Alstom Grid Unidade RMG Centro de Competência em Compensação Reativa

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1 Alstom Grid Unidade RMG Centro de Competência em Compensação Reativa Daniel Lacerda Agosto 2011 GRID

2 Agenda 1 - EMPRESA: ALSTOM / Grid / PL ITR / Sub-PL PC / Unid. RMG 2 Organização R&D 3 Principais Projetos 4 Problemas Encontrados 5 - Conclusões 6 - Q & A Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 2

3 Alstom Group 3 Main Activities in 4 Sectors Equipment & Services for Power Generation Alstom Power Equipment & Services for Rail Transport Alstom Transport Alstom Renewable Power Equipment & Services for Power Transmission Alstom Grid Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 3 ALSTOM / Grid / PL ITR / Sub-PL PC / Unid. RMG

4 Alstom Grid Product Lines (1/2) AC SUBSTATIONS (up to 1200 kv) Air/Gas-insulated switchgear Offshore and onshore wind farms Turnkey high voltage substations Grid interconnection for all types of generation POWER ELECTRONICS ACTIVITIES One of the leaders in HVDC Systems Specialist in Flexible AC Transmission Systems (FACTS): SVC, VSC, etc. GAS-INSULATED SUBSTATIONS & LINES (GIS & GIL) 2,000 substations GIS Over 150 km single-phase GIL SF 6 reduction INSTRUMENT TRANSFORMERS More than 200,000 equipments Power Compensation Business POWER TRANSFORMERS More than 130,000 MVA 1,000 transformers per year World s largest electric arc furnace transformer Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 4 ALSTOM / Grid / PL ITR / Sub-PL PC / Unid. RMG

5 Alstom Grid Product Lines (2/2) CIRCUIT BREAKERS Over 80,000 equipments 8,000 solutions per year Top three suppliers with Live Tank, Dead Tank and compact modules DISCONNECTORS N 1 manufacturer Over 140,000 units in more than 130 countries SERVICES From network design to asset evolution From project to long-term partnerships From emergency to predictive maintenance SUBSTATION AUTOMATION SOLUTIONS MiCOM IED (Intelligent Electric Device) Conventional and Digital Control Systems (PACiS) NETWORK MANAGEMENT SOLUTIONS Worldwide leader in Energy Management Systems (EMS) Market Management Systems (MMS) Distributed Management Systems (DMS) Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 5 ALSTOM / Grid / PL ITR / Sub-PL PC / Unid. RMG

6 Instrument Transformers (ITR) Sub-Product Lines Instrument Transformers (IT) Power Compensation (PC) Bushings Digital Instrument Transformers Current Transformers (CT) Inductive Voltage Transformers (PT) Capacitive Voltage Transformers (CVT) Combined Metering Units Air-Core Reactors Line Traps Power Capacitors Capacitor Banks Harmonic Filters Active Filters Bushings for: Transformers Generators GIS Wall Bushings AC/DC solutions Optical Current Transformers Flexible Optical current transformers Combined Metering Unit Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 6 ALSTOM / Grid / PL ITR / Sub-PL PC / Unid. RMG

7 Power Compensation (PC) Productive Sites RMT (Tampere, Finland) Air-Core Reactors Power Capacitors Capacitor Banks Harmonic Filters Active Filters Protection Relays RMM (Toluca, Mexico) Power Capacitors RMK (Hosur, India) Line Traps ITR Competency Center for Air Core Reactors and Line Traps RMG (Itajubá, Brazil) Air-Core Reactors Line Traps 2011: Power Capacitors Capacitor Banks Harmonic Filters Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 7 ALSTOM / Grid / PL ITR / Sub-PL PC / Unid. RMG

8 Unidade RMG - Produtos RMG - Transformadores para Instrumentos de Alta Tensão Transformadores de Corrente, Potencial e Potencial Capacitivo, isolamento tipo óleo, uso externo. Nível de isolamento : até 765 KV RBH Reatores e Bobinas de Bloqueio ACR : - Potência: até 100 MVAr por módulo - Nível de isolamento : até 1300 kvp (Reatores em série) LT : - Frequência: de 30 khz a 500 khz - Indutância: tipicamente de 0.1 mh a 2.0 mh BAT High voltage switchgear Disjuntores Seccionadores Alta Tensão Pára-raios Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 8

9 RMG Unit HAEFELY-ER 1976 Line Traps 1979 OSD Reactors 1984 FED Reactors 2004 Milestones 2006 RMG as Competence Center for Coils 2008 Product Line of Power Compensation MCD Reactors 2011 Power Capacitors Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 9 ALSTOM / Grid / PL ITR / Sub-PL PC / Unid. RMG

10 Apresentação Compensação Reativa 5140 m² funcionários CAPACITORES DE POTÊNCIA REATORES E BOBINAS DE BLOQUEIO * Abril 2011 Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 10

11 Linha de Produtos Capacitores Reatores de Núcleo de Ar Características Robustez Baixo nível de ruído Elevação de temperatura conservativa Tratamento superficial especial Possibilidade de instalação em áreas compactas Larga experiência no mercado doméstico (Brasil) e mercado de exportação Projeto certificado por diversos ensaios de tipo (CEPEL, IREQ, KEMA e outros) Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 11

12 Reatores de Núcleo de Ar Open Style Design (OSD) Fiber encapsulated design (FED) Multi-wire cable design (MCD) F Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 12

13 Reatores de Núcleo de Ar - Potência nominal: até 80 MVAr por módulo - NBI: até 1300 kvp (Reatores série) Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 13

14 Fornecedor completo de soluções em reatores... programa completo de entrega e serviços... Reatores limitadores de corrente Reatores de aterramento de neutro Reatores de alisamento (DC) Reatores de filtros de harmônicas Reatores de compensação (shunt) SVC Reatores de inrush Reatores para fornos a arco Reatores especiais para laboratórios Reatores sobressalentes Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 14

15 Linha de Produtos Bobinas de Bloqueio Características Frequência: de 30 khz a 500 khz Indutância: tipicamente de 0.1 mh a 2.0 mh Construção leve Dispositivo de sintonia de altíssima confiabilidade Possibilidade de instalação de dispositivos de sintonia Alstom em bobinas de bloqueio de outros fabricantes Larga experiência no mercado doméstico (Brasil) e mercado de exportação Projeto certificado por diversos ensaios de tipo (CEPEL, IREQ, KEMA e outros) Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 15

16 Linha de Produtos Capacitores Capacitores de Potência Tensão de 1 a 24 kv Potências de 50 a 1000 kvar / 50 Hz (max 1200 kvar / 60 Hz) Fusíveis internos ou sem fusíveis Aplicações: Bancos de Capacitores Shunt Filtros de Harmônicos para Sistemas Industriais e HVDC SVC (Sistemas de Comp. Estática) Compensação Série Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 16

17 Linha de Produtos Capacitores Bancos de Capacitores Shunt Controle de tensão para sistemas de transmissão Correção de fator de potência para indústrias Tensão até 145 kv Potências de 500 kvar até 300 Mvar Normalmente requer um reator de amortecimento em série para limitar transitórios de manobra Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 17

18 Linha de Produtos Capacitores Filtros de Harmônicos Correção de fator de potência para indústrias Controle do nível de distorção harmônica do sistema Tensão até 145 kv Potências de até centenas de Mvar Requer um reator em série para sintonia com o banco de capacitores numa determinada freqüência. Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 18

19 Agenda 1 - EMPRESA: ALSTOM / Grid / PL ITR / Sub-PL PC / Unid. RMG 2 Organização R&D 3 Principais Projetos 4 Problemas Encontrados 5 - Conclusões 6 - Q & A Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 19

20 Who is Who in Power Compensation (RMG Unit) Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 20

21 Who is Who in Power Compensation (RMG Unit) Renato Sarlas Unit Director Sales/Commercial Engineering Tendering Application Production R&D Marcos Soares Sales Manager Ricardo Campos Supervisor Marcelo Moraes Supervisor Daniel Lacerda R&D Manager Diego Pires Tendering Engineer Andre Lanza Tendering Engineer Mauro Yanase Tendering Engineer Solutions in Power Compensation Technical Support for Customers Technical Specification Engineering Studies Special Designs Technical Training Cesar Sene Design Technician Dirceu Sarto Design Technician Rodrigo Quaresma Design Technician Rodrigo Aprigio R&D Engineer Gustavo Pereira R&D Technician Jonas Roberty Draftsman Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 21

22 Who is Who in Power Compensation (Depto. DRD) R&D and Engineering DANIEL LACERDA R&D DANIEL LACERDA Engineering MARCELO MORAES Application RICARDO CAMPOS New Products Technology Transfer Redesign to Cost Research Projects (modelisation, calculs., process, etc.) Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 22 OPERATIONS Customer orders - Calculation - Manufacturing sheets - Configuration of BOM Drawings - Orders - Quotations - Manufacturing / components - Packaging BOM Management - Master list - Cost calculations / updates Engineering KPI s Engineering databases Type test reports database Instruction manuals Brochures Archive Tendering (technical support, optimization, etc.) Power Comp. Solutions (spec. calc., seismic, solutions, etc.) Customer Intimacy (Support / Homologation / Customization) Customer Feedback (tech. marketing / competition / gaps )

23 Classificação dos projetos Famílias de projeto Projetos ITR Transferência de tecnologia Desenvolvimento de novos produtos / linha de fabricação Projetos da unidade (FRM) Re-design to cost Cost Breakdown Analysis Desenvolvimento de produtos / soluções especiais (nicho) Melhorias de processo Projetos curtos Estudos Técnicos Pesquisa básica Desenv./aperfeiçoamento de modelos de cálculos Ferramentas de cálculo Estudos de viabilidade Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 23

24 Processos Regulares Relatório mensal de R&D (desenv. projetos, savings, etc.) Reuniões de validação / aprovação de projetos da unidade Atualização / avaliação de KPI s ROM (Relatório de Oportunidades de Melhorias) FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) Performance Indicators CR(G) RATT (Relatório de Análise de Tecnologias e Tendências) Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 24

25 Agenda 1 - EMPRESA: ALSTOM / Grid / PL ITR / Sub-PL PC / Unid. RMG 2 Organização R&D 3 Principais Projetos 4 Problemas Encontrados 5 - Conclusões 6 - Q & A Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 25

26 Principais projetos realizados 1 Desenvolvimento da Tecnologia MCD (CABLE) Desenvolvimento de produto novo para a empresa Business Plan (2.5 MBRL) Programa de Cálculo de Ruído Audível (ACR NOISE) Modelo de cálculo (pesquisa básica) / software Parceria com Universidade (600 KBRL) Reator Seco de Supressão de Arco (ATT) Desenvolvimento de novo produto para o mundo Demanda de cliente (< 100 KBRL) TT Capacitores de Potência (BPC) Transferência de tecnologia Business Plan (6.5 MBRL) Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 26

27 1 Desenvolvimento da Tecnologia MCD (CABLE) Business Plan (2.5 MBRL) Processo industrial totalmente novo - Junção de equipamentos de diferentes indústrias - Software de projeto / modelos de cálculo - Protótipos / validação - Obras civis (rearranjo do lay-out da fábrica) F Resp.: Equipe: Gerente R&D - Eng. R&D - Desenhista Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 27

28 2 Programa de Cálculo de Ruído Audível (ACR NOISE) Parceria com Universidade (600 KBRL) Ensaios de vibração - Modelo de cálculo teórico - Desenvolvimento de software - Validação em câmara semi-anecóica - Validação em massa Resp.: Engenheiro de Cálculos Equipe: - Universidade ( ) - Gerente R&D Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 28

29 3 Reator Seco de Supressão de Arco (ATT) Demanda de cliente (< 100 KBRL) Solicitação de cliente - Mudança de conceito construtivo do produto - Diferentes tentativas fracassadas - Sucesso com solução simples - Produto blockbuster - Novo produto no mercado Resp.: Gerente de R&D Equipe: - Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 29

30 4 TT Capacitores de Potência (BPC) Business Plan (6.5 MBRL) Complemento da linha de produtos da unidade em compensação reativa - Transferência de tecnologia da fábrica da Finlândia - Plano de negócios completo Resp.: Engenheiro de R&D Equipe: - Especialista em produção - Gerente de R&D - Técnico Eletrotécnica - Operários (2) + representantes de diversos departamentos Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 30

31 Agenda 1 - EMPRESA: ALSTOM / Grid / PL ITR / Sub-PL PC / Unid. RMG 2 Organização R&D 3 Principais Projetos 4 Problemas Encontrados (experiência Alstom) 5 - Conclusões 6 - Q & A Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 31

32 Business Plan - A parte mais difícil de calcular, prever (e depois cumprir) é o volume de vendas esperado e respectiva margem de lucro. Informações de mercado são escassas e incertas. - Os demais itens de P&L podem ser muito bem cumpridos se analisados e previstos com o nível de detalhamento apropriado. - O segundo grande risco é de se atingir uma situação de inviabilidade técnica do plano. O estudo de viabilidade deve ser consistente (inclusive com protótipos) para novos produtos. - A avaliação do custo do projeto depende muito do estudo de viabilidade, se detalhado e cotado suficientemente os principais elementos de custo. - Muitas vezes o movimento estratégico dos concorrentes e as mudanças de mercado durante a implementação do plano são ignoradas no plano. - O monitoramento dos itens acima durante a implementação, visando eventuais ajustes de rota, muitas vezes não é realizado ou não é sistemático. - A aprovação dos Business Plan em todas as esferas demora muitos meses (às vezes anos). O prazo final costuma ser mantido ou minimamente postergado. Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 32

33 Planejamento e gestão - Os projetos de inovação da Alstom não justificam a utilização de softwares robustos como MSProject. - Os cronogramas raramente incluem alguma flexibilidade para eventos inesperados. - Prazo de entrega de fornecedores (principalmente maquinário) tem alto risco de falha. Recomendável monitoramento constante dos principais fornecedores. - Pequenas melhorias / projetos curtos podem apresentar resultados significativos, porém muitas vezes apresentam risco técnico. Deve-se encontrar o correto equilíbrio entre simplicidade e validação. - Custos e prazos de lançamento comercial e homologação não devem ser esquecidos. - Apenas com dedicação exclusiva o projeto pode ser bem gerido. As metas de faturamento se sobrepõem a qualquer projeto de R&D. Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 33

34 Resultado - Toda validação possível deve ser realizada. - A validação de projetos/melhorias/alterações deve ser realizada em conjunto com diversos departamentos. - A industrialização completa (princ. pequenos projetos) deve considerar todos os detalhes: - Propriedade intelectual - Revisão de normas de projeto, fabricação e processo - Documentos internos (princ. fabricação) - Manuais e catálogos - Ensaios de tipo (homologação) - Ferramentas de cálculo, comerciais, etc. - Treinamento (todos os envolvidos) - Controle de entrada e saída de linha (carteira, estoques, etc.) - Impacto da mudança em termos de estoque, entrega, processo, robustez, ambiental e segurança, entre outros - SWOT e (mais difícil) execução das ações de mitigação Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 34

35 Agenda 1 - EMPRESA: ALSTOM / Grid / PL ITR / Sub-PL PC / Unid. RMG 2 Organização R&D 3 Principais Projetos 4 Problemas Encontrados 5 - Conclusões 6 - Q & A Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 35

36 Conclusões gerais - A estrutura de R&D da ITR está baseada em Centros de Competência pulverizados nas unidades, respeitando as diferentes origens tecnológicas. - A expertise diversificada não é satisfatoriamente aproveitada devido à dificuldade de comunicação entre as unidades. Direção futura? - A estruturação do Centro de Competência da unidade de Compensação Reativa da RMG, principalmente com relação aos processos regulares previstos, está incompatível com o tamanho do negócio e seus objetivos. - O principal fator de insucesso na gestão dos projetos está relacionada com a falta de dedicação exclusiva da equipe de R&D. Metas de faturamento são sempre prioridade máxima. Apresentação ALstom - CRI Minas - Ago2011- P 36

37 RMG Unit Address Av. Nossa Senhora da Piedade, 1021 Bairro Nações Itajubá/MG CEP Phone Website Alstom Grid Cost-Efficient Power Quality GRID

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