Estenda a Vida de Ativos de Automaçăo: Estratégias Comprovadas para Longevidade e Desempenho

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

Ativos de automação tipicamente evoluem através de quatro estágios distintos: design, execução, suporte e otimização. Em muitas instâncias, no entanto, a fase de otimização é aleatória ou totalmente ignorada. O desempenho atinge um pico e então começa a declinar. Isso acontece por muitas razões: as pessoas que implementaram os sistemas podem ter ido embora e seus sucessores não se sentem investidos no sistema; pode não haver mecanismos para monitorar desempenho; ou o negócio pode estar tão bom que há pouco incentivo para buscar melhoria.

Seja qual for a razão para não otimizar, 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 rigorosa tanto dos riscos de não fazer nada quanto do potencial total de estender a vida útil de ativos de automação.

Avaliando o Risco

Uma auditoria começa com uma análise dos atuais ativos com foco em estender 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 tem um inventário, fornecedores de cada ativo devem ser capazes de fornecê-lo. A partir daqui você pode criar um inventário mestre, categorizando a obsolescência potencial de cada peça e sua importância estratégica e então criando um plano para mitigar esses riscos. Cada camada deve ser categorizada conforme sua importância estratégica para seu negócio, da seguinte forma:

Risco Crítico: Ativos que podem afetar todo o seu sistema. Estes requerem um plano de recuperação para mitigar problemas no curto prazo e, a longo prazo, uma estratégia de orçamento para cobrir substituição total, se necessária, com custos de substituição faseados através de vários ciclos orçamentários.

Risco Alto: Componentes que podem levar a falha parcial do sistema. Estes também podem resultar em tempo de inatividade prolongado e também requerem um plano de recuperação e algum planejamento orçamentário de longo prazo, talvez equilibrando custo entre despesas de capital e MRO.

Risco Médio ou Baixo: Geralmente envolve componentes onde a falha não levaria a falha parcial ou total do sistema. Tempo de inatividade é mínimo e custos de substituição geralmente podem ser manejados fora de orçamentos MRO. Uma boa estratégia de peças de reposição visando ter componentes de substituição adequados à mão pode manter o risco sob controle.

Com uma compreensão do seu risco e bom planejamento, você pode estender substancialmente a vida do seu sistema, minimizar tempo de inatividade não antecipado e operar dispositivos mecânicos, de controle, software e elétricos até seu potencial máximo.

Estendendo a Vida de Sistemas Mecânicos

O uso de transportadores, classificadores, sistemas automatizados de armazenamento e recuperação, e outros equipamentos de capital provavelmente representa o maior risco e 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. Tempo de execução efetivo pode ser reduzido, ou outros problemas — como atrito de um componente desgastado contribuindo com ruído que empurra o sistema além dos níveis aceitáveis da OSHA — podem exigir atenção. Quanto mais você puder fazer para estender a vida útil de trabalho de seus sistemas, maior o impacto na lucratividade.

Embora a substituição total seja geralmente uma grande despesa de capital, a vida do sistema pode frequentemente ser estendida fazendo melhorias no nível de componente. Um classificador de sapatas perto do fim de sua vida, por exemplo, pode frequentemente ser reconstruído. Substituição de um componente desgastado pode manter o classificador rodando bem e manter o uptime. Ou, se há um problema de ruído, um produto mais novo projetado para operação mais silenciosa pode ser a solução. E se reconstrução ou substituição de componente é uma opção, frequentemente pode ser feito no fim de semana antes da temporada de pico.

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 ciclo de vida projetado de componentes-chave. Embora uma possa ter sido desenvolvida quando o sistema foi comprado, estratégias de peças de reposição devem ser revisitadas regularmente à medida que o sistema envelhece.

Gerenciando Dispositivos Elétricos

Operação ótima de armazém também depende da confiabilidade de numerosos dispositivos elétricos, como scanners, módulos I/O, atuadores e servomotores. Estes têm graus variáveis de risco, então é importante analisar o risco de operar cada dispositivo à medida que envelhece. Enquanto alguns fornecedores designam a vida esperada de cada dispositivo, outros não, deixando você para fazer sua melhor estimativa.

Análise de risco eficaz pode fornecer às empresas opções. Por exemplo, em uma análise de risco feita em servomotores, planejadores de automação identificaram oito servos Baldor caminhando para obsolescência, baseados em sua idade. Uma falha em qualquer um destes poderia ter levado a semanas de inatividade antes que uma substituição fosse encontrada. Enfrentando possivelmente US$ 80.000 em despesas de substituição, a empresa foi fornecida com opções além de substituição total imediata.

Se algumas peças de reposição estavam disponíveis, a empresa poderia comprá-las e fasear a substituição. Poderia, por exemplo, substituir os quatro servos mais antigos imediatamente e salvar o que removeu para uso como backups. Isso estenderia a vida operacional enquanto forneceria mais flexibilidade para espalhar custos entre capex e MRO.

Modernizando Controladores

A maioria dos sistemas de manuseio de material depende de controle PLC. Como sua operação é simples, PLCs tendem a durar e a maioria dos fornecedores de PLC anuncia fim de vida esperado com boa antecedência. Rockwell/Allen Bradley, por exemplo, não suporta mais o PLC TI 45, mas, como anunciado, continuará a suportar seu mais recente PLC ControlLogix.

Quanto mais próximo seu PLC está do fim de sua vida, maior a possibilidade de falha e, se cair, haverá tempo de inatividade. Dependendo do que está em risco, atualizar para um PLC mais moderno não apenas assegura operação, pode também ser uma forma de acessar mais profundamente o valor de outros ativos.

Além de serem mais robustos e confiáveis, PLCs mais novos podem ter largura de banda suficiente para suportar ferramentas analíticas que podem ajudar a identificar tendências, o que pode estender a vida dos sistemas que controlam. Adicionalmente, ter capacidade Ethernet pode ajudar a impulsionar integração do warehouse control system (WCS) com outros sistemas de automação.

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

Gerenciando Software de Controle de Armazém

Obsolescência da plataforma de software suportando o WCS é uma realidade inevitável. Quando o WCS cai, o armazém cai pelo que podem ser muitos dias — ou até semanas — de configuração e teste.

Muitos WCSs ainda estão rodando no Windows 2003, que a Microsoft não suporta mais. Seu sistema continuará a operar no Windows 2003, mas você estará por conta própria se problemas técnicos surgirem e pode ser arriscado conectar aplicações legadas ou de terceiros ao seu WCS. Se você está rodando Windows 2007 e 2008, estará na mesma situação em 2020, quando a Microsoft puxar o plugue nesses sistemas. A boa notícia é que a Microsoft, como a maioria das empresas de software, avisa por quanto tempo suportará seus produtos.

Mas isso pode fornecer uma oportunidade também. Atualizar para a versão de software suportada mais recente pode ser uma despesa acessível que maximiza desempenho e reduz o risco de manter outros ativos. Com a versão posterior, por exemplo, soluções thin client tornam-se possíveis, permitindo consolidação de 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, também ganharia vantagens em manutenção de software, recuperação de desastres e outras áreas, não o menor dos quais é eliminar a necessidade de servidores físicos.

Sustentando a Melhoria

Embora tenhamos focado na fase de otimização frequentemente negligenciada do ciclo de vida da automação, todas as fases operacionais são críticas para melhoria contínua. Atenção a estender o ciclo de vida na fase de design pode se manifestar em um design com tecnologias abertas ou objetos de engenharia reutilizáveis, para que os sistemas possam incorporar soluções best-of-breed sem ter que abandonar todo o investimento.

Na fase de execução, gestão de ativos pode ser aprimorada por warehouse execution systems, que coordenam operações para que recursos humanos e equipamentos sejam operados e usados eficientemente. E é a fase de suporte onde gestão de peças de reposição, monitoramento de condição, manutenção preventiva e outras estratégias são implementadas para sustentar quaisquer medidas de otimização que precisem ser tomadas.

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