Dando sequência à série de posts sobre modelagem de um sistema MES orientado à ANSI/ISA-95, específica para o processo de estocagem / inventário, esta parte terá ênfase em como a produção é medida e posteriormente direcionada aos pátios de produto.

O artigo continuará a utilizar a produção de minério de ferro como referência e exemplos. Se você ainda não viu, confira aqui a parte 1 do texto. 

Como a produção é definida em um processo contínuo?

A produção em um processo contínuo é definida de forma bastante diferente de processos em batelada ou discretos, em que as principais características de um produto são mais fáceis de delimitar.

Fazendo um paralelo entre um “lote” de minério e um lote de peças, basta que sejam feitas algumas perguntas-chave:

  • Onde está o lote? No caso de uma peça, é bastante fácil definir
  • Quais as características do lote? No caso de uma peça, também é muito fácil definir (sua cor, suas dimensões, por exemplo)
  • Qual a quantidade do lote? Basta contar, no caso de uma peça

Para um lote de minério, esta questão é muito mais complexa, mas não inviável. A conjunção de diversas fontes de informação e uma modelagem aproximada do processo real podem resultar em uma representação bastante útil para controle de estoque / inventário, simulação e planejamento dos despachos de produção para os clientes.

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Junção de dimensões de contexto para definição de um lote

 

Diferentemente de um processo em batelada, no qual o produto é facilmente determinado pelo setup da planta e pela dosagem dos ingredientes, em alguns processos contínuos que produzam diferentes tipos de produto, esta determinação é bem mais complexa.

Obviamente, para a produção de minério de ferro, a definição do produto também é dada pelo setup da planta e pela composição dos “ingredientes”. O que ocorre é que fazer com que estes fatores sejam estáveis ou conforme o planejado é muito difícil.

A própria característica do processo com alto estoque em trânsito faz com que a propagação de setups ao longo de todo o processo seja bastante lenta. Outra questão é que o teor real de composição do minério obtidos das frentes de lavra é frequentemente diferente do planejado, além de diversos outros fatores, como umidade (chuvas) e estoques intermediários, por exemplo.

Dimensões do resultado de produção e lotes

O produto é, então, “pré-determinado” para um ponto de produção / estocagem específico (Empilhadeira A, por exemplo) como uma expectativa. No entanto, somente após o resultado de “qualidade” ser obtido via laboratório, o real produto é determinado.

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Representação da produção estocada em um pátio através da discretização em lotes.

A definição de quantidade é obtida, normalmente, através de balanças integradoras presentes nas empilhadeiras. Em intervalos de tempo conhecidos e pré-determinados, estes valores são consolidados, normalmente em um sistema PIMS e então registrados no MES.

Já a definição de qualidade é obtida através dos resultados de laboratório cujos testes são feitos em amostras vinculadas ao intervalo de amostragem, que coincide com o intervalo de sumarização da quantidade do lote.

A posição é definida pela constituição física da própria empilhadeira, que normalmente é destinada a um conjunto pequeno de produtos, em algumas situações, apenas um. Estas empilhadeiras normalmente tem um alcance restrito em posições pré-determinadas. Para uma posição mais específica, é necessário determinar a exata posição da empilhadeira através de um GPS de alta precisão ou através de informação manual, fornecida pelo próprio operador, já dentro do próprio MES.

Após determinação destas três dimensões (posição, qualidade / características e massa), é determinado o resultado da produção e definido o lote.

Modelagem conforme ANSI/ISA-95

De forma bastante sucinta, é possível representar esta etapa do processo através da modelagem de “Production Information” da norma.

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Modelagem ISA-95 – Modelo macro para diferentes “tempos” da produção, desde sua definição e planejamento até o registro da execução (Production Information).

O registro da massa e intervalo de consolidação dão origem ao registro da produção em si: o Production Response e Resource Actual.

O produto (Material Definition) é definido como aquele pré-determinado para aquela empilhadeira, que é posteriormente reclassificado, se necessário.

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Modelagem ISA-95 – Material Model

 

Após a obtenção das informações de qualidade e posição, o contexto total de um lote – o resultado do Segment Response – é completamente definido.

As características de qualidade do lote são representadas através de um conjunto de Material Lot Property, tais como %Fe e %SiO2.

Quer saber mais?

Na próxima parte desta série, serão abordadas as operações internas dentro dos pátios de estocagem para manipulação dos lotes.

Fique atento aos próximos posts.