Fábrica modelo para a indústria de pré-moldado da Arábia Saudita

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1 Alabniah Precast Concrete Buildings Factory Fábrica modelo para a indústria de pré-moldado da Arábia Saudita Sendo a data oficial de início da produção da Alabniah Precast Concrete Buildings Factory, 1º de janeiro de 2010 não é somente a data de início de uma nova década, mas também uma data em que a indústria de concreto da Arábia Saudita vê a maior e mais avançada fábrica em seu ramo começando. A fábrica, localizada na Segunda Área Industrial de Damman, é a pioneira em sua área de atuação na Arábia Saudita, oferecendo as vantagens combinadas de tecnologia de ponta para produção, alta capacidade e grande variedade de produtos para fornecer ao mercado sistemas de construção completos e componentes pré-moldados. Dipl.-Ing. (FH) Markus Obinger, Prilhofer Consulting, Alemanha A Alabniah é uma empresa fundada no final de 2005 com matriz em Al Khobar e é uma filial da Adraj Holding Company. O presidente da empresa acredita fielmente na tecnologia européia e na necessidade de criar um ambiente de trabalho limpo e moderno para os funcionários na fábrica para garantir que produtos de concreto pré-moldado de altíssima qualidade sejam produzidos com alta eficiência e a preços competitivos. O alvo era criar uma fábrica que fornecesse esse objetivo por um longo prazo e que estivesse mais do que um passo à frente das outras fábricas, produzindo principalmente em mesas fixas em lugar de sistemas de circulação de pallets. A fábrica possui m² de área de produção coberta, construída em um local de m² no total. A instalação conta não somente com o prédio da fábrica, mas também com um espaçoso escritório, cantina e sala de orações. Prédio da fábrica Após a fundação da Alabniah, recém-chegada no negócio de concreto pré-moldado, um período de análise de mercado detalhado e planejamento para a nova fábrica começou. Este processo foi desenvolvido pela Prilhofer Consulting que ajudou a Alabniah a ter uma visão geral dos métodos de produção e tecnologias disponíveis no mercado. Isso cobriu todos os aspectos, desde métodos tradicionais com baixa automação até soluções totalmente automatizadas, integrando sistemas de circulação de pallets, robôs de concretagem e instalações de fabricação de malhas de armação. Durante o processo ficou muito claro que um exigente mercado como a Arábia Saudita com sua larga escala e projetos de construção de grande volume precisaria de facilidade na entrega de produtos de concreto pré-moldado de alta qualidade em curtos espaços de tempo. Portanto, a tarefa para a Prilhofer Consulting era a de projetar uma fábrica que permitisse a Alabniah atender exatamente essa exigência de capacidade, qualidade e variedade de produtos. Ao mesmo tempo, a fábrica teria que ser flexível o suficiente para adaptar-se às necessidades de mudança nas funções devido às especificações dos produtos. A conclusão foi a de optar por processos de produção altamente automatizados, reduzindo necessidade de mão-de-obra e permitindo melhor controle sobre prazos de entrega e qualidade do produto. Além do mais, foi uma solicitação da Alabniah Prédio do escritório Telas do Tekla Structures e do Unitechnik Export 170

2 implementar padrões europeus em saúde e segurança para possibilitar um ambiente de trabalho bom e seguro, o que, novamente, tem impacto direto na qualidade do produto. Com os resultados dos estudos iniciais de mercado e as solicitações definidas e claras para a fábrica, um layout foi desenvolvido pela Prilhofer Consulting e foi estabelecida uma especificação de equipamento para todos os componentes da fábrica. Após completar a especificação, a concorrência foi aberta e as propostas dos fornecedores de máquinas foram recebidas. Seguindo um período de avaliação e negociação os parceiros para o projeto foram selecionados pela Alabniah. O projeto envolveu 17 diferentes empresas chave e fornecedores de equipamento para montar uma fábrica de concreto pré-moldado completa e funcional. O primeiro período foi de projeto intenso coordenado pela Prilhofer Consulting, em que todas as informações de fornecedores de equipamento foram recebidas e traduzidas em ilustrações de construção para a construção da fábrica como fundações, estruturas de aço, pontes rolantes, instalações mecânicas e elétricas, rede de comunicação, etc. Este período contou com a ajuda da Radicon Gulf Consult, uma firma de consultoria multidisciplinar para projetos de construção e infra-estrutura, da Arcon como empreiteiros gerais para o trabalho de construção e da Zamil Steel para o projeto e provisão da estrutura de aço do prédio. A informação de gruas e pontes rolantes foi entregue pela Saudi Cranes, que forneceu todos os equipamentos internos e externos. Transferência de documentos por internet e reuniões de projeto feitas no Bahrain e Arábia Saudita de forma regular garantiram que o projeto passasse rapidamente pelos passos exigidos para atingir designs adequados para a construção. A Alabniah Precast Concrete Buildings Factory consiste nas seguintes unidades de produção: Sistema de circulação de pallets para a produção de paredes sólidas, paredes sanduíche, armação treliça, lajotas e paredes duplas; Preparação de reforço com máquina de soldagem de malhas totalmente automatizada, máquina de soldagem de armação treliça, empenadora e cortadora de barras, área de montagem de gaiolasárea; Área de elementos especiais para lajes duplo T protendidas, vigas protendidas de até 40 m de comprimento, colunas incluindo fundação, escadas e outros produtos volumétricos; Linha para lajes alveolares de até 500 mm de espessura. Sistema de circulação de pallets A parte principal da nova fábrica Alabniah é o sistema de circulação de pallets especialmente projetado para suas necessidades e para as especificações de produto para o mercado de construção da Arábia Saudita. O sistema de circulação fornecido pela Unitechnik, Vollert e Weckenmann usa pallets de 12,5 x 4,5 m de comprimento e pode produzir painéis de até 12 x 4,2 m. A capacidade diária de produção do sistema é de até 110 pallets, o equivalente a aproximadamente m² de concreto todos os dias. Integração total dos componentes da fábrica no conceito de tecnologia foi uma exigência essencial. O sistema de circulação, robôs para concretagem, distribuidor de concreto, máquinas de soldagem de malhas e armações treliças, são alimentados por dados de produção criados no departamento de engenharia Alabniah em um software CAD especializado. O pacote de software Tekla Structures permite aos designers desenvolverem os projetos para os prédios e elementos de prémoldado relacionados em um modelo de computador paramétrico completo e com visualização total em 3D. Isso permite um processo de design rápido e garante que todos os painéis solicitados para construir o prédio irão se encaixar perfeitamente. Todos os detalhes de reforço, detalhes de conexão entre os painéis e todas as peças internas são modeladas no software Tekla. Quando o projeto é finalizado e todas as checagens foram comparadas e rotinas de controle de qualidade realizadas, o projeto criado é exportado para arquivos CAM no Unitechnik 6.0. Essa é a descrição de interface padrão entre o software de design CAD e as máquinas na fábrica. Os pacotes de design também auxiliam na documentação para o time em formato pdf e listas de materiais para aquisição e preparação. Os dados do projeto são recebidos e gerenciados pelo computador principal da Unitechnik no sistema de circulação. O computador principal é usado para realizar o planejamento de produção diária utilizando os dados recebidos e organizando a informação do sistema ERP. O primeiro passo na sequência de produção é o procedimento de distribuição de pallet onde o computador principal está organizando os elementos individuais nos pallets de acordo com o número de parâmetros pré-estabelecidos, um deles sendo o melhor uso possível da superfície disponível no pallet. O computador principal também oferece uma visualização total do sistema de circulação de pallets e gerencia os dados de produção para cada passo do trabalho e máquinas automatizadas. Ele também é o link para as máquinas de reforço conectadas para ativar o início da produção das telas e armações treliça, novamente projetadas especialmente para servir em cada painel individual a ser produzido, e também inicia a transição das telas e armações treliça quando os pallets chegam nas estações de transição. O processo de produção no sistema de circulação segue os mesmos passos como qualquer outro sistema de circulação de pallets. Eles são: Concretagem por sistema robotizado; Finalização manual da fôrma, instalação de armações de janelas/portas e outros acréscimos como caixas de eletricidade; Colocação sob medida de reforço de painel em uma, duas ou até três camadas dependendo do tipo de produto e especificação; Finalização de reforço e instalação de aparatos como âncoras de içamento, espirais para conexões, peças de instalação, etc.; Concretagem e adensamento; Acabamento de superfície úmida; Cura do concreto em câmara de cura com isolamento; Desmoldagem; Descarregamento de produto; Acabamentos de superfície como jateamento ou agregados expostos; Fornecimento de unidades completas de transporte para o estoque. 172

3 fábrica. O robô trabalha sobre duas posições de pallet. O layout permite o trabalho contínuo feito pelo robô sem pausas causadas pelos processos de transição. Escoras para paredes sólidas e sanduíche são fornecidas por um robô de estoque separado que coloca as escoras necessárias para os próximos pallets em uma correia de transporte que os leva até a área de escoramento. O transporte, limpeza, identificação e alimentação das unidades de escoramento é feito em escoras unitárias independentes. Isto permite uma mistura flexível de produtos no sistema de circulação pela separação do processo de retirada de escoras na área específica do processo de montagem de escoras pelo robô de escoramento. Computador principal Unitechnik na Sala de Controle Características específicas do sistema de circulação de pallets O processo de produção começa em um robô de escoramento que vai colocando as escoras de acordo com os dados de CAD para cada elemento produzido na Quando o robô de escoramento completa o pallet, colocando as escoras e plotando a informação adicional necessária, os pallets são transportados para as estações para preenchimento finalização manual dos escoramentos. Após chegada do pallet na estação de trabalho manual, a folha que mostra o arranjo dos elementos no pallet junto com os dados básicos deste elemento é impressa online e vai diretamente da impressora para as estações de trabalho manual. Do robô de escoramento, os pallets são distribuídos de acordo com as prioridades pré-estabelecidas em três linhas de produção para os processos seguintes.

4 Sistema de Circulação de Pallets Visão Geral Robô de Concretagem Dependendo do traço real do produto, essa três linhas podem tanto ser usadas igualmente para o mesmo produto e assim permitir uma alta produção de um único produto ou podem ser divididas para a fabricação de produtos diferentes. Esta lógica traz uma alta flexibilidade para variações do mix de produtos. Até mesmo a combinação de armações treliças e paredes sanduíche não terão efeitos negativos no resultado geral final do sistema. Neste caso, uma ou duas linhas agem como as linhas rápidas e uma (ou duas) linhas lidam com o produto mais lento, por exemplo, paredes sanduíche que possuem conteúdo maior de trabalho manual para ser finalizado em cada estação. Uma grande porcentagem dos produtos será painéis de parede sanduíche e painéis de parede sólido com uma camada externa de concreto branco ou concreto com agregados especiais, como lascas de mármore. Para este propósito, o sistema carrossel é equipado com duas áreas de moldagem e adensamento. O fornecimento de concreto é feito por duas lançadeiras que entregam o concreto em duas posições diferentes para os distribuidores de concreto usados nessas áreas. Uma configuração como esta é absolutamente necessária para permitir os processos separados necessários para uma alta produtividade e evitar qualquer problema com qualidade no produto devido a contaminação da entrega do concreto ou do equipamento de concretagem. O tempo ocioso para limpeza do equipamento também é reduzido ao mínimo. Para painéis sanduíche, uma linha de retorno do primeiro processo de moldagem para a área de colocação de malha de reforço é prevista. Os painéis sanduíche Irão receber uma ou duas camadas de malha de reforço em sua camada estrutural, alimentadas automaticamente pela grua de alimentação de malhas e então serão processadas em no máximo duas das três linhas de processamento disponíveis para a finalização dos processos para completar o produto. A maioria dos painéis de parede terão agregado exposto ou acabamento de jato de areia em sua parte externa. Para a parte interna das paredes ou para paredes divisórias é necessário alcançar um acabamento liso e pronto para pintura. Para tal, uma área de acabamento de superfície úmida é prevista no sistema de circulação. Após a concretagem e o nivelamento por rodo, os pallets são transferidos para a área de acabamento onde dois alisadores estão disponíveis para trabalhar num total de oito posições de pallets. Após aproximadamente 150 minutos, o layout permite tempo de pré-cura suficiente para o acabamento final de superfície. Considerando as temperaturas ambientes na Arábia Saudita por quase todo ano, a função instalada de enviar os pallets para as estantes de cura para précura deve ser vista como a solução na Linhas de Processamento Área de moldagem 174

5 pior das hipóteses para auxiliar no processo apropriado de acabamento de superfície. A Alabniah decidiu planejar que o equipamento também produzisse paredes duplas no sistema de circulação, ciente de que o produto ainda não é conhecido no mercado da Arábia Saudita. Convencido das vantagens da parede dupla e do sistema de lajes de armação treliça, a Alabniah solicitou um layout que implementasse a função de produzir paredes duplas utilizando o processo de transição a vácuo. Para tal, a Prilhofer Consulting planejou uma área no layout de tal forma que não afetaria os processos de outros produtos nem mesmo se as paredes duplas não fossem produzidas ou se não fossem produzidas em grande número. Um uso praticamente exclusivo do sistema de circulação para produção de paredes duplas seria possível sem os efeitos negativos na eficiência da fábrica. Em uma fábrica produzindo uma variedade tão grande de produtos e oferecendo um grande mix de produtos, um dos aspectos mais importantes é a retirada de escoramentos e a área de descarregamento de produtos. Em muitas fábricas, o foco principal é nos processos robotizados no início, mas todos os esforços nessas áreas são afetadas negativamente por soluções insuficientes no final do processo de produção. É essencial ter processos instalados para cada tipo de produto sem sofrer os impactos negativos entre os diferentes processos. Uma disposição inteligente das linhas de pallet, gruas de processo para retirada de escoramentos, sistemas de transporte de escoramentos, gruas para içamento de paredes e lajes de pavimentação e áreas de depósito de produtos fazem exatamente este papel da fábrica da Alabniah. No final do processo muitos produtos precisam de um acabamento com jato de areia ou exposição de agregados. O layout inclui também uma área para esse processo dentro da fábrica de produção coberta. É necessário integrar o acabamento de superfície no processo para possibilitar a integração completa das unidades de transporte dentro da fábrica e evitar duplo manuseio dos painéis na área de estoque. As unidades prontas de transporte são entregues por um vagonete na área de estoque onde são manuseadas por um pórtico rolante de 32 t ou por uma grua de estoque. Área de Reforço Para levar a malha de reforço necessária para o sistema de circulação de pallets como descrito acima, é necessário ter uma Acabamento de superfície

6 Linha de retirada de escoramentos Área de Descarregamento do Produto instalação de solda capaz de produzir malhas customizadas na hora certa. Para desacoplar a máquina de solda do fluxo de circulação de pallets da produção, uma área de armazenamento de malhas foi desenvolvida para conter um máximo de dez pallets no sistema. A linha de soldagem Filzmoser é ligada ao computador central no sistema de circulação que fornece o estado atual dos pallets e unidades de produção relacionadas à linha de soldagem. O computador central também ajusta os pontos de gatilho para a produção de malhas e sua entrega ao sistema. Essa linha de soldagem pode produzir malhas de até 4,2 x 12 m com barras de diâmetro de 6 a 16 mm em ambas as direções. Com capacidade de produção de 500 m²/hora essa linha se tornou um novo negócio para a Alabniah, que já está aceitando pedidos de malhas customizadas de terceiros. Complementar à linha de soldagem Filzmoser, a entregou outros equipamentos como uma linha de soldagem para a produção de treliças de até 400 mm de altura para a fabricação de armações treliças de paredes duplas, uma linha de cisalhamento e corte de barras e malhas e uma empenadora. Estes componentes são necessários para entrega de armação de reforço complementar para o sistema de circulação, mas também para a área de elementos especiais. Área de Elementos Especiais Para projetos de infra-estrutura e construção, a fábrica Alabniah inclui uma área para elementos estruturais especiais. Uma parte dessa área é um sistema de molde flexível para vigas protendidas com uma extensão de até 40 m e altura de até 2,2 m. O molde é fornecido pela Technoplan e atualmente está em instalação. O equipamento de protensão da Paul será usado no molde de vigas e no molde de 80 m para as lajes duplo T da Weckenmann, que também forneceu um molde de coluna gêmea para colunas de até 24 m de comprimento, incluindo a fundação da coluna de formato máximo de 3 x 3 m. Para a entrega de elementos no estoque, duas plataformas de entrega com capacidade pra 25 t cada são usadas. Linha Alveolar A indústria de construção da Arábia Saudita consome enormes quantidade de lajes alveolares. Para ter benefício dessa enorme demanda, a Alabniah instalou uma linha de produção com 6 leitos de 150 m de extensão e a possibilidade expandir o prédio para outro local com tamanho suficiente para instalar leitos adicionais de 150m de extensão. O equipamento Elematic utilizado para a produção de alveolares é Linha de soldagem de malhas Linha Alveolar 176

7 especificado para produzir lajes de até 500 mm de espessura. Central de Concreto e Sistema de Distribuição de Concreto Estoque A variedade de produtos da Alabniah estabelece solicitações muito específicas à central de concreto. Cada unidade de produção consome grandes quantidades de concreto que precisa ter diferentes propriedades para cada um dos produtos. Para esse propósito, a Prilhofer Consulting especificou uma configuração de central de concreto com 3 misturadores com de 2 saídas cada onde um misturador é dedicado ao concreto cinza comum para o sistema de circulação e a área de elementos especiais. Um segundo misturador é dedicado à linha alveolar e um terceiro para processar tipos especiais de concreto como cimento branco e concreto utilizando agregados especiais para atender a solicitações arquitetônicas. A alimentação de cimento dos quatro silos no misturados oferece a flexibilidade de produzir todos os tipos de concreto em cada um dos três

8 Central de Concreto e Sistema de Distribuição de Concreto misturadores. Duas unidades independentes de armazenagem de agregado e alimentação com esteiras de pesagem independentes e skips garantem alta produção e flexibilidade da fábrica. Agregados especiais podem ser usados de grandes tambores de armazenagem ou em caso de quantidades menores, de grandes sacos. A central de concreto Liebherr está conectada ao sistema de distribuição de concreto da Kübat, utilizando 4 lançadeiras que alimentam as 7 posições de concretagem na fábrica. Cada uma das lançadeiras retira concreto de cada um dos três misturadores. A configuração da central de concreto conforme descrito acima (conforme artigo da Liebherr na edição ) não somente oferece uma alta produtividade e flexibilidade, mas também uma estratégia isenta de fracassos. No caso de falha de um dos componentes, sempre há um substituto disponível para que a fábrica nunca tenha que parar completamente por causa de problemas no suprimento de concreto. apropriadas de concreto mesmo durante os meses de verão. Conclusão A fábrica de concreto pré-moldado Alabniah está começando exatamente no momento certo para ser fornecedor em um dos mercados mais vitais para produtos de concreto pré-moldado no mundo. Além disso, as enormes atividades de construção na Arábia Saudita são ainda enriquecidas pelo fato de que o governo local lançou um grande número de gigantescos projetos como escolas, universidades, hospitais e outros. Isso tem gerado um ambiente perfeito para levar esse projeto e a Alabniah rumo a um grande sucesso num futuro próximo. Uma máquina de resfriamento totalmente integrada fornecida pela KTI-Plersch incluindo refrigeração de água e sistema de flocos de gelo garante temperaturas 178

9 MAIS INFORMAÇÕES ALABNIAH - Precast Concrete Buildings Factory P.O.Box 1278 Al Khobar 31952, Reino da Arábia Saudita T Ext: 108 F FILZMOSER Maschinenbau GmbH Unterhart Steinhaus bei Wels, Áustria T F Stand C3.203/302 Technoplan system technik GmbH Schadewalde Seyda / Stadt Jessen, Alemanha T F Stand B2.118A Prilhofer Consulting Münchener Straße Freilassing, Alemanha T F Stand B1.200 KÜBAT Förderanlagen GmbH Max-Planck-Str Altshausen, Alemanha T F Stand C1.303 Tekla Corporation P.O. Box Espoo, Finlândia T F Stand B1.307/410 Radicon-Gulf Consult P.O. Box 684 Al-Khobar 31952, Reino da Arábia Saudita T F KTI Plersch Kältetechnik GmbH Carl-Otto-Weg 14/ Balzheim, Alemanha T F Stand F9.902/3 Unitechnik Cieplik & Poppek AG Fritz-Kotz-Str Wiehl, Alemanha T F Stand B1.121 Omar Khalil Arnout Contracting Est. (ARCON) P.O. Box NO: 3001 Al-Khobar 31952, Reino da Arábia Saudita T F Liebherr Mischtechnik GmbH Postfach Bad Schussenried, Alemanha T F Stand A4.111 Stand F Vollert GmbH + Co. KG Anlagenbau Stadtseestraße Weinsberg, Alemanha T F Stand B1.211 Elematic Oy Ab Airolantie 2 P.O. Box Toijala, Finlândia T F Stand B1.307/410 Paul Maschinenfabrik GmbH & Co. KG Max-Paul-Straße Dürmentingen, Alemanha T F Stand F9.902/3 Weckenmann Anlagentechnik GmbH+Co.KG Birkenstraße Dormettingen, Alemanha T F Stand B1.211A EVG Entwicklungs- und Verwertungs- Gesellschaft m.b.h. Gustinus-Ambrosi-Str Raaba/Graz, Áustria T F Stand C3.203/302 Saudi Cranes & Steel Works Factory Ltd P.O.Box Jubail Industrial City 31961, Reino da Arábia Saudita T F Zamil Steel Industries 1st Industrial City, PO Box 877 Dammam 31421, Reino da Arábia Saudita T , F

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