Histórico

A BlueScope Steel Limited é uma usina siderúrgica localizada na Austrália. É responsável pela operação de um alto forno e fornece produtos de aço principalmente para o mercado australiano. No que diz respeito ao minério de ferro e aos aditivos para a produção de aço, a empresa possui um pátio de estocagem primário para a descarga de navios e um pátio de estocagem secundário para a mistura e a classificação de materiais. Estes pátios de estocagem compactos e de alta utilização estão equipados com três descarregadores de navios e duas empilhadeiras/retomadoras de roda de caçamba, encomendados na década de 1970 e convertidos em 2014 de controle de relé para CLP.

 


Objetivo

A BlueScope buscava uma solução para operação autônoma de pátio de estocagem para reduzir os custos operacionais, maximizar a utilização da área de estocagem e impulsionar o rendimento de retomada.



Definição do projeto

A FLSmidth realizou inicialmente um estudo de viabilidade. A partir disso, a BlueScope avaliou algumas alternativas, mas concluiu que a tecnologia patenteada da FLSmidth era superior, principalmente porque permite uma operação totalmente automatizada e fornece informações constantemente atualizadas e em tempo real do inventario no pátio de estocagem. A solução da FLSmidth também oferecia padrões de empilhamento personalizados e específicos para o local, além da capacidade de executar misturas no pátio de estocagem através da operação de duas retomadoras no mesmo transportador. Além disso, a capacidade de simulação permitiria à BlueScope prever precisamente como as próximas movimentações de material no pátio poderiam ser empilhadas e retomadas.

Solução

As duas empilhadeiras/retomadoras foram equipadas com o sistema de operação autônoma BulkExpert™ da FLSmidth, que consiste em receptores GPS RTK e scanners laser 3D de alta precisão, ideais para satisfazer a necessidade de maior precisão no pátio de estocagem. Através deste sistema, apenas um operador na sala de controle central é necessário para controlar todo o pátio de estocagem. O sistema complementa o controle CLP convencional da empilhadeira/ retomadora com um computador de controle industrial dedicado, que executa continuamente algoritmos matemáticos avançados para calcular os comandos de operação da empilhadeira/ retomadora. Isto permitiu que a BlueScope operasse as máquinas em modo autônomo e atingisse o nível mais elevado possível de utilização das máquinas e da área de estocagem – com precisão de centímetros e eficiência muito além da capacidade de um operador humano de empilhadeira/retomadora. 

A solução BulkExpert™ também inclui um componente de segurança para prevenção de colisões. Cada equipamento de manuseio da BlueScope, incluindo três descarregadores de navio, foram equipados com receptores GPS. Desta forma, o sistema alerta automaticamente o operador central se as máquinas estiverem nas imediações de operações de limite externo e desliga a máquina se houver perigo de colisão. 
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Com sistemas de automação e anticolisão da empilhadeira/ retomadora, foi possível aumentar o rendimento e ainda alcançar uma interação segura da máquina.

Derek SheppardPreparation Maintenance and Asset Development Manager

Desafios

Além de atender os principais objetivos do projeto, que eram reduzir os custos operacionais e maximizar o espaço disponível e o rendimento em um pátio de estocagem compacto, as equipes da FLSmidth e da BlueScope trabalharam em estreita colaboração nos desafios que surgiram durante o projeto. Por exemplo, uma via de abastecimento teve que ser incluída no projeto do sistema automatizado para garantir que uma das empilhadeiras/retomadoras não interferisse no tráfego rodoviário. Além disso, durante a implantação do sistema, as equipes da FLSmidth e da BlueScope perceberam e corrigiram o fato de que as caçambas da empilhadeira/retomadora estavam sujeitas a uma quantidade excessiva de retorno e derramamento de materiais.



Resultados

O sistema BulkExpert™ quase duplicou o rendimento de retomada da BlueScope, que aumentou de 10-12.000 para 19.000 toneladas por dia, uma taxa muito difícil de ser alcançada com operadores humanos ou soluções de automação CLP convencionais.


O sistema utiliza uma tecnologia avançada de modelamento matemática para prever o padrão de empilhamento, o que não só assegura a máxima utilização da área ocupada pela pilha como também contribui para uma redução da segregação de materiais. Além disso, a alimentação estável de retomada melhorou a qualidade do material recuperado e facilitou a obtenção de uma mistura precisa a partir de pilhas diferentes, seguindo a proporção de mistura desejada com uma precisão maior do que seria possível com um operador. O sistema reduziu as variâções da taxa de fluxo em mais de 40%, o que permitiu pela primeira vez que as duas máquinas trabalhassem em conjunto para criar o resultado de mistura ideal na correia de saída.


Grande parte dos equipamentos existentes foram revitalizados, muitos dos quais tinham mais de 30 anos de uso. A utilização do espaço e a eficiência operacional foram aprimoradas pela capacidade de simulação do sistema , o que melhorou significativamente o planejamento, permitindo à equipe de gestão planejar com dias com antecedência e decidir exatamente como os materiais recebidos serão empilhados e retomados.


A eficiência e a segurança também aumentaram, pois o sistema de operação autonôma BulkExpert™ permitiu que as máquinas de estocagem operassem muito perto dos limites operacionais sem ultrapassá-los. O sistema também reduziu significativamente os custos de manutenção ao reduzir os movimentos da máquina. Tudo isso proporcionou o retorno total do investimento dentro de dois anos.

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Bruno Costa

Sales Manager - Automation & Digitalization - Brasil
Bruno.costa@FLSmidth.com

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