Audiência de Inovação da Automação. Plano Diretor de Automação e Informação

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1 Audiência de Inovação da Automação Plano Diretor de Automação e Informação São Paulo, 14 de fevereiro de Agenda Apresentação da ISA Gerenciamento da Produção - Princípios Mudança de Foco: Luzes para a produção Estado da Arte: Centro de Inteligência Operacional PDAI 2 1

2 ISA Distrito 4 - América do Sul Standards Certification Education & Training Publishing Conferences & Exhibits História da ISA A ISA oficialmente nasceu como Instrument Society of América em 28 de abril de 1945, em Pittsburgh, na Pennsylvania - USA (Estados Unidos). A norma, RP 5.1 Simbologia para Fluxograma de Instrumentação, a primeira da entidade, foi produzida em 1949 e o primeiro periódico, que por fim se tornou o que hoje é a Revista Intech, foi publicado em Hoje são aproximadamente membros, presentes em mais de 110 países. 2

3 Objetivo Mundial Desenvolver e estimular as iniciativas relacionadas com a teoria, o projeto, a produção e o uso de instrumentação, computadores e sistemas de medição, controle e automação industrial nos vários ramos científicos e tecnológicos, além de maximizar o valor do trabalho dos profissionais em suas áreas de abrangência. Visão Ser a mais importante organização de profissionais e provedora de informações e desenvolvimento profissional para as áreas de Instrumentação, Sistemas e Automação Industrial. 3

4 Produtos e Serviços Exposição Congresso Desenvolvimento profissional Treinamento Publicações Normas & Padrões Livros Revistas 4

5 Principais Benefícios Assinatura gratuita das revistas InTech e InTech América do Sul; Down Load gratuito da maioria das Normas da ISA via Internet; Descontos nos livros e cursos ; Acesso ilimitado ao portal Participar de Encontros Técnicos; Troca de Experiências; Valorização de sua Carreira; Oportunidades profissionais; corporativo gratuito; Revistas Técnicas Benefícios do associado ISA Revista InTech :: 12 edições anuais InTech América do Sul :: 10 edições anuais 5

6 ISA Show South America 150 expositores visitantes Congresso e Mini Cursos ISA Show South America

7 Agenda Apresentação da ISA Gerenciamento da Produção - Princípios Mudança de Foco: Luzes para a produção Estado da Arte: Centro de Inteligência Operacional PDAI Influência da Automação e Controle nos Ativos Físicos Conseqüências de um Controle de Processos Inadequado Desempenho Financeiro Desempenho da Planta Desempenho Operações Unitárias Equipamentos Físicos Reatores, compressores, Trocadores de calor, etc. Ativos de Controle de Processos Válvulas, sensores, controle regulatório, controle avançado, analisadores, sensores virtuais Redução Produtividade, Aumento dos Custos Afeta qualidade, rendimentos, matéria prima, energia, insumos, etc... Baixa Eficiência - Operações Unitárias Baixo Desempenho Equipamento Controle Inadequado 75% dos ativos físicos de uma planta estão sob influência do controle de processos. Fonte: 14 7

8 Níveis ISA 95 Distintos Conjuntos de Atividades Nível 4 Planejamento de Negócios & Logística Escalonamento da Produção, Gerenciamento Operacional, etc. 4 - Estabelecer o planejamento básico de produção da planta, uso de materiais, entrega e logística. Determinar níveis de estoques. Escala de Tempo Meses, semanas, dias, turnos Nível 3 Gerenciamento de Operações de Manufatura Despacho de produção, Escalonamento Detalhado de Produção, Garantia de Confiabilidade, Controle de fluxo/ controle de receita, cadenciar o processo em estados para produzir os produtos finais desejados. Manter registros e otimizar o processo de produção. Escala de tempo Turnos, horas, minutos, segundos Nível 2 Nível 1 Controle bateladas Controle Contínuo Controle Discreto 2 - Monitoração, Controle Supervisório e controle automático do processo de produção 1 - Sensoreamento do processo de produção, manipulação do processo de produção Nível O processo real de produção Fonte: S Crise de Identidade. O que é Automação? O que é TI? Nível 4 Nível 3 Business Logistics (ERP,MRP,SCM, ) Manufacturing Operations (PIMS, MES, LIMS, AM, ) Nível 2 Nível 1 Automation Systems (DCS, PLC, SCADA, ) 16 8

9 Implemente Colaborações Colaboração em Negócios Colaboração com Fornecedores Colaboração com Clientes Colaboração em Engenharia Colaboração Logística Colaboração para Manufatura Distribuída 17 Necessidades PROBLEMA: uma enorme quantidade de informações de processo e conhecimento (knowledge) proveniente dos processos industriais é rotineiramente ignorada. Razões deste problema: Os dados são espalhados. Os dados não são convertidos em informação. Os dados não são bem correlacionados aos equipamentos de processo. Grande volume de dados. Complexidade de manter-se um tratamento uniforme de dados, da informação resultante e do conhecimento gerado. 18 9

10 Onde está a Oportunidade? Aprender a partir do comportamento do processo, padronizar Best Practices e buscar a otimização Oportunidade para otimização Oportunidade imediata Estado corrente da planta Best Practices Potencial Real 19 Informação Informação Relevante Na hora certa Para a pessoa certa No formato certo No lugar certo Relevante Significa: Só a informação necessária Eu estou usando a mesma cueca há três dias

11 Informação Informação significa, informação correta Vamos ver agora... Tem alguém que ainda não entregou o relatório de progresso do seu departamento? 21 PIMS Infra-estrutura InfoPlus.21 PIMS 22 11

12 Sinóticos 23 Estabilização de Processos O PIMS permite que os usuários conheçam melhor o comportamento do processo e permite, por exemplo, a visualização de dados de processo num contexto analítico 24 12

13 Acompanhamento do Processo Usuários utilizam o PIMS para análise e acompanhamento do comportamento do processo 25 Acompanhamento de Eficiência Energética Com o PIMS, os usuários são capazes de analisar a eficiência energética dos equipamentos de processo 26 13

14 Solução = PIMS + MES Funcionalidades de MES Banco de Dados Relacional (ORACLE) Base de Dados Histórica e de Tempo Real PIMS 27 PIMS x MES (rev.:00) 28 14

15 Mudança de cultura - Colaboração Visibilidade de dados = Responsabilidade MES força o workflow ideal da produção MES fornece informação do que deve ser melhorado Dados de performance são visíveis para todos os envolvidos pelo portal Tornar os resultados visíveis obriga os envolvidos a uma contínua prestação de contas 29 Conhecimento gerando Valor Isso só acontece se produzimos dados de qualidade Ninguém pode ser responsabilizado se os dados são ruins Geramos muita informação: tempo de ciclo, set-up, WIP, capacidade, throughput, disponibilidade, utilização, OEE, lead time, % ordens cumpridas no prazo, mas... Gerar relatórios não implica em usar relatórios visando melhoria Dados Informação Conhecimento Valor PIMS / MES 30 15

16 Governaça: Sem TAI a corporação não atinge os objetivos Fonte: Gary Larson - The Far Side 31 Excelência Operacional Dois Aspectos: 1. Melhoramento Contínuo 2. Sustentação do Controle Efetivo Necessidades dos Clientes COISAS CERTAS IMPROVE DEFINE MEASURE Processo Six Sigma DMAIC ANALYZE BEM Melhores Práticas da Indústria OpX: Execução sem falhas! 32 16

17 Agenda Apresentação da ISA Gerenciamento da Produção - Princípios Mudança de Foco: Luzes para a produção Estado da Arte: Centro de Inteligência Operacional PDAI : Manufacturing Operations Ranks #1 Customer Management ERP Product Lifecycle Management Sourcing & Procurement Supply Chain Management Manufacturing Operations Performance Management 8% 7% 6% 6% 12% 12% 10% 8% 15% 14% 15% 19% 19% 23% Most Important (n=939) Largest Dollar (n=939) Source: AMR Research 2006 Application Spending Survey 34 17

18 Investimentos projetados em Softwares de Operação de Manufatura em Mudança de Paradigma Qualitativo Quantitativo Como estão as coisas hoje, Carlos? Qual é o problema mais importante que temos esta manhã? 36 18

19 KPIs devem suportar operações e não o contrário Suporte a programas de Excelência Operacional Balanced Scorecards Six Sigma Lean Manufacturing TPM Asset Management GVA Geração de Valor ao acionista Qualquer programa requerendo a informação certa, para a pessoa certa, no formato certo na hora certa 37 Pesquisa da ARC: Por que instalar um MES? Visibilidade para Operações de Manufatura Melhoria da Qaulidade Atender Legislação Lotes Menores com Manufatura Enxuta Sincronização com outras plantas Gerenciamento de garantia e Recall Menores Ciclos de Vida de Produtos Proliferação de Produtos Adoção de Make To Order Gerenciamento e Controle de Kanban Ameaça de Outsourcing Outros 38 19

20 Pesquisa ARC: Funcionalidades desejadas Status da Ordem de Produção ou Lote Visibilidade de KPIs em Tempo Real Rastreabilidade Análise de Performance Overall Equipment Effectiveness Genealogia Relatório de conformidade Capacidade de carga em Tempo Real Suporte a Available to Promise Visibilidade de Kanban Agora Em dois anos 39 Indicadores Estratégicos Táticos Acompanhamento de Metas Corporativas BSC Satisfação do cliente Atendimento ao acionista Metas departamentais e de área Cumprimento à Programação Utilização da capacidade Operacionais Asset Management Paradas Performance de Linha: tempo de ciclo Energia / Combustíveis Meio Ambiente Qualidade 40 20

21 Planta Perfeita Planejamento, Utilização e Execução Planejamento de Operações é influenciado pela variabilidade da Performance e Utilização dos Ativos e da Execução da Manufatura Performance e Utilização dos Ativos Manutenção Corretiva Manutenção Preventiva Planejamento Semanal Manutenção Preditiva Gerenciamento de Ativos Colaborativo Planejamento de Turno Planejamento em tempo quase real Manufatura Pro Ativa Manufatura Automática Sem Evento Planta Perfeita Monitoração em Tempo Real OEE 85% Produção XX Utilização YY Planejamento de Operações Planejamento Mensal Manufatura Responsiva Antes do Evento Execução da Manufatura Eventos não Planejados Manufatura Reativa Depois do Evento Durante o Evento 41 Análise de Performance da Planta 42 21

22 Alinhamento com objetivos de negócio em todos os níveis 43 Agenda Apresentação da ISA Gerenciamento da Produção - Princípios Mudança de Foco: Luzes para a produção Centro de Inteligência Operacional PDAI 44 22

23 Centros de Inteligência Análise e Visualização Centralizada de Eventos e KPIs 45 Que KPIs devem estar em um dashboard? Percepção Diagnóstico Ação Evento Informação Tempo Real Oportuna Notificação no Dashboard Utilidade da Informação Horizonte de Utilidade Relevante?! Informação Acionável Formato Apropriado 46 23

24 Centro de Controle de Energia e Utilidades Area #1 Area #2 Area Area #N Steam NG Power Electric Power Fuels Utilities COG/BFG/GN Heavy Oil Diesel Coal Industrial Water Steam N 2 Cold Water O 2 Compressed Air Ar 47 O por que de um CIO Ação Indicadores Visão Analítica Colaboração Melhores Práticas Onde eu posso ganhar? Informação Eventos Por que está variando tanto? Por que o rendimento da outra área está melhor? O que fazer para reduzir consumo de energia? Como diminuir as paradas? Como estender o nosso padrão de operação para as novas empresas adquiridas? Resultado 48 24

25 Visão Analítica com KPIs centralizados SAP ERP xmii Calculated 49 Paradas - Benefícios Rápida identificação de paradas Livre classificação por causa, tipo de parada, turno, turma, data, etc Organização por árvore de ativos mostrando sistema/planta/área de processo/sub-área/equipamento Rápido restabelecimento operacional 50 25

26 Traduzindo paradas em negócio Perdas de Oportunidade em m 3 ou R$ 51 Example: OLAP for downtime analysis Examples de dimensão: Ano Mês Dia Produto Tipo de produto Turma Turno Área Equipamento Tipo de parada Motivo de parada Cliente 52 26

27 Gerenciamento dos Equipamentos: OEE Horas Calendário Horas Programadas Horas Disponibilizadas pela Manutenção Horas Operacionais Manutenção Prev + Cor Sem Demanda Disp Horas Trabalhadas Perdas Operacionais Utilização Horas Operadas no Tempo Padrão Perdas de Velocidade Perf Peças Boas Peças Ruins Qualidade 53 OEE - Benefícios OEE é base para medição de produtividade Aumento de OEE é traduzido em mais produção Metodologia já implantada em vários clientes às vezes de forma não mecanizada 54 27

28 KPIs Objetivo: Gerenciar todos os KPIs operacionais em tempo real 55 Dashboard Centro de Gerenciamento de Ativos Processo Manutenção Infraestrutura Fig.:1125 (rev.:000) 56 28

29 Agenda Segunda Parte Conceituação PDAI Visão conceitual PDAI Versão planejamento cinco anos PDAI Versão Análise de Maturidade 57 O que é o PDAI O PDAI é um documento que descreve o estado atual da automação e sistemas de informação de manufatura (MIT) de uma planta industrial e gera um planejamento para se atingir um novo patamar a fim de suportar as estratégias de negócio Um dos objetivos do PDAI pode ser traçar um caminho para se atingir a Excelência Operacional e proporcionar um Ambiente Colaborativo visando as metas da organização 58 29

30 PDAI - Etapas Estudo dos Processos Tecnologia Disponível Estudo dos Equipamentos Visão Estratégica da Empresa Situação AS - IS Estudo da Automação Existente Estudo dos Sistemas de Informação Técnicas em Automação Melhor configuração Benefícios Filosofia da Empresa Relação Custo/Benefício Prioridades Estimativa Custo Do Projeto Cronograma para Implantanção Texto Final PDAI 59 Planos diretores executados Plano de Revitalização do Complexo de Carajás da CVRD PDAI do Sistema sul da CVRD 18 minas PDAI do Sistema Minas Rio da MMX Mineração Plano de revitalização do Porto de Tubarão PDAI da unidade Amapá da MMX Mineração Especificação técnica de PIMS & MES para usina da Samarco em Mariana - MG Especificação Técnica do MES da Laminação da Villares Metals Especificação do CIO Centro de Inteligência Operacional da CVRD PDAI da Villares Metals PDAI da unidade de laminação da Aços Villares Unidade Pinda 60 30

31 Razões para Desenvolvimento PDAI Mensuráveis: Atingimento de metas estratégicas: Aumento de produção, redução de custos, aumento de qualidade, diminuição da variabilidade do produto e a produção, redução de perdas Padronizar uma grande organização reduzindo custo de implantação e sustentabilidade dos sisitemas de automação Não mensuráveis: Obtenção de um planejamento integrado do tipo top-down Impedimento da fragmentação de esforços Padronização das soluções em torno de uma arquitetura mestre Previsão da estratégia de atualização dos sistemas de automação compatível com a velocidade de evolução da tecnologia de automação Previsão dos investimentos 61 PDAI Como fazer Envolver a diretoria da empresa Promover palestra inicial de motivação com todos os participantes Evitar criticar às não conformidades encontradas Considerar os aspectos psicológicos e políticos da organização Obter informações estratégicas sobre os diversos produtos e insumos Evitar tendências por defeito de amostragem de opiniões Recomendar visitas e treinamentos para que o cliente possa confirmar aspectos tecnológicos Converter problemas de negócio em Toda tecnologia quando avança sobre conceitos tradicionais se parece com mágica requisitos para a automação... Revisar o plano a cada 5 anos 62 31

32 Agenda Segunda Parte Conceituação PDAI Visão conceitual PDAI Versão planejamento cinco anos PDAI Versão Análise de Maturidade 63 Metodologia do Projeto PDAI Convencional Entender os PROCESSOS ATUAIS Entender as NECESSIDADES DE NEGÓCIO Analisar as NECESSIDADES OPERACIONAIS e de NEGÓCIO Identificar oportunidades de GANHOS Estimar INVESTIMENTOS e RETORNOS Identificar SOLUÇÕES para capturar os ganhos identificados Desenvolver um ROADMAP para implementação das soluções (projetos e ações priorizadas) IMPLEMENTAR 64 32

33 Etapas de um PDAI convencional Workshops e Entrevistas Coleta de dados de negócio Identificação de oportunidades Especificação de soluções Definir e priorizar projetos Desenvolver Roadmap Coleta de dados operacionais Análise de dados e informações Estimativa de benefícios Estimativa de custos Desenvolver Cronograma Financeiro Entrega Final 65 Áreas Envolvidas Planejamento e Controle da Produção Gerência Geral Suprimentos Vendas RH Engenharia Operação e Processo Informática Qualidade Meio Ambiente Manutenção Automação 66 33

34 Documentos Gerados Plano Diretor Fluxogramas revisados (opcional) Cópia de palestra de apresentação Sumário Executivo Banners de arquiteturas, filosofia... Relatório As-IS (opcional) 67 Determinação dos Objetivos Estratégicos do Cliente Aumentar a produção Diminuir consumo de insumos Reduzir consumo específico de energia Reduzir estoques de matéria-prima, produtos acabados Reduzir do WIP Validar todas as etapas do processo Obter rastreabilidade do processo visando qualidade ou exportação Obter rastreabilidades das OPs Obter rastreabilidade do Processo Reduzir o número de setups da linha Reduzir o tempo de setup (setup automático) Apropriar custo para as diversas áreas de processo: aumento da observabilidade 68 34

35 Agenda Segunda Parte Conceituação PDAI Visão conceitual PDAI Versão planejamento cinco anos PDAI Versão Análise de Maturidade 69 Metodologia Alternativa Matriz de Maturidade Definir Focos de Análise (Dimensões) Medir Gaps em relação ao Desejado Quebrar focos em Sub dimensões Estabelecer Plano de Ação Priorizar Iniciativas Definir Matriz de Excelência Implantar Avaliar Sites Avaliar Resultados 70 35

36 Metodologia Escolha de Funções Orientada a Processos Objetivo Dimensão Sub-Dimensão Sub-Dimensão Manter Ativos on-spec Gerência de Ativos CBM = Condition Based Maintenance Monitoração de malhas de controle Ferramentas Monitoração de Redes Monitoração de Máquinas rotativas Instrumentação Inteligente Gerência de Alarmes 71 Metodologia Matriz de Excelência Objetivo Dimensão Sub-Dimensão Sub-Dimensão Aumentar a Performance de Ativos Gerencia de Produtividade Gerenciamento de OEE Gerenciamento de Paradas Ferramentas Gerenciamento de Utilização Gerenciamento de Eficiência Gerenciamento da Qualidade 72 36

37 Matriz de Maturidade: Mede nível de Excelência DIMENSÂO Controle Regulatório FRACO Malhas sintonizadas apenas durante startup. Malhas não sofrem inspeção regular. REGULAR Malhas são inspecionadas periodicamente. Sintonia manual. Malhas são inspecionadas manualmente periodicamente. Ferramenta automática para sintonia de malhas. GAP BOM MUITO BOM Existe Ferramenta de monitoração e diagnóstico on-line de malhas. Os indicadores são acompanhados em um painel central. Sintonia é feita por ferramenta automática. Plano de Ação 73 Eleição dos Projetos Ganhos Mehores Projetos Piores Projetos Dificuldade = F (Riscos, Investimentos, etc.) 74 37

38 Medindo o Êxito de um Projeto Apontar Indicador Chave que seja fácil de Comprovar Comparar com Best In Class Ganhos Aumentar a Produção/Exportação Diminuir multa por atraso Diminuir pagamento de demourrage Diminuir give-away Diminuir downtime (DF ) Diminuir tempo de set-up (DF ) Diminuir lead-time (DF ) OEE Explorar Oportunidades de Ganho Ataque ao Bottomline: Redução de custos Custos Aumento de Eficência de Corrente Redução do bombeamento de Água nova Redução do Consumo de reagentes Redução do consumo de combustíveis 75 Consolidação do Roadmap Portfolio de Projetos Roadmap = Pipeline de projetos aprovados com orçamento e prazos de execução 76 38

39 Plano Diretor x Revitalização Plano Diretor Horizonte de cinco anos Natureza: Estrutural Escopo: Descreve processos de negócio Avaliação e emissão de relatório AS-IS Determinação da situação desejada e emissão do relatório TO-BE Geração das Fichas de Projeto Orçamentação Priorização baseado em retorno Portifólio e Road Map Revitalização Foco no curto prazo: ciclos de 4 meses Natureza: Corretiva Metodologia: Avaliação dos sistemas visando Quick Wins Eleição dos melhores projetos Protifólio e road map Execução Avaliação de Retorno Rollout da aplicação para demais sites 77 Muito Obrigado Constantino Seixas Filho seixas@atan.com.br (031)