Esta publicação traz uma abordagem para a modelagem e implementação de requisitos de módulos de estocagem de sistemas de gestão de produção / MES aderentes à norma ANSI/ISA-95 para processos contínuos, utilizando como referência a estocagem de minério de ferro.

O processo de lavra e beneficiamento de minério tem por característica a condição de processo contínuo. Exatamente por isso, em diversos pontos deste tipo de processo, é comum a utilização de grandes estoques intermediários e finais (estoques de produto final). É normalmente um processo mais orientado a make to stock ao invés de make to order, ou seja, a produção é sempre contínua e será estocada, ao invés de ser produzida conforme demanda ou encomenda.

Vitória, Espírito Santo (ES), Brasil, 22/07/2013 - Complexo Portuário de Tubarão - pátio de estocagem de minério. Foto: Bruno Coelho / Mosaico Imagem

Vitória, Espírito Santo (ES), Brasil, 22/07/2013 – Complexo Portuário de Tubarão – pátio de estocagem de minério. Foto: Bruno Coelho / Mosaico Imagem

Módulos de produção, armazenamento, estocagem e inventário de sistemas MES modelados com o direcionamento da norma ANSI/ISA-95 são comumente utilizados em processos em batelada e discretos, tais como produção de remédios, shampoos e carros, por exemplo.

Esta característica limita então a aplicação a um processo de estocagem de minério?

As áreas de um pátio de estocagem podem ser divididas em duas ou três dimensões.

Para três dimensões, a área longitudional do pátio (normalmente separada por balizas a cada X metros) corresponde a uma dimensão. A altura da pilha, normalmente dividida em 3 ou 5 posições, funciona como a segunda dimensão e, finalmente, a profundidade do pátio atua como a terceira dimensão.

A representação em duas dimensões nada mais é que a representação em três dimensões, normalmente com a dimensão de profundidade fixa, com um valor único de Z metros.

Uma combinação de baliza (posição X), altura (posição Y) e profundidade (posição Z) corresponde então a um local discretizado da pilha, sendo o material contido nesta posição representado através de um lote (material lot, conforme a ANSI/ISA-95*).

Vitória, Espírito Santo (ES), Brasil, 22/07/2013 - Complexo Portuário de Tubarão - pátio de estocagem de minério. Foto: Bruno Coelho / Mosaico Imagem / Representação dos eixos x, y e z.

Vitória, Espírito Santo (ES), Brasil, 22/07/2013 – Complexo Portuário de Tubarão – pátio de estocagem de minério. Foto: Bruno Coelho / Mosaico Imagem / Representação dos eixos x, y e z.

Este lote pode ter todas as características de uma modelagem de sistema baseado na ANSI/ISA-95, como quantidade, material (SFXX – Sinter Feed XX, por exemplo) com propriedades mais detalhadas, tais como %FE e %SIO2.

Além do lote, é possível também a modelagem relacional de cada posição como uma área de estocagem, sendo que uma área pode conter outras. Uma região de pátios A pode conter diversos pátios, como o pátio AA, que por sua vez contém a subdivisão de posições descritas acima. Uma posição seria então definida como Região A, Pátio AA, Baliza 10, Altura 2, Profundidade 1, por exemplo.

Quais são os benefícios desta abordagem?

Uma abordagem baseada em modelos e bancos relacionais aderente à ANSI/ISA-95 traz os benefícios típicos de gestão de estoque, como o controle mais preciso do estoque em cada local (posição, conforme explicado), que determina características bastante próximas da realidade. Isso possibilita a simulação de operações de carregamento e blendagem para atendimento de pedidos específicos de determinado produto com certas características.

Esta abordagem sempre traz benefícios?

Abordagens baseadas em modelos relacionais para discretização nem sempre trazem benefícios. Em muitas situações podem se transformar apenas em meras burocracias para adequação ao sistema e não o contrário, ou seja, o sistema ao processo.

Um exemplo claro é o de sistemas de beneficiamento onde há pouca variação nas características do minério resultante, como a lavra de minério de ferro na região Norte do Brasil, que tem por característica o alto teor de ferro, sendo o produto final, praticamente uniforme e fixo.

Quer saber mais?

Nas próximas partes desta série serão apresentadas o vínculo do processo de beneficiamento à estocagem, modelagem das operações típicas de estocagem – como blendagens, por exemplo – representação de pilhas pulmão, ilustração de produtos (ferramentas) de mercado com este tipo de característica, funcionalidades de última geração (ex.: utilização de realidade aumentada) e muito mais.
Fique atento aos próximos posts!

*ANSI/ISA-95.00.01-2010 (IEC 62264-1 Mod) Enterprise-Control System Integration - Part 1: Models and TerminologyA*ANSI/ISA-95.00.02-*2010 (IEC 62264-2 Mod) Enterprise-Control System Integration - Part 2: Object Model Attributes
Por: Vinícius Paiva e Jéssica Saliba.