Atuais Exigências de Manutenção,Qualidade e Normas para um

Controle de FornosThomas Detlef Kreuzaler (TECPROPRO/STANGE)

Empresas

A TECPROPRO (São Paulo/SP) representa desde 2015fabricantes da Europa de equipamentos e componentesde alta tecnologia na área de processos térmicos,termoquímicos, tratamento térmico,tratamentos/revestimentos superficiais e tratamento demateriais avançadas.

A STANGE ELEKTRONIK (Gummersbach/Alemanha)desenvolve e produz desde 1976 controles, software esensores de processos térmicos/termoquímicos. Comcentro de gravidade no tratamento térmico a empresatem varias dezenas de milhar controles e controladoresna área de processos térmicos, termoquímicos etratamento térmico em operação no mundo inteiro.

Meu perfil

Thomas Detlef Kreuzaler, sócio da TECPROPRO eresidente permanente no Brasil, trabalhando mais d que20 anos no setor de instalações, processo, segurança,projetos de peças e de infraestrutura de tratamentotérmico nas empresas ThyssenKrupp, Linde Gás, Ipsen,Bodycote, Brasimet, IHI, Hauzer Techno Coating,Seco/Warwick, Combustól.

Conheço os dois lados da mesa, como fornecedor eequipamento e como comprador técnico. Desde fim de2016 trabalho com consultor na gestão de empresas ecomo accessor de projetos na TECPROPRO.

Normas em tratamentostérmicos

• ISO-9001 – requisitos gerais de sistema e qualidade• CQI-9 – avaliação de processos de tratamento

térmico na área de fornecedores automóveis• IATS 16949 – controle de fornecedores de

montadoras automóveis• AMS 2750E – especificação de materiais de

aeronaves• Documentação de testes, de tratamento e da

condição do forno......outras regras de qualidade do cliente

Normas impactam emtratamentos térmicos

Alvo: Peças conformes através de normas e regras• Processos reprodutíveis• Instalações testadas e aprovadas• Controle de processo• Documentação de processo• Documentação de manutenção• Reconhecimento de desvios não-críticos• Conhecimento, quando um desvio não critico e crescendo se

poderia virar critico• Reconhecimento de razão de desvios critico e peças não-

conformes (ser humano, maquina, processo, material• Pior caso: peça não-conforme fornecida (Recall)

Sem controlador e controleapropriado...não.

• O controlador deve ser capaz de trabalhar com umaprecisão suficiente para a norma (AMS-2750E/CQI-9)

• O controlador deve ser apropriado para a precisão datemperatura no ponto do trabalho

• O controlador deve ser capaz de fazer cálculos deprocesso (nitretação, cementação) na frequênciasegura pelo processo

• O controlador deve diminuir o erro humano e ser capazde automação do processo...

• Os erros se multiplicam – cada componente do controlee instrumentação precisa um baixo erro (± x.x %)!!!

Seleção de controlador ede instrumentação

• Precisão suficiente de entradas/saídas (separaçãogalvânico?) e da gravação

• Frequência e resolução de sinais apropriados• Atraso de sinais (ms)• Ligação/Cabos e tomadas apropriados• Erros/desvios conhecidos no termopar, ligação/cabo e

entrada/saída de controlador• Referencias do controlador na indústria• Blocos de funções integrados no controlador/controle e

informações na documentação para TUS/SAT• Update correspondente de normas/regras

TUS – temperatureuniformity survey

Fiscalização da uniformidadeda temperatura na área útildo forno (pode ser integradoem fornos tipo câmerano controle – com entradasde termopares, se a controleé apropriado) nas patamaresde tratamento térmico

SAT – System accuracy test

Fiscalização de precisão do sistema de medida e gravaçãode temperaturas (com calibradores externos!)

Impressora Digital

(A) ControladorProcesso

(A) Instrumento de teste

Termopar Controle

Termopar Segurança

Cabo

Termopar defiscalicação

Forno

ControladorSegurança

Teste individual do tratamentotérmicoTestes com peças definidas e mediação detemperaturas ou propriedades depois otratamento térmico

Manutenção –chave para TUS

• Cada forno tem uma uniformidade da temperaturaconstrutiva, que é igual de melhor uniformidade datemperatura no novo forno no fim de ajustes(controle do aquecimento) na aceitação do forno

• A Uniformidade de temperatura depois a aceitaçãodepende da condição de isolamento, da operaçãoimpecável de aquecimento, da estanqueidade doforno e da desgaste/condição de outroscomponentes,que poderiam ter uma influencia

• A manutenção deve manter o forno perto decondições novo!

Tem

po d

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e co

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e

Tempo

Vai até quebra, alto risco, conserto demorando e caro

Risco controlado, mais tempo de uso, custos baixos

Sem risco, altos custos

0

100

Manutenção preventivo

Manutençãobaseado na

condição

Manutençãoreativa

DANO(TOTAL)

Lucro

DESGASTE

DANO COMEÇANDO

Manutenção preventiva?

Manutenção baseada na condiçãode forno/componentes

• inspeção visual, de áudio e sentido do tato• comparação de dados padrões + dados atuais de

processosè avaliação• contador de horas de operação de componente• observação de desvios de dados de processo• Avaliação de risco de perda e tempo de reposição

de cada componente em relação ao segurança deequipamento e qualidade de processo

Controle para a manutenção• Visualização clara de sistema com informações detalhadas• Historia de trabalho da instalação (historia de processos

gravados, informações gráficas de comportamento decontroladores/temperaturas)

• Historia de alarmes e eventos com descrições detalhadas• Contadores de horas de operação de componentes

(motores, bombas...)• Quem e quando aceitou os alarmes (lista de alarmes e

eventos) – quem posso perguntar?• Acesso a lista de E/S simples de controle sem computador

especifico (acesso de programação de CLP)• Update e suporte para os blocos de função, os controladoes

e o CLP

Dados de processo (normas!)• Historia de dados (rastreamento de lote)• Dados binares (!)à não falsificados• Temperaturas, traços digitais, data e hora• Disponível no controlador e no computador

(exportação de dados/folha de dados de processo)• Acessibilidade no controle de forno (zoom!)

Alarmes e eventos

• O Forno produz um sinal de evento (por exemplo:fim da receita) ou alarme (por exemplo: falta depressão de pressão de agua resfriado)

• Quem atende o forno para desligar o evento e oalarme? (Nome/time de operação - quitação)

• O evento/alarme tem alarme/evento consecutivo(9:00 fim da receita/9:15 começo de nova receitaou ) (10:00 alarme: falta de pressão de aguaresfriado chega – 10:15 alarme: falta de pressão deagua sai)

• Documentado?

Processamento de alarm

es

Disponibilidade da informação

• As empresas hoje trabalham com times maisenxutos e precisaram uma disponibilidade deinformações mais elevada.

• A frase “Se for necessário, vou para a empresa/agalpão/a chão da fabrica/o forno” está substituídocom a frase “Deixe me da uma olhada daquiprimeiro”

• A conectividade simples, também sem sistemassupervisórios ganha importância

Conectividade (supervisório)

• Sistema supervisório simples (“plug-n-play”)SMS dealarme

Conectividade individual

Endereço IP

Browser/aplicativo

AplicativoGratuito

Controlador/controle individual SE-7xx

Ethernet

Conectividade dereequipamento de sistemascom da controle Siemens S7

Informações = eficiência• Com todos informações disponível (historia de

processos, historia de alarmes, contador de horasde operação) a time da manutenção e da qualidadepodem decidir rápido e eficiente.

• Reposição e conserto por causade fatos e não de suspeita

• Reduz tempo fora da produção• Reduz custo do conserto• Reduz risco de continuar com

um problema não resolvido

Seleção de fornecedor decontrole – chave do sucesso

• Já tem sistemas com exigência de normase regras aplicadas com clientesrenomados?

• Tem blocos pré-instalados com serviço deupdate como processamento de alarmes,administração de receitas, impressoradigital etc. correspondente as normas outem que programar começando de zero?

• Em caso da programação individual, acessoe modificação no futuro serão simples esem problemas?

Chave do sucesso:sistemas STANGE (SE-6xx/SE-7xx)

• Vários dez milhares sistemas na operação nomundo inteiro

• CLP + tela + controladores + administração dereceitas + impressora digital (todo-em-um)

• Blocos pré-instalados e adaptados desde40 anos com requisitos de clientes comserviço de update e protectados

• Línguas de programação são CoDESys e“texto estruturado”, nem precisa softwareespecial nem computador special para acessar(texto estruturado pode ser programado nocontrolador)

• Sistema alarme, acesso, impressora digitalpara processos de tratamento térmico

Exemplo de um controleapropriado “pequeno”

com cartões de entradas/saídas integradasincluso:CLP + visualização + tela touch + administração dereceitas + administração de alarmes + impressora digital+ conetividade Ethernet/Internet

Stange SE-701 com tela touch 3,5 polegada

Exemplo de um controleapropriado com tela grande

Stange SE-609(15” polegadas)comcartões deentradas/saídasdescentrais