Prolongando a vida útil dos ativos de automação

Se deixados por conta própria, os ativos de manuseio de materiais se degradarão lentamente e, eventualmente, falharão, geralmente no momento mais inoportuno. Mas com um pouco de planejamento, você pode não apenas prolongar sua vida útil, mas também otimizar o desempenho.

Os ativos de automação geralmente evoluem por meio de quatro estágios distintos:projeto, execução, suporte e otimização. Em muitos casos, no entanto, a fase de otimização é aleatória ou totalmente ignorada. O desempenho atinge um pico e depois começa a diminuir. Esse processo acontece por vários motivos:as pessoas que implementaram os sistemas podem ter se mudado e seus sucessores não se sentem investidos no sistema; pode não haver mecanismos para monitorar o desempenho; ou os negócios podem ser tão bons que há pouco incentivo para buscar melhorias.

Seja qual for o motivo da não otimização, a economia global de hoje exige que armazéns e centros de distribuição extraiam o máximo valor de seus investimentos em automação. Isso deve começar com uma auditoria minuciosa dos riscos de não fazer nada e do potencial total de estender a vida útil dos ativos de automação.

Avaliando o risco

Uma auditoria começa com uma análise dos ativos atuais com o objetivo de prolongar sua vida útil. Crie um perfil de cada ativo chave em sua instalação, incluindo software, controles, dispositivos elétricos periféricos e equipamentos mecânicos. Se você não tiver um inventário, os fornecedores de cada ativo devem poder fornecê-lo. A partir daqui você pode criar um inventário mestre, categorizando a potencial obsolescência de cada peça e sua importância estratégica e, em seguida, criando um plano para mitigar esses riscos. Cada camada deve ser categorizada por sua importância estratégica para o seu negócio, da seguinte forma:

Risco crítico: Ativos que podem afetar todo o seu sistema. Isso exigiria um plano de recuperação para mitigar os problemas no curto prazo e, no longo prazo, uma estratégia orçamentária para cobrir a substituição total, se necessário, com os custos de substituição divididos em vários ciclos orçamentários.

Alto risco: Componentes que podem levar à falha parcial do sistema. Isso também pode resultar em tempo de inatividade prolongado e também exigiria um plano de recuperação e algum planejamento orçamentário de longo prazo, talvez equilibrando o custo entre as despesas de capital e MRO.

Risco médio ou baixo: Isso geralmente envolve componentes em que a falha não levaria a uma falha parcial ou total do sistema. O tempo de inatividade é mínimo e os custos de substituição geralmente podem ser tratados fora dos orçamentos de MRO. Uma boa estratégia de peças sobressalentes visando ter os componentes de reposição adequados à mão pode manter o risco sob controle.

Com uma compreensão de seu risco e um bom planejamento, você pode estender substancialmente a vida útil do seu sistema, minimizar o tempo de inatividade imprevisto e operar dispositivos mecânicos, de controle, software e elétricos em todo o seu potencial.

Prolongando a vida útil do sistema mecânico

O uso de transportadores, classificadores, sistemas automatizados de armazenamento e recuperação e outros equipamentos de capital provavelmente representam o maior risco e a maior despesa de capital em um armazém ou instalação de distribuição. Todos os sistemas estão sujeitos a desgaste e degradação de desempenho ao longo do tempo. O tempo de execução efetivo pode ser reduzido, ou outros problemas – como atrito de um componente desgastado que contribui com ruído que empurra o sistema além dos níveis aceitáveis ​​da OSHA – podem exigir atenção. Quanto mais você puder fazer para prolongar a vida útil de seus sistemas, maior será o impacto na lucratividade.

Embora a substituição total seja geralmente uma grande despesa de capital, a vida útil do sistema geralmente pode ser estendida por meio de melhorias no nível do componente. Um classificador de sapatos perto do fim de sua vida útil, por exemplo, muitas vezes pode ser reconstruído. A substituição de um componente desgastado pode manter o classificador funcionando bem e manter o tempo de atividade. Ou, se houver um problema de ruído, um produto mais novo projetado para uma operação mais silenciosa pode ser a solução. E se a reconstrução ou substituição de componentes for uma opção, muitas vezes isso pode ser feito no fim de semana antes da alta temporada.

Outra maneira valiosa de gerenciar o ciclo de vida de seu equipamento mecânico é uma estratégia de peças de reposição que corresponda à criticidade e ao ciclo de vida projetado dos principais componentes. Embora uma possa ter sido desenvolvida quando o sistema foi adquirido, as estratégias de peças sobressalentes devem ser revistas regularmente à medida que o sistema envelhece.

Gerenciando dispositivos elétricos

A operação ideal do armazém também depende da confiabilidade de vários dispositivos elétricos, como scanners, módulos de E/S, atuadores e servomotores. Estes têm graus variáveis ​​de risco, por isso é importante analisar o risco de operar cada dispositivo à medida que envelhece. Enquanto alguns fornecedores designam a vida útil esperada de cada dispositivo, outros não, deixando você fazer o seu melhor palpite.

A análise de risco eficaz pode fornecer opções às empresas. Por exemplo, em uma análise de risco feita em servoconversores, os planejadores de automação identificaram oito servos Baldor como indo para a obsolescência, com base em sua idade. Uma falha em qualquer um deles poderia ter levado a semanas de inatividade antes que uma substituição fosse encontrada. Enfrentando possivelmente $ 80.000 em despesas de substituição, a empresa recebeu outras opções além da substituição imediata total.

Se algumas peças sobressalentes estivessem disponíveis, a empresa poderia comprá-las e substituí-las gradualmente. Ele pode, por exemplo, substituir os quatro servos mais antigos imediatamente e salvar o que eles removeram para uso como backup. Isso prolongaria a vida operacional, proporcionando mais flexibilidade para distribuir os custos entre capex e MRO.

Modernizando controladores

A maioria dos sistemas de manuseio de materiais depende do controle PLC. Como sua operação é simples, os PLCs tendem a durar e a maioria dos fornecedores de PLCs anunciam o fim da vida útil esperado com bastante antecedência. A Rockwell/Allen Bradley, por exemplo, não oferece mais suporte ao TI 45 PLC, mas, conforme anunciado, continuará a oferecer suporte ao ControlLogix PLC mais recente.

Quanto mais próximo o seu PLC estiver do fim de sua vida útil, maior será a possibilidade de falha e, se ele cair, haverá tempo de inatividade. Dependendo do que está em risco, atualizar para um PLC mais moderno não apenas garante a operação, mas também pode ser uma maneira de explorar mais profundamente o valor de outros ativos.

Além de serem mais robustos e confiáveis, os CLPs mais novos podem ter largura de banda suficiente para suportar ferramentas analíticas que podem ajudar a identificar tendências, que podem prolongar a vida útil dos sistemas que controlam. Além disso, ter capacidade Ethernet pode ajudar a impulsionar a integração do sistema de controle de armazém (WCS) com outros sistemas de automação.

Algumas operações menores usam PCs para controlar suas plantas. Os PCs podem se tornar obsoletos em menos de dois anos e geralmente é mais econômico substituí-los do que atualizá-los.

Gerenciando Software de Controle de Armazém

A obsolescência da plataforma de software que suporta o WCS é uma realidade inevitável. Quando o WCS fica inativo, o armazém fica inativo por muitos dias – ou mesmo semanas – de configuração e teste.

Muitos WCSs ainda estão sendo executados no Windows 2003, que a Microsoft não suporta mais. Seu sistema continuará a operar no Windows 2003, mas você estará sozinho se surgirem problemas técnicos e pode ser arriscado conectar aplicativos herdados ou de terceiros ao seu WCS. Se você estiver executando o Windows 2007 e 2008, estará na mesma situação em 2020, quando a Microsoft desligar esses sistemas. A boa notícia é que a Microsoft, como a maioria das empresas de software, avisa por quanto tempo eles darão suporte a seus produtos.

Mas isso pode fornecer uma oportunidade também. A atualização para a versão de software suportada mais recente pode ser uma despesa acessível que maximiza o desempenho e reduz o risco de manutenção de outros ativos. Com a versão mais recente, por exemplo, soluções thin client se tornam possíveis, permitindo a consolidação da arquitetura de TI em um servidor virtual em vez de físico. Por um investimento de US$ 250.000 em controles virtualizados, você não apenas teria um sistema operacional que seria suportado por anos, mas também obteria vantagens em manutenção de software, recuperação de desastres e outras áreas, entre as quais a eliminação da necessidade de servidores.

Melhoria sustentada

Embora tenhamos nos concentrado na fase de otimização do ciclo de vida da automação, muitas vezes negligenciada, todas as fases operacionais são críticas para a melhoria contínua. A atenção à extensão do ciclo de vida na fase de projeto pode se manifestar em um projeto com tecnologias abertas ou objetos de engenharia reutilizáveis, para que os sistemas possam incorporar as melhores soluções sem ter que abandonar todo o investimento.

Na fase de execução, a gestão de ativos pode ser aprimorada por sistemas de execução de armazém, que coordenam as operações para que os recursos humanos e equipamentos sejam operados e utilizados com eficiência. E é a fase de suporte onde a gestão de peças de reposição, monitoramento de condições, manutenção preventiva e outras estratégias são implementadas para sustentar as medidas de otimização que precisam ser tomadas.

A Wynright Corp. (Elk Grove, IL), uma subsidiária integral da Daifuku North America, é fornecedora de sistemas inteligentes de manuseio de materiais.