Empresa internacional líder em cimento

Desafio: maximizar a eficiência e a produção

Uma subsidiária de uma empresa internacional de cimento é um dos principais produtores de cimento e materiais de construção no leste dos Estados Unidos.

As operações da subsidiária incluem fábricas de cimento, fábricas de concreto pré-misturado, fábricas de blocos de concreto, pedreiras, terminais de importação e ferroviários e instalações de produção de cinzas volantes. Em 2020, a receita da empresa totalizou mais de USD 500.000.000,00.

Como muitos fabricantes líderes, a empresa se esforça constantemente para maximizar a eficiência e a produção, melhorando a qualidade, minimizando os distúrbios do processo e diminuindo os custos de operações e uso de energia. A empresa buscava um sistema de controle de processo avançado (APC) que atendesse a esses objetivos, aproveitando sua infraestrutura de tecnologia existente.

Após revisar minuciosamente as ofertas de sistemas e serviços da APC, a empresa recorreu à Rockwell Automation para ajudar a melhorar o desempenho da produção e reduzir os custos de energia. Por meio de seu programa ValueFirst® , a Rockwell Automation forneceu ao principal fabricante de cimento uma abordagem de projeto em fases projetada para avaliar e garantir o retorno do investimento da empresa antes da implantação do projeto. A empresa lançou o programa em dois moinhos de cimento na instalação de cimento em sua matriz corporativa .

Solução: aumento da qualidade, redução do uso de energia com o controle de malha fechada da Rockwell Automation

A Rockwell Automation e o principal fabricante de cimento trabalharam juntos  para implantar o FactoryTalk Analytics™ da Rockwell Automation com recursos de otimização de controle preditivo multivariável de malha fechada, nos dois moinhos de acabamento (#10 e #11). As metas específicas para o projeto incluíam a redução do uso de energia, o aumento da produção e a melhoria da qualidade do produto, reduzindo o desvio no cimento. O moinho de acabamento #11 era um moinho de bolas padrão, capaz de produzir aproximadamente 90 toneladas por hora de cimento tipo I/II. O moinho de acabamento #10 era um moinho de bolas configurado com uma prensa de rolos para pré-moagem, capaz de produzir aproximadamente 130 toneladas por hora de cimento tipo I/II. Aproveitando a experiência em análise industrial da engenharia da Rockwell Automation, a solução de cimento da Rockwell Automation proporcionou um maior rendimento e um valor mais  sustentado com custos de manutenção mais baixos do que as tecnologias existentes, como kits de ferramentas baseados em sistemas especialistas. Ela combinou a otimização do estado estacionário com o controle preditivo por modelo para fornecer uma solução avançada de controle de processo capaz de gerenciar pontos de ajuste e transições do processo. A solução de software é baseada em um  modelo  dinâmico de processos complexos (como os de um moinho de cimento), permitindo  um controle e otimização em tempo real mais robustos do que com soluções tradicionais de sistemas
especialistas.

"O programa ValueFirst da Rockwell Automation destaca a dedicação da empresa ao sucesso de nossos negócios. O programa nos permite entender melhor a tecnologia e os benefícios potenciais com pouco risco financeiro. Entramos nessa relação confiantes de que a tecnologia entregaria resultados, e eles garantiram isso."
- Engenheiro de processo

As soluções de controle de malha fechada do FactoryTalk Analytics definem os principais parâmetros do processo em três categorias: variáveis manipuladas, controladas e de distúrbio. As variáveis controladas são normalmente as principais métricas do produto. As variáveis manipuladas são os parâmetros do processo que podem ser ajustados de forma independente e que impactam as variáveis controladas, como a taxa de produção e a velocidade do separador. Por fim, as variáveis de distúrbio são os parâmetros do processo que impactam as variáveis controladas, mas geralmente não podem ser ajustados de forma independente. Os recursos preditivos da solução permitem que o pessoal da fábrica antecipe como o moinho se comportará considerando distúrbios significativos do processo exterior e por meio de transições normais de produto. A aplicação do moinho de cimento atualiza continuamente suas previsões com base nos modelos internos de comportamento futuro, interdependências de processo e desempenho real.

Resultados: maior produção e qualidade, usando menos consumo de energia

Nas fábricas da matriz corporativa, a solução FactoryTalk Analytics reduziu o uso de energia, aumentou a produtividade e melhorou a qualidade do produto. O projeto atendeu e superou as projeções de redução de 3.5 kW/t no uso de energia e um aumento de produção de 3–4 t/h. A empresa também relatou uma redução no desvio padrão no cimento de 130 para 80 (redução de 38%). Além desses benefícios quantificáveis, a solução ajudou os operadores da fábrica a se concentrarem mais nos problemas críticos do processo, melhorando a eficiência da produção e impactando o resultado final.