaticamente essas informações aos operadores e à gestão.
"Os benefícios que vimos com essa solução, tanto para nossa operação quanto para nossos operadores, foram incríveis", disse Kenyon. "Nosso próximo passo nessa jornada de automação é em direção a trocas de escotilhas automatizadas."
Os resultados mencionados acima são específicos para o uso de produtos e serviços da Rockwell Automation pela Pacific Coast Terminals em conjunto com outros produtos. Resultados específicos podem variar para outros clientes.
Informações sobre marcas comerciais
FactoryTalk, ControlLogix e PartnerNetwork são marcas comerciais da Rockwell Automation Inc.
EtherNet/IP é uma marca comercial da ODVA.
Publicado 13 de janeiro de 2020