SPACe Brazil 2016Siemens Process Automation Community event

Hotel Casa Grande, Guarujá, SP - 13 de Julho de 2016

Aplicação de sistemas de batelada e

gerenciamento de materiais na indústria de café

Palestrantes:

Lucas Lopes Lemos

Vinicius de Moura Dias

Empresa: Setta Engenharia

Apresentação

Nome: Vinicius de Dias Moura

Função: CEO

Experiência: Engenheiro Eletricista – UFMG, Belo Horizonte

Especialista em Qualidade da Energia

2 anos na ATAN Sistemas – Implantação de projetos PIMS

11 anos como sócio-proprietário do Grupo Setta

Responsabilidades: Gerenciamento e liderança do Grupo Setta

Apresentação

Nome: Lucas Lopes Lemos

Função: Engenheiro de Automação

Experiência: Engenheiro Mecatrônico – UFU, Uberlândia

3 anos em automação industrial

2 anos trabalhando na Setta Engenharia

Mais de 15 projetos de automação entregues nos últimos 2 anos

Participou do projeto que implantou o primeiro S7-1500 no Brasil

Responsabilidades: Gestão do setor de automação da Setta Engenharia

Gerenciamento de obras

Desenvolvimento de projetos de instrumentação (P&ID), lógicas e telas,

comissionamento e start-up

Setta Engenharia

• Empresa do Grupo Setta responsável por:

• EPCs – engenharia, materiais e construções elétricas (<34.5kV e BT);

• Instrumentação e AUTOMAÇÃO;

• Presente em todo território nacional;

• Em atividade há 10 anos;

• Executou até o momento mais de 400 obras;

• Atua nos mais diversos seguimentos: alimentício, agronegócio, siderurgia, mineração,

fertilizantes, setor terciário, etc;

• Fábrica própria de painéis. SIMOPRIME Partner.

Cliente

• Expocaccer - Cooperativa de Cafeicultores do Cerrado – Patrocínio, MG;

• Está entre as 400 maiores empresas do agronegócio e entre as 5 primeiras no

segmento de café no Brasil (“Melhores e Maiores” da Revista Exame, 2012);

• Conquistou as principais certificações nacionais e internacionais para o café;

• O produto final é o café in natura (não é realizada a torra ou a moagem);

• Possui na carteira de clientes, dentre outros, Nespresso e Starbucks;

• Dispõem de unidade de beneficiamento e preparo de café com capacidade de

processamento de 2.000 sacas/dia;

• Está iniciando as operações em uma nova unidade com capacidade de

beneficiar 10.000 sacas/dia – a maior do mundo.

Projeto – Demandas

• Automatizar o maior complexo de preparo de café do mundo prevendo:

Curto espaço de tempo entre o início do projeto e da operação (fev/2016 a jun/2016);

Especificar, comprar, montar e comissionar todos os instrumentos.;

Construir um sistema apto a processar a grande variedade de bateladas;

Possibilitar o setup rápido do maquinário em função do tipo de café;

Projeto – Demandas (Por que bateladas?)

• Por que bateladas são necessárias para a produção do café?

As bateladas são utilizadas com dois propósitos:

1. Beneficiar o café;

2. Realizar os “Blends” a partir da mistura de diferentes cultivares de café.

Projeto – Demandas (Por que bateladas?)

1. Beneficiar o café;

• Consiste de até 5 etapas: a pré-limpeza, a catação de pedras, a classificação, a

ventilação e a separação por cor.

• Os processos variam de acordo com a qualidade final desejada e a inicial do café.

Catador, Pré-limpeza

e ClassificadorasDensimétricas Eletrônicas

Entrada

Café A

Saída

Café A / 14

Catador, Pré-limpeza

e ClassificadorasDensimétricas

Entrada

Café B

Saída

Café B / 17

2x

Projeto – Demandas (Por que bateladas?)

2. Realizar os “Blends” a partir da mistura de diferentes cultivares de café.

• Irão resultar em diferentes sabores e aromas no produto final;

• Os “Blends” são elaborados em função das demandas do cliente final.

Produtor A

Café Arábica 17

Produtor B

Café Arábica 18

40% + 60% = Blend X

Produtor A

Café Arábica 17

Produtor B

Café Arábica 18

50% + 50% = Blend Y

Projeto – Demandas

Obter dados de processo de equipamentos terceiros (balanças de fluxo);

Garantir a não mistura indesejada de produtos;

Integrar o sistema com o WMS e com o ERP para:

Obter receitas de forma automática;

Realizar interlocks com o maquinário do armazém;

Informar os resultados do benefício e ter rastreabilidade das informações.

Projeto – Solução (Modelagem)

Tulhas de Entrada

Moegas de Pré-liga

Tulhas de Entrada Tulhas de Entrada

Balança de Fluxo Balança de Fluxo

Catador, Pré-limpeza

e ClassificadorasCatador, Pré-limpeza

e Classificadoras

Densimétricas Densimétricas

Eletrônicas Eletrônicas

Liga – Dosagem Fina Moegas de Pré-liga

Saída a

Granel

(caminhão)

Saída a

Granel (caminhão)Saída em sacas

de 60 kg

Balança Embegadora

ARMAZÉM

WMS

BENEFICIAMENTO

- S88 Unit (10

units no total)

- Fora do BATCH

- Controlado pelo

WMS

Projeto – Solução (Plataforma)

• Para a realização do projeto foram adotadas as seguintes tecnologias da SIEMENS:

Hardware

Controlador AS S7-400 410-5H – prevendo redundância para o futuro;

Remotas ET-200SP HF;

Inversores de frequência G120;

IHM TP-1200 Comfort.

Projeto – Solução (Plataforma)

• Para a realização do projeto foram adotadas as seguintes tecnologias da SIEMENS:

Software

PCS7 v8.1 SP1 (OS Single Station);

SIMATIC BATCH v8.1;

SIMATIC BATCH API v8.1.

Classificação do processo da Expocaccer

Projeto – Solução (Arquitetura)

Estação de Integração

Sala de OperaçãoPainel Controlador

Chão de fábrica

AS S7-400 410-5H

OS Single Station

BATCH Server

WinCC OPC DA SERVER

CCM

SINAMICS G120 DP

Switches

SCALANCE

Remotas

ET-200SP HF

IHMs TP-1200

Comfort

PROFINET

PROFIBUS

Servidores

ERP e WMS

Rack de Servidores

Ethernet

(Corporativa)

Fora do escopo

Remotas

ET-200SP HF

BATCH API

BATCH Client

Integration Center

Firewall

Fora do

escopo

Projeto –

(Fluxo de

Informação)

Estação de Operação

Estação de

Integração

Servidor WMS

ERP WMS

BATCH API

BATCH ServerWinCC OPC

DA Server

WMS OPC DA

ClientTabelas SQL

BATCH Integration

Center

BATCH Client

Servidor ERP

Receitas e

resultados Interlock

Desenvolvido

pela Setta

PCS7 OS Single Station (WinCC 7.3)

Qualidade

PCS7 AS S7-400

Projeto – (Fluxo de Informação)

• A troca de informações entre DCS, WMS e ERP ocorre da seguinte forma:

Tabelas Muro (via SQL Server)

Receitas;

Informações dos ingredientes;

Resultados do processo.

Projeto – (Fluxo de Informação)

OPC DA

Interlocks entre os equipamentos do armazém e os do beneficiamento;

Controle de abertura e fechamento das guilhotinas das moegas de pré-liga;

Acionamento de equipamentos comum aos dois processos.

Projeto – Resultados

Projeto – Resultados

• Automação completa do beneficiamento de café com necessidades mínimas de

intervenção do operador;

O segredo da qualidade do café não fica na mão dos operadores de

máquinas;

• Busca e geração automática de ordens de serviço e cadastro de materiais com as

informações necessárias para o processamento das bateladas;

Projeto – Resultados

• Maior conhecimento das capacidades do maquinário permitindo a definição mais

adequada da melhor batelada para cada tipo de café;

• Auxílio na definição de tipos de café, possibilitando a redução da grande variedade de

produtos finais;

• Rastreabilidade das informações em conjunto com o ERP e o WMS.

gruposetta.com.br . 34 3826.7800

R. Jefferson Nepomuceno, 315

Patos de Minas - MG