Como pode ser melhorado o desempenho do sistema de controlo?

A maioria das fábricas de processos contínuos perdeu milhões de euros devido ao fraco desempenho do sistema de controlo, mas muitos gestores e engenheiros de fábricas não têm conhecimento dessas perdas. Para obter poupanças, é necessário medir e gerir o desempenho do seu sistema de controlo.

Os passos básicos, como a medição da percentagem da instalação que funciona em modo manual, são um bom ponto de partida. Uma instalação de processo típica funciona com 20 a 30% dos controlos em modo manual. Considere que um circuito de controlo típico custa cerca de 10.000 euros.

Outras medidas simples, como a percentagem de válvulas de controlo num limite e a variabilidade global, podem dar-lhe uma melhor ideia da oportunidade de poupança na sua fábrica. Comece por recolher uma amostra aleatória de 100 circuitos de controlo. Numa hora, sentado com o operador, pode confirmar se a sua fábrica tem uma oportunidade significativa de melhoria.

O passo seguinte é medir e monitorizar regularmente o desempenho do sistema de controlo. As ferramentas de software podem monitorizar várias medições, fornecer relatórios e notificações de problemas. Este passo é fundamental para reconhecer onde existem problemas na sua fábrica num determinado dia.

A monitorização automatizada também permite medições e diagnósticos mais sofisticados. As ferramentas de software modernas podem encontrar instrumentos com falhas, válvulas de controlo avariadas, controladores mal ajustados e problemas de processo. Estas análises são necessárias para o passo seguinte: resolver a causa principal do problema.

Se o 30% dos controladores funcionar em modo manual, a solução não é tão simples como colocar tudo em modo automático. É provável que o operador tenha colocado estes controladores em modo manual por uma razão. Qualquer bom projeto de monitorização do desempenho pode utilizar dados do histórico do processo para ajudar a identificar e resolver a verdadeira causa raiz do problema.

Alguns problemas, como a posição da válvula, têm um padrão de assinatura único, como mostra a figura acima. O padrão de onda quadrada na medição do processo e o movimento em dente de serra da saída de controlo são um sinal seguro da posição da válvula. O padrão em escada no gráfico PV/CO apresentado na figura à esquerda confirma ainda mais a formação da válvula.

Outros problemas, como oscilações e interacções entre várias partes do processo, necessitam de uma análise mais sofisticada. Ferramentas como as transformadas de Fourier e o gráfico do espetro de potência resultante, mostrado na figura à direita, podem encontrar a causa dos problemas de oscilação.

A análise da interação do processo, como mostra a figura abaixo, também pode ser utilizada para determinar a causa de um problema que pode estar a um nível superior na fábrica.

Com os problemas identificados e definidos como prioritários, pode agora concentrar-se na gestão das reparações necessárias, nas alterações de ajustamento e nos ajustamentos do processo. Este trabalho deve ser gerido e organizado como qualquer projeto: com planos específicos, atribuição de responsabilidades e datas de conclusão previstas. Algumas reparações podem ter de esperar por paragens planeadas, mas outras podem ser concluídas de imediato.

Por último, é importante acompanhar o efeito destas melhorias. Uma simples tendência antes/depois pode ser muito útil para mostrar os resultados. Sempre que possível, deve também identificar o impacto económico do seu trabalho e partilhá-lo com a sua equipa de gestão.

Que tipo de resultados se podem esperar? Depende, naturalmente, da sua situação inicial. Mas é comum ver reduções na variabilidade que conduzem a poupanças de energia, aumentos de produção e melhorias de qualidade. Como as melhorias no sistema de automação têm um efeito direto nos resultados do processo, o retorno do investimento é normalmente medido em meses, não em anos.

Uma vez que está interessado em melhorar o desempenho do seu sistema de controlo, convidamo-lo a saber mais sobre este estratégia para uma migração bem sucedida do sistema de controlobem como para rever a nossa comparação: Entre o PLC e o DCS, qual é o sistema de controlo mais adequado para a sua operação?

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