Detector de Cauda Automatizado - DCA

Transcrição

1 Detector de Cauda Automatizado - DCA

2 Apresentação FCA A Ferrovia Centro-Atlântica (FCA) é uma empresa movida pela paixão de cerca de 3200 mil empregados, transportando as riquezas do Brasil e o trabalho de muitos brasileiros ao longo de seus mais de oito mil quilômetros de malha ferroviária. A bordo de nossas 600 locomotivas e mais de 12 mil vagões, cruzamos 316 municípios em sete estados brasileiros (Minas Gerais, Espírito Santo, Rio de Janeiro, Sergipe, Goiás, Bahia, São Paulo) e no Distrito Federal. Nosso complexo sistema logístico utiliza tecnologia de ponta para garantir uma operação segura e produtiva, monitorada via satélite (GPS) e GPRS. Nós somos o principal eixo de conexão ferroviária entre as regiões Nordeste, Sudeste e Centro-Oeste, a FCA é controlada pela Vale, que detém 99,9% de nossas ações. Fazer parte da Logística Vale nos permite oferecer a nossos clientes uma estrutura integrada de transporte, que proporciona soluções intermodais completas. Fazem parte da Logística da Vale o Complexo Portuário de Tubarão, em Vitória (ES), e as ferrovias da Estrada de Ferro Vitória a Minas, Ferrovia Norte Sul e Estrada de Ferro Carajás, além de serviços de navegação e armazéns. Além disso, nossa malha tem acesso a portos localizados nos estados da Bahia, São Paulo e Rio de Janeiro e está na área de influência do Terminal Marítimo Inácio Barbosa, em Sergipe. Faz também, ligação com outras ferrovias como MRS, Transnordestina e Ferroban. Tudo isso possibilita a conexão com os maiores centros consumidores do Brasil e do Mercosul. A variedade de vagões de que dispomos permite o transporte seguro e rápido de produtos diversos. Do interior para o litoral e em sentido inverso, diferentes cargas cruzam o país em nossos trilhos: soja, bauxita, calcário, cimento, fosfato, fertilizantes, ferro-gusa, petroquímicos e álcool, entre outros. Em todas as rotas, grandes volumes transportados por longas distâncias combinação que caracteriza a eficiência de nosso transporte ferroviário. De 1997 a 2008, a produção da FCA, medida em tonelada por quilômetro útil (TKU), cresceu e os volumes transportados saltaram de 16,6 milhões para 26 milhões de toneladas. Para oferecer ao mercado as melhores soluções em logística e gerar vantagens competitivas para nossos clientes, colocamos em prática um sólido plano de investimentos em segurança operacional, recuperação e manutenção da via permanente contemplando substituição de trilhos que comportam mais toneladas e dormentes novos, melhorias tecnológicas, aquisição de vagões e locomotivas. Tudo isso acompanhado da capacitação constante de nossos empregados, respeito ao meio ambiente e ações de relacionamento e diálogo com as comunidades das regiões em que atuamos. Assim, exercitamos, diariamente, nossos princípios de ética e transparência; excelência de desempenho; espírito desenvolvimentista; responsabilidade econômica, social e ambiental; respeito à vida; orgulho de ser FCA.

3 A FCA é uma ferrovia movida pela paixão, transportando as riquezas do Brasil e o trabalho de muitos brasileiros. Usamos a tecnologia para garantir uma operação segura e produtiva. A FCA vai muito além dos trilhos. Buscamos sempre ter as melhores pessoas e um melhor relacionamento com as comunidades onde atuamos e nossos clientes, com responsabilidade socioambiental, gerando desenvolvimento sustentável. Todas as nossas ações são pautadas por sete princípios: Ética e transparência: integridade na atuação, respeitando os princípios de conduta da sociedade, bem como a legislação. Excelência de desempenho: resultado de uma operação segura, que atinja altos níveis de produção, satisfação e resultados financeiros de forma sustentável. Espírito desenvolvimentista: o desafio de crescer motiva nossa postura empreendedora e a busca por resultados. Responsabilidade econômica, social e ambiental: desenvolvimento econômico, melhorias no campo social e preservação ambiental são questões indissociáveis, que guiam nossas ações. Respeito à vida: nossas ações têm a preservação da vida como valor inviolável. Respeito à diversidade: respeito às diferenças e à garantia de oportunidades para todos, valor essencial para nós que estamos presentes em boa parte do território brasileiro, marcado pela diversidade. Orgulho de ser FCA: ao agir de forma ética, empreendedora e responsável, cada um de nossos empregados pode dizer, com orgulho, que faz parte dessa história de sucesso. E nossa atuação não se restringe aos oito mil quilômetros de linhas que operamos. A FCA vai muito além dos trilhos. Por meio da estruturação de políticas e programas, mantemos um bom relacionamento com nossos empregados, com as comunidades onde atuamos e com nossos clientes, agindo com responsabilidade socioambiental e visando ao desenvolvimento sustentável. FCA. Além dos Trilhos, o Meio Ambiente A FCA é uma empresa consciente da importância do respeito à natureza. Por isso, fazemos um esforço contínuo para realizar uma operação que respeite o meio ambiente FCA. Além dos Trilhos, o Bem-Estar Social A FCA é uma empresa que considera fundamental o bom relacionamento com as comunidades onde atua. Por isto, mantém um diálogo permanente com essas comunidades, promovendo uma convivência harmônica em suas áreas de atuação.

4 Resumo do projeto "SISTEMA AUTOMÁTICO PARA A DETECÇÃO DO FIM DE UMA COMPOSIÇÃO FERROVIÁRIA". A presente invenção refere-se a um sistema automático de detecção de fim de composição ferroviária capaz de informar ao operador da composição e a um centro de controle operacional que a cauda da composição está segura, isso sem a intervenção do homem um sistema totalmente automático. O sistema da presente invenção compreende um primeiro módulo denominado micro-radio digital (tx) instalado no vagão final da composição e compreendendo um transmissor que é ativado quando uma condição indicativa de movimento de passagem do último vagão está presente e que permanece em regime de transmissão enquanto a condição de movimento estiver presente; e um segundo módulo micro-radio digital (rx) instalado em pelo menos uma estação fixa presente próximo ao trilho e compreendendo um receptor que recebe o sinal transmitido pelo transmissor (tx) do primeiro módulo e envia uma mensagem de voz indicativa da passagem do vagão final a um operador da composição ferroviária informando a localização exata da conferencia de cauda. Apresentação do trabalho Campo do Projeto/Invenção A presente invenção refere-se a um sistema de detecção de fim de composição ferroviária capaz de informar ao operador da composição e a um centro de controle operacional que a cauda da composição está segura. Fundamentos do Projeto/Invenção Um dos desafios associados ao transporte ferroviário é a constante necessidade de aumento da carga a ser transportada, acompanhada da necessidade de rapidez nesse transporte. Assim, as composições ferroviárias modernas tendem a apresentar uma maior quantidade de vagões, os quais suportam uma grande carga útil e viajam a alta velocidade.

5 Grande parte do risco associado a esse tipo de transporte está justamente no controle dessas composições, seja na logística de deslocamento de composições dentro da malha ferroviária, na condução de uma composição individual, ou na administração de situações de emergência. Uma das maneiras conhecidas para o controle de composições ferroviárias é o uso de um equipamento de telemetria para verificar a integridade física da composição e executar funções complementares relacionadas à detecção de emergências e ao controle da movimentação da composição. Os sistemas de monitoramento e controle existentes hoje são baseados no processamento de informações ou dados oriundos de uma localização na frente do trem e de uma localização no final do trem, e envolvem comparações com parâmetros teóricos pré-conhecidos ou determinações derivadas de regras relacionais prédeterminadas. Assim, os sistemas conhecidos compreendem unidades de processamento dedicadas para a realização das comparações e cálculos necessários ao sistema, sendo que alguns sistemas chegam a necessitar de memórias ou bases de dados específicas para armazenagem dos dados coletados e do conjunto de regras a ser utilizado para a determinação da integridade do trem. Toda essa necessidade de processamento e armazenagem acaba por influenciar o tamanho dos equipamentos embarcados, e exige um dimensionamento apropriado da fonte de energia necessária ao funcionamento de equipamentos com alta complexidade. Assim, permanece a necessidade por uma solução mais simples e econômica, que possibilite o monitoramento e controle da integridade de uma composição ferroviária sem fazer uso de um processamento pesado de dados. Conhecendo o Problema Dentro do processo de logística da FCA utilizava-se um equipamento denominado End Of Train EOT instalado no vagão final de todos os trens, para conferir a integridade do mesmo, dando assim segurança na logística e compondo seu processo. A necessidade de conferir a cauda de uma composição se dá pelo motivo de segurança e auxilio para verificação da integridade do trem. Esse processo de conferencia de cauda era feito via rádio UHF pelo operador, acionando-se um comando

6 Horas de dentro da cabine da locomotiva, o EOT ao receber esse comando retornava um sinal para a locomotiva informando que o trem estava completo. O EOT pesava 15 quilogramas suas dimensões são 550 X 340mm, isso era bem relevante no momento de sua instalação no trem, pois o mesmo tinha que ser fixado a aproximadamente 2,3 metros de altura, isso implicava nas condições de ergonomia e trabalho em altura expondo nossos colaboradores em riscos, e sua bateria interna tinha vida útil de 8 horas, tinha consigo uma mangueira de aproximadamente 3 metros que fazia a conexão do EOT ao encanamento geral da composição. Então além de ter que caminhar aproximadamente 2 quilômetros transportando o EOT até o vagão final do trem o operador tinha que levar consigo uma mangueira que pesava aproximadamente 2,5 quilogramas. Nesse processo de integridade do trem possuímos um indicador que é denominado Trem Hora Parado THP que mede a quantidade de horas que o trem ficou parado por motivo de falha na conferencia de cauda. Abaixo vemos um gráfico que expõe melhor o problema destacando somente quantidade de trem hora parado por motivo de falha na conferencia de cauda. Meta Real Acum. Meta 2010 Real ,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 7,59 9,09 9,74 9,49 10,05 11,57 8,57 9,56 10,79 14,86 10,25 11,07 10,22 4,00 2,00 2,72 0,00 Fonte: arquivos internos FCA Como é mostrado no gráfico acima o alto índice de THP por motivo de falha na conferencia de cauda é bastante elevado, com essas falhas são obtidas perdas tangíveis. Veremos no gráfico as perdas tangíveis somadas com manutenção de ativos.

7 Custo ,00 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 R$ 0,00 Mensal ,00 Anual Fonte: arquivos internos FCA Fica bem explícito no gráfico que o EOT estava sendo ineficiente no processo causando grandes perdas tangíveis a nossa companhia. Com tantas paradas indevidas das composições infelizmente o trem parava em perímetros urbanos contribuindo assim com exposição negativa da companhia. Conhecendo a Solução e seus benefícios atingidos Em vista do acima exposto, é um dos objetivos da presente invenção prover um sistema para a detecção do fim de uma composição ferroviária que proporcione uma solução mais simples e econômica para o controle da integridade da composição ferroviária. É outro dos objetivos é prover um sistema para a detecção do fim de uma composição ferroviária, de construção simples e de fácil instalação e manutenção. A presente invenção atinge os objetivos acima, por meio de um sistema para a detecção do fim de uma composição ferroviária tendo um vagão final, a composição ferroviária viajando sobre um trilho de uma malha ferroviária, e o sistema de detecção compreendendo: Um primeiro módulo instalado no vagão final e compreendendo um transmissor que é ativado quando uma condição indicativa de ar presente no último vagão e que permanece em regime de transmissão enquanto a condição de pressão ideal estiver

8 presente; Um segundo módulo é instalado em pelo menos uma estação fixa disposta próxima ao trilho e compreendendo um receptor que recebe o sinal transmitido pelo primeiro módulo e envia uma mensagem indicativa da passagem do vagão final ao operador da composição ferroviária. A mensagem enviada pelo segundo módulo ao operador da composição ferroviária é mensagem de voz. Exemplo (Cauda Conferida no Quilômetro xxx+xxx) Em uma concretização preferida da presente invenção, o segundo módulo é capaz de enviar ainda uma mensagem indicativa da passagem do vagão final a uma instalação remota da composição ferroviária, Centro de Controle Operacional CCO, lembrando que esse processo é completamente automático. Ainda na concretização preferida da presente invenção, a composição ferroviária compreende um sistema de frenagem com um encanamento geral, e o primeiro módulo um transmissor que quando a pressão no interior do encanamento geral é igual ou superior a uma pressão pré-definida do sistema de frenagem. Preferencialmente, o primeiro módulo é fixado diretamente ao encanamento geral por meio de um conector de fácil e rápida aplicação sem se expor a riscos ergonômicos e físicos como a de trabalho em altura. O primeiro módulo compreende preferencialmente uma caixa compacta que encerra o transmissor e uma fonte de alimentação independente, sendo que a fonte de alimentação é uma bateria e sua vida útil é de 4 anos, o transmissor é um micro-rádio digital. Nessa configuração, a caixa compacta possui uma dimensão de cerca de 40 x 40mm e o primeiro módulo pesa cerca de 30g. O segundo módulo compreende um receptor de radio Digital instalado em uma caixa compacta, sendo que a caixa compacta possui uma dimensão de cerca de 50 x 40 mm e o segundo módulo pesa cerca de 40 g. Para melhor expor os ganhos, voltamos a traçar o gráfico de THP após o projeto implantado.

9 Horas Meta Real Acum. Real 2011 Meta ,60 1,40 1,47 1,31 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 1,20 0,83 0,58 0,71 0,75 0,55 0,61 0,64 0,89 0,20 0,00 Fonte: arquivos internos FCA Foi um ganho incomparável! Vejamos o gráfico de custo após projeto Custo , , , , , , , ,00 0,00 mensal anual Fonte: arquivos internos FCA. Obtemos ganhos tangíveis e Intangíveis, tais como:

10 Ganhos tangíveis Possibilitou aumento de produção Uma economia anual superior a R$ 4,600, Onde eliminamos a confecção de novos EOT, redução de THP por motivo de falha na conferencia de cauda Manutenção Eliminação de manutenção corretiva em equipamentos de conferencia de cauda, dando assim maior confiabilidade em nossos ativos. Circulação de trens Aumento significativo na circulação de trens pela confiabilidade na conferencia de cauda. Ganhos Intangíveis Motivacional Satisfação dos operadores por trabalhar com mais uma ferramenta para auxílio na condução dos trens e significativa diminuição do transit-time e THP - Trem Hora Parado. Qualidade Com a eliminação dos riscos, adquirimos melhor qualidade e eficiência nas atividades da empresa, transportando assim as mercadorias de nossos clientes com maior segurança e em tempo hábil.

11 Imagens: Imagem de como é fixado o DCA Imagem de como era fixado o EOT no vagão Final Detalhe de como é fixado o DCA Referências FCA Ferrovia Centro-Atlântica SA, Disponível: