Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação - CCM-ITA · FIAT Fire Motor Engine function test, Belo...

ThyssenKrupp System Engineering ThyssenKrupp System Engineering

Comissionamento Virtual aplicado à inovação de processos na indústria São José C., 22.08.2013

Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação

ThyssenKrupp System Engineering


ThyssenKrupp The Group



Our Mission One Company around the World

We Share Common Values.

We Hold Ourselves to the Highest Standards.

We Are ThyssenKrupp – The Technology and Materials Company.

We Meet the Challenges of Tomorrow with our Customers.



ThyssenKrupp in the World Our Global Organization

€ 40.1 billion Net Sales

ThyssenKrupp AG

Business Areas

Steel Europe

Material Services

Elevator Technology

Components Technology

Industrial Solutions

€ 11.0 B € 13.2 B € 5.7 B

€ 7.0 B

€ 5.3 B

Closing FY2011/12, not consolidated, not including Steel Americas discontinued operations



Internationality At Home Around the World

Close to customers in more than 80 countries all

over the world

Worldwide cooperation in engineering and

production networks

€ 550 million expenditure on environment

protection technology in FY 2011/12

More than 8,500 existing patents

3,200 research and

development staff

€ 620 million expenditure

in R&D



ThyssenKrupp in Brazil



ThyssenKrupp in Brazil In Figures

€ 3.9 billion Sales

More than 19,000 Employees

19 Factories

64 Regional Hubs

ThyssenKrupp Brazil Headquarter

Based on FY 2011/12 RHQ Regional Hubs Factories

Regional Headquarter in São Paulo



19,870 employees

Maranhão 1,102

Ceará 54

Pará 511

Pernambuco 489

Minas Gerais 2,484

Bahia 796

Rio de Janeiro 5,009

São Paulo 4,935

Paraná 135

Rio Grande do Sul 4,255

Santa Catarina 100

Employees: 30 Sep 2012

ThyssenKrupp in Brazil Strong Regional Presence distributed across the Country



ThyssenKrupp in Brazil – Solid Footprint Presence in your Day-by-Day Life

Doing business in Brazil since 1837, long term commitment to Brazil

1 out of 3 new Building, Airport or Shopping Mall in Brazil are equipped with ThyssenKrupp Elevators and Escalators

100% of the aircrafts produced in Brazil are equipped with ThyssenKrupp parts

1 out of 2 Wind Power Mills in Brazil are equiped with ThyssenKrupp components

9 out of 10 vehicles in Brazil are equipped with ThyssenKrupp components



ThyssenKrupp in Brazil Business Areas

Steel Americas



Material Services

Elevator Technology

o ThyssenKrupp Companhia Siderurgica do Atlântico

o Bercosul

o ThyssenKrupp Bilstein

o ThyssenKrupp Metalúrgica Campo Limpo

o ThyssenKrupp Metalúrgica Santa Luzia

o ThyssenKrupp Presta

o Robrasa

o ThyssenKrupp Elevadores

o ThyssenKrupp System Engineering

o Uhde

o Polysius

o ThyssenKrupp Fördertechnik

o ThyssenKrupp Automata

o ThyssenKrupp GfT

o RIP Comercio

o RIP Serviços Industriais

o RIP Serviços Siderurgicos



ThyssenKrupp in Brazil Major Products Portfolio

Steel Americas

Slabs Elevators

Elevator Technology

Escalators

Service


Coil Spring & Stabilize Bars

Engine Components

Undercarriage & Track system

Special Bearings

Steering Suspension & Transmission Comp

Material Service

Civil Construction Complimentary Service

Assembly, Maintenance & Access / Scaffolding


Automotive - Assembly System

Mining – Fully Mobile Crushing System

Marine Vessels – Frigates & Submarines

Harbour Construction & Civil Engineering

Camshafts Valvetrain Boarding Bridge Cement Industrial Service

Discontinued Operation



ThyssenKrupp System Engineering - Organização

Forming Dies Josef Görgen

Testing Solutions Peter Kohlwig

Assembly Systems Jean-Luc Guyon

Car Body Technologies Josef Görgen

Lightweight Solutions Dr. Achim Agostini

• Engine testing

• Transmission testing

• Axle testing

• Battery testing

• Engine assembly

• Transmission assembly

• Axle assembly

• Aerospace

• Body-in-White

• Battery Plant Technology

• Hot Forming

• Final Assembly

• Tools & Dies

• Prototypes

• Hot Forming

• Body assembly

• Hydroforming

4 Continents, 11 Countries, 3400 People, 850 million € Sales

Service


Bernd Becker (CEO) Uta Anders (CFO) Carsten Laakmann (CHRO)



Produtos e serviços ao longo da cadeia automotiva



Companhia Global – Presença Local

Subsidiaries

Service branches

Commercial agencies



Líder em fornecimento de equipamentos de produção na América do Sul Overview

Site Map Selected References

ThyssenKrupp System Engineering Ltda.

Diadema-SP, Brazil - founded in 1973 - 40 Mio. € Sales - 240 employees - 18.000 sqm shop floor - 36.000 sqm in total

Testing Solutions

Car Body Technologies

Mercedes Class C coupé and Class A Turn-Key Bodyshop, Juiz-de-Fora, Brazil

FIAT Fire Motor Engine function test, Belo Horizonte/MG, Brazil

VW new Gol family Turn-Key Bodyshop, Taubaté and Anchieta, Brazil

Assembly Systems

VW power train EA-111 Powertrain line, São Carlos, Brazil

Fiat e-torQ Engine Powertrain line, Campo Largo/PR, Brazil



Nossos Produtos

Assembly Systems Linha de Montagem de Motores

Car Body Dispositivo de Montagem de Carroceria



Os problemas no desenvolvimento de linhas automatizadas



Programação do robô



Programação e comunicação entre dispositivos e robôs

Impõe relações de causalidade entre

eventos, estados e ações

Usado para seqüenciamento e sincronismo

de operações entre robôs e dispositivos

Utiliza majoritariamente variáveis booleanas

(0 ou 1) ou discretas (números inteiros)

CLP (Controlador Lógico Programável)

CLP

Dispositivo

Robô



Comissionamento Virtual como solução H

igh

ligh

t

Custo

Performance

Qualidade Chão de Fábrica Dispositivos de Automação

Modelamento 3D da linha de produção

Objetivos:

Testar os sistemas de produção e seus programas de controle associados

através de simulação antes da implementação dos sistemas reais

Detecção e correção precoce de erros originados do planejamento do projeto

e da programação indevida de CLP`s e robôs

Ganho de tempo no desenvolvimento do processo de automação



Comissionamento virtual durante a execução de um projeto

Construção

Programação

Construção

Programação

...de robô

...de CLP

Iníc

io d

o p

roje

to

Fin

al d

o p

roje

to

Tempo (1,5 a 2,5 anos)

Zona crítica

Elétrica

Mecânica

4 a 6 meses Desenvolvimento tradicional de um projeto de automação

Comissionamento virtual

Modelo virtual da célula

Ajustes Mínimos

Desenvolvimento de um projeto de automação com comissionamento virtual

programação

∆t – em espera

∆t – em espera



• O projeto foi classificado pela MEI como um dos cases de inovação no Brasil (2012 / 2013)

• 1º Protótipo de célula automatizada controlada através de comissionamento virtual (de Janeiro a Outubro de 2012)

Primeira experiência entre parceiros




Primeiro protótipo de célula baseado em comissionamento virtual

Primeira experiência entre parceiros



Botão de

emergência

Cortina de

luz

Assoalho

O primeiro protótipo de célula baseado em comissionamento virtual

Primeiras experiências entre parceiros

Luz

indicadora

Grampos

CLP

Botoeiras de

acionamento



Vantagens

- Pontos em aberto são comunicados anteriormente e de forma mais rápida

- Envolvimento prévio do pessoal de produção e da manutenção de máquinas no chão de fábrica

- Redução de passos para a integração da linha automatizada em menor tempo

- Transparência na cadeia de suprimentos

- Menos testes para o „retroffiting“ da linha de produção

- Segurança no mercado durante a introdução de novas linhas automatizadas de produção

- Segurança no „start-up“ de produção em linhas ultrapassadas após a integração em comissionamento

virtual.

- Prévio comissionamento através do modelo virtual de linhas automatizadas e sua integração com

dispositivos e robôs

Desvantagens

- Exige modelos virtuais detalhados

- Expertise em modelagem

- Esforços consideráveis no desenvolvimento da tecnologia em toda cadeia produtiva, principalmente em

fornecedores e clientes

- É necessário recursos humanos altamente qualificados

Comissionamento virtual durante a execução de um projeto



Comissionamento Virtual, Fábricas Digitais e a cadeia de produtiva

• Clientes • Estratégia de

Mercado

• Fornecedores Órg

ão

s d

o g

ove

rno

bra

sile

iro

de

ap

oio

fin

an

ceir

o a

P

esq

uis

a ,

Des

envo

lvim

ento

e In

ova

ção

• Academia

Automotivo

Aerospacial

Naval

Óleo & Gas

Farmacêutica

Alimentícia

Software

Robôs

CLP

Automação

etc.

etc.


Órg

ão

s d

o g

ove

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bra

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ento

e In

ova

ção

Universidade X

ICT X



TKSE - ThyssenKrupp System Engineering

• Liderança da iniciativa e articulação

• Aplicar a tecnologia de comissionamento virtual de forma eficiente durante a execução do projeto

• Apoio financeiro do CNPq (Vencedor do edital RHAE pesquisador na empresa)

• Qualificar recursos humanos para atuarem na tecnologia de Comissionamento Virtual

• Identificar e desenvolver projetos com a utilização do Comissionamento Virtual como inovação na

cadeia de valor de Bens de Capital

• Promover junto às empresas que possuem processos de fabricação automatizados a adoção da

tecnologia de Comissionamento Virtual

• Elevar o patamar tecnológico nos processos de automação industrial no Brasil com o

Comissionamento Virtual

• Transbordamento do tema comissionamento virtual para outras empresas do grupo como:

ThyssenKrupp Bilstein, Automata, Presta, Fördertechnik, Polysius e ThyssenKrupp Elevadores

• Alinhamento do projeto com as estratégias de inovação junto ao Regional Headquarter da

ThyssenKrupp.

A empresa dentro da cadeia produtiva



IPDMAQ - Instituto privado de Ciência e Tecnologia da indústria de máquinas e equipamentos

• Articulação e estruturação do projeto

• Transbordamento dos resultados obtidos pelo projeto em nível setorial

• Desenvolvimento de Cases de Inovação e Workshops

CNI - Confederação Nacional da Indústria

MEI – Mobilização Empresarial pela Inovação

• Desenvolvimento de Cases de Inovação

• Congresso Brasileiro de Inovação

Transbordamento para os órgãos de estratégia de mercado

Transbordamento para a academia

CCM – Centro de Competência em Manufatura Digital

ITA – Instituto Tecnológico da Aeronáutica

• Projetos de manufatura digital e comissionamento virtual

• Desenvolvimento de modelos virtuais baseados na programação da lógica de controle

• Simulação de aspectos ligados a ergonomia



Universidades e ICTs

Univ. 1

ICT n

Univ. 2

ICT 2

Univ. 3

ICT 3

Univ. 4

ICT 4

Univ. n

ICT 1

Univ. n+1 Fornecedores de Software

Fornecedores de Robô

Fornecedores de CLP

Clientes

C 1

C 2

C 3

C 4

C n

C n+1

… de recursos humanos na área de automação

Co

mis

sio

na

men

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irtu

al


Comissionamento virtual como gerador de inovação…

…para clientes e fornecedores

Formação e capacitação técnica…



1

• Descrição do projeto como caso de inovação • Reunião com Professores, grupos de pesquisa, etc • Reunião com clientes e fornecedores

2

• Possibilidades de financiamento • Budget interno, FAPESP, CNPq, FINEP, BNDES e CAPES

3

• Análise jurídica do projeto • Assinatura do contrato de trabalho para o desenvolvimento do

projeto

4

• Desenvolvimento do projeto como caso de inovação no mercado

5

• Resultados do projeto para o mercado brasileiro • Workshops, Conferências, etc.

IPDMAQ ThyssenKrupp System Engineering Cliente e / ou fornecedor Universidade / ICT

IPDMAQ

CNI / MEI

ThyssenKrupp System Engineering Cliente e / ou fornecedor Universidade / ICT

Passos para o desenvolvimento de casos de inovação



Roadmap para comissionamento virtual

Trabalhar juntamente com os institutos de ciência e tecnologia e com a ThyssenKrupp System Engineering no laboratório de automação virtual focando no interesse industrial para o desenvolvimento de tecnologias inovadoras

Desenvolver projetos tecnológicos concretos da indústria de interesse nacional.

Formar e capacitar mão de obra qualificada em temas de interesse da indústria nacional.

Possibilitar que professores e alunos trabalhem para indústria em forma de consultoria adquirindo conhecimento técnico especializado.

co

mis

sio

nam

ento

vir

tual

Piloto 1

Piloto 2

Piloto 3

Piloto n

Piloto n+1

tempo em anos

A partir do 2º Semestre de 2013 Participação de mais uma universidade e de um cliente do segmento automotivo

Célula Piloto - 2012 ThyssenKrupp System Engineering + ITA



Modelo de Inovação da TKSE Diadema

Empresas do grupo ThyssenKrupp

Desenvolvimento do

Caso de Inovação (Projeto Piloto)

Projetos Piloto Temas e Possibilidades

CNI – Confederação Nacional da Indústria MEI – Mobilização Empresarial pela Inovação

Apoio das estratégias de mercado para casos de inovação entre

empresas e universidades

Clientes &

Fornecedores

Alinhamento estratégico Regional ThyssenKrupp Headquarter

Universidade X

ICT X

Entradas


Universidade Y



Laboratório de Comissionamento Virtual – TKSE Diadema

Cooperação em Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação com:



Estratégia de Mercado - Universidade

• Aproximação da academia com políticas públicas de inovação.

• Aproximação do órgão de articulação política e estratégica com a metodologia científica.

Indústria - Estratégia de Mercado

• Aproximação do cliente em políticas e estratégias de inovação

• Apresentação do case de inovação ao mercado

Indústria - Universidade

• Recursos humanos qualificados na metodologia do cliente

• Desenvolvimento de inovação com o apoio financeiro do governo

Indústria - Indústria

• Maior aproximação com o cliente e fornecedor

• Verificação das vantagens e desvantagens da aplicação da metodologia entre as empresas.

Empresas do grupo

ThyssenKrupp

Projeto Piloto

Caso

de Inovação

Clientes &

Fornecedores


Principais vantagens do desenvolvimento de um caso de inovação em cooperação

Universidade X

ICT X



Conclusões

Na pratica, quase ninguém conhece o que é

comissionamento virtual o que torna a

metodologia uma inovação dentro do mercado.

O tema é amplo, pode ser explorado em diversos setores

para reduzir o tempo na execução de projetos, mas para

isso, deve haver uma sensibilização de todos agentes da

cadeia produtiva.

Como próximo passo estaremos utilizando o laboratório

ThyssenKrupp System Engineering de simulação virtual para

execução de projetos de inovação utilizando comissionamento

virtual com clientes e fornecedores.



Obrigado pela atenção

Dr. Ronald Josef Zvonimir Dangel Research, Development & Innovation ThyssenKrupp System Engineering Ltda. R. Karl Huller, 296 09941-410 Diadema - SP, Brasil Tel.: +55 11 4075-7363 Cel.: +55 11 96411-8363 [email protected] www.thyssenkrupp-systemengineering.com

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

http://www.thyssenkrupp-systemengineering.com/cms/website.php?id=/en/index.htm



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