Sistema automatizado de informação e controle viabiliza a consistência

Novo sistema suaviza o caminho para a consistência

Desafio

  • Atualizar um processo de manufatura completamente manual para um sistema totalmente automatizado de abastecimento e mistura habilitado por informações para reduzir variações do produto e problemas de qualidade.

Soluções

Resultados

  • Relatórios de gestão de lotes e ingredientes facilitam a localização de falhas.
  • Sistemas automatizados substituíram os processos manuais para praticamente eliminar o erro humano.

Histórico

Os lubrificantes são essenciais em tudo, desde mineração e ferrovias até viagens espaciais. Eles mantêm as engrenagens em movimento, reduzindo o atrito para melhorar o desempenho e a durabilidade. Para a NASA, eles ajudavam a transportar os ônibus espaciais até a base de lançamento.

A Whitmore Manufacturing Company® é responsável pela produção desses lubrificantes industriais, além de vedantes, coberturas, limpadores e óleos. A empresa produz mais de 16 milhões de libras (7 mil ton) de lubrificantes todo ano, desde lubrificantes biodegradáveis e de filme seco até óleos hidráulicos e vedantes de pneus.

A Whitmore gerencia todas as etapas de produção de lubrificantes, desde P&D e formulação do produto até serviços de aplicação para os clientes no mundo todo.

Recentemente, ela começou uma expansão de 11.000 metros quadrados, com custo de US$ 20 milhões, em sua sede e instalação de produção em Rockwall, Texas.

Desafio

A criação de um lubrificante da Whitmore começa em um misturador de lote. Em seguida, a solução é aquecida de acordo com parâmetros de temperatura específicos.

Tradicionalmente, a indústria de lubrificantes industriais usava muita mão de obra nos processos de lotes. Na Whitmore os operadores selecionavam manualmente o número de galões de matérias-primas para processamento em uma estação de abastecimento e mistura.

Os trabalhadores tinham que mover manualmente as mangueiras e coletores de cada estação de abastecimento para áreas diferentes do chão de fábrica.

Assim que todos os galões solicitados fossem esvaziados, uma válvula se fecharia. Em seguida, os operadores tinham que soprar ar através das mangueiras para remover qualquer sobra de produto. Esquecer de limpar a mangueira poderia contaminar lotes futuros que usavam a mesma mangueira com uma matéria-prima diferente.

Os operadores ativavam manualmente os motores para girar e aquecer o conteúdo. Conforme o lubrificante aquecia, os operadores deviam ficar atentos ao sensor de temperatura e desligar o misturador na temperatura prevista para aquele lote específico de lubrificante.

Em seguida, os operadores adicionavam outros ingredientes e repetiam o processo de mistura e aquecimento, tudo enquanto acompanhavam diversos misturadores e sensores de temperatura simultaneamente. Os erros nessa etapa eram responsáveis pela maioria das perdas ou retrabalho nos lotes.

Com a expansão de 11.000 metros quadrados da instalação de fabricação, com custo de US$ 20 milhões, em andamento, a Whitmore precisava aprimorar um processo de produção que era demorado e sujeito a erros.

Todo o processo consumia muito tempo e possibilitava erros, quando os funcionários da Whitmore moviam mangueiras entre os misturadores ou se moviam no chão de fábrica para monitorar as temperaturas dos lotes.

“A contaminação dentro das mangueiras sempre foi uma preocupação”, disse Tim Meyer, gerente de qualidade da Whitmore. “Os operadores podiam escolher a mangueira errada ou uma mangueira que não havia sido limpa corretamente. Isso gerava problemas de qualidade em nossos produtos”.

Para reduzir os lotes não conforme, aumentar a qualidade e atender às expectativas dos clientes no mundo todo, a Whitmore decidiu automatizar o processo de produção de lubrificantes e ter acesso a informações em tempo real do chão de fábrica.

Solução

Os engenheiros da Whitmore começaram a trabalhar com a Innovative Control Inc., uma Integradora de sistemas reconhecida da Rockwell Automation, para construir um sistema de informação e controle integrados, baseado no sistema Integrated Architecture® da Rockwell Automation.

O projeto plurianual começou com a instalação de um controlador lógico programável ControlLogix® da Allen-Bradley® que foi perfeitamente integrado com o software de controle do motor IntelliCENTER® da Allen-Bradley para os sistemas de controle de temperatura e abastecimento da instalação.

O software FactoryTalk®­ View Site Edition da Rockwell Automation oferece uma visão abrangente e precisa dos sistemas de abastecimento e mistura de lubrificantes recentemente automatizados, por meio de integração estreita à plataforma da ControlLogix e outros aplicativos do FactoryTalk.

O software FactoryTalk® Historian rastreia variáveis importantes, como temperatura, peso e tempo de mistura do lubrificante para os mais de 20 misturadores da instalação. Agora os operadores podem ver facilmente qual a origem dos lotes modificados ao consultar dados históricos e em tempo real

As informações do Historian são fornecidas ao software FactoryTalk VantagePoint® EMI da Rockwell Automation, que oferece maior acessibilidade aos dados do contexto e relatórios de tendências. Essa solução de inteligência de produção permite que os operadores analisem dados de diversos lotes de forma mais eficiente.

Os engenheiros da Whitmore agora podem traçar conexões entre tempos de ciclo médios e taxas de produção. Os painéis da solução permitem que os operadores monitorem e localizem as falhas no sistema remotamente ou em um dispositivo móvel.

A Whitmore conseguiu aumentar a capacidade de produção em 28%, adicionando 150 lotes por ano e reduzindo o tempo de ciclo em uma média de nove horas.

A plataforma integrada e o ambiente de programação único do controlador minimizou a interação do operador com os materiais que compõem os lubrificantes.

A Whitmore também implementou um processo de identificação eletrônica de lotes usando o software FactoryTalk Batch para conduzir o fluxo de trabalho. Cada receita e fórmula é programada por engenheiros no aplicativo FactoryTalk Batch, que requer aprovações antes que as receitas sejam encaminhadas para a produção.

Resultados

A Whitmore conseguiu automatizar os mais de 20 misturadores sem nenhum tempo de parada não programada e, em seguida automatizou os sistemas de controle do motor e abastecimento. Desde a implementação do sistema totalmente automatizado de informação e controle integrados, a Whitmore reduziu a variação de produto de forma significativa pois o novo processo substituiu procedimentos manuais e praticamente eliminou o erro humano.

Apenas para graxas à base de lítio, a Whitmore conseguiu aumentar a capacidade de produção em 28%, adicionando 150 lotes por ano e reduzindo o tempo de ciclo em uma média de nove horas.

O novo sistema minimizou as variações na ordem de trabalho – incluindo custo e uso de material – e o rendimento é cuidadosamente monitorado e controlado.

“Esse sistema coloca a Whitmore à frente no quesito tecnologia de produção no setor de lubrificantes”, disse Meyer. “Acima de tudo, agora usamos métodos de produção científicos e temos muitos clientes satisfeitos.”

Os engenheiros da Whitmore estão trabalhando com a equipe de TI para integrar os novos sistemas de automação e planejamento de recursos empresariais (ERP). Assim que o sistema de automação estiver completamente integrado com o ERP, a Whitmore espera ainda mais benefícios, incluindo controle de inventário em tempo real e maior comunicação.

Os resultados mencionados acima são específicos sobre o uso de produtos e serviços da Rockwell Automation pela Whitmore Manufacturing Company em conjunto com outros produtos. Os resultados específicos podem variar de um cliente para outro.

Allen-Bradley, ControlLogix, FactoryTalk, Integrated Architecture, IntelliCENTER, PartnerNetwork e VantagePoint são marcas comerciais da Rockwell Automation Inc.

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