Dando sequência à série de posts sobre modelagem de um sistema MES orientado à ANSI/ISA-95, específica para o processo de estocagem / inventário, esta parte terá ênfase na modelagem de operações típicas em um pátio de estocagem. Se você ainda não viu, <a style="color: #ff6600;" href="https://dtidigital.com.br/blog/sistemas-mes-para-modelagem-de-processos-continuos-sim-entenda-como-isso-pode-funcionar-parte-1/">veja a parte 1 aqui</a> e a <a style="color: #ff6600;" href="http://www.cms.dtidigital.com.br/blog/sistemas-mes-para-modelagem-de-processos-continuos-sim-entenda-como-isso-pode-funcionar-segunda-parte/">parte 2 aqui</a>.
O artigo continuará a utilizar a produção de minério de ferro como referência e exemplos.
<div id="toc_container" role="navigation" aria-label="Table of Contents" data-nosnippet class="toc_white no_bullets toc_numbered toc_title_center">Sumário<ul class="toc_list"><li><a href="#Operacoes-Tipicas">1. Operações Típicas</a><ul><li><a href="#Consumo">1.1. Consumo</a></li><li><a href="#Producao">1.2. Produção</a></li><li><a href="#Movimentacao">1.3. Movimentação</a></li><li><a href="#Genealogia">1.4. Genealogia</a></li><li><a href="#Rastreabilidade">1.5. Rastreabilidade</a></li><li><a href="#Exemplo-de-modelagem">1.6. Exemplo de modelagem</a></li></ul></li><li><a href="#Processos-normalmente-representados-para-um-patio">2. Processos normalmente representados para um pátio</a><ul><li><a href="#Producao-do-beneficiamento">2.1. Produção do beneficiamento</a></li><li><a href="#Movimentacao-pilha-para-pilha">2.2. Movimentação pilha para pilha</a></li><li><a href="#Carregamento-de-caminhoes-ou-trens-vagoes">2.3. Carregamento de caminhões ou trens / vagões</a></li><li><a href="#Modelagem-apresentada-8211-consideracoes-importantes">2.4. Modelagem apresentada &#8211; considerações importantes</a></li><li><a href="#Quer-saber-mais">2.5. Quer saber mais?</a><ul><li><ul><li><a href="#Por-Vinicius-Paiva">2.5.0.1.  Por: Vinicius Paiva.</a></li><li><a href="#Revisao-Jessica-Saliba">2.5.0.2. Revisão: Jéssica Saliba.</a></li></ul></li></ul></li></ul></li></ul></div>
<h2 style="text-align: justify;">Operações Típicas</h2>
Para modelagem do processo de produção e estocagem de minério de ferro é necessário representar suas operações físicas.
Do ponto de vista da ANSI/ISA-95, as principais entidades utilizadas para representação destas operações são:
<ul style="text-align: justify;">
<li>Production Response: Representa um conjunto de operações vinculadas a diversas etapas de um macro processo. Para operações em um pátio, normalmente representará uma única etapa, que representa uma operação de saída de material de uma origem e entrada de material em um destino</li>
<li>Segment Response: Representa uma única etapa de um macro processo, o resultado da execução daquela etapa. Para operações em um pátio, normalmente representará uma operação de saída de material de uma origem e entrada de material em um destino</li>
<li>Material Actual: Representa uma única operação vinculada a um determinado material (Material Definition) e / ou lote (Material Lot). Para modelagem de um pátio, representa determinada operação, de determinado tipo, como consumo, produção e movimentação, por exemplo. Contém a quantidade de material envolvido em uma operação</li>
<li>Material Actual Property: Representa o resultado de uma propriedade envolvida em uma operação. Para operações em um pátio representa as características do ROM ou produto envolvido na operação. Ex.: %Fe, %SiO2, %Umidade</li>
</ul>
O resultado das operações deve sempre influenciar as quantidades dos lotes envolvidos*, exceto quando não há requisitos de um módulo de controle de estoque.
* Nem sempre há lotes envolvidos, mesmo quando há módulos de controle de estoque. Alguns tipos de material são considerados “consumíveis” (consumables, conforme a norma). Neste caso, não há interesse em controle de estoque. Alguns exemplos comuns são água, ar comprimido, energia.
A figura abaixo apresenta a relação entre algumas destas entidades descritas acima.
<figure id="attachment_423" aria-describedby="caption-attachment-423" style="width: 566px" class="wp-caption aligncenter"><a class="lightbox" href="https://dtidigital.com.br/wp-content/uploads/2015/09/mes3-1.png"><img fetchpriority="high" decoding="async" class="size-full wp-image-423" src="https://dtidigital.com.br/wp-content/uploads/2015/09/mes3-1.png" alt="Modelagem ISA-95 –Production Performance Model" width="566" height="378" /></a><figcaption id="caption-attachment-423" class="wp-caption-text">Modelagem ISA-95 –Production Performance Model</figcaption></figure>
&nbsp;
<h3 style="text-align: justify;">Consumo</h3>
As operações de consumo representam a retirada de material de um determinado local e ou lote.
Pode ter várias utilizações, tais como:
<ul style="text-align: justify;">
<li>Informação base para geração de relatórios de consumo</li>
<li>Vínculo e registro de propriedades do material que foi consumido</li>
<li>Quando há módulos de controle de estoque:
<ul>
<li>Controle do estoque do material consumido. No caso da mineração, pode representar o consumo da pilha de origem ou um consumo físico real de materiais floculantes, por exemplo, em espessadores, embora este processo seja considerado uma etapa do beneficiamento</li>
<li>Informação de genealogia. Nestes casos, é necessário consumir o lote de origem de forma a representar a relação entre o lote de destino e o lote de origem</li>
</ul>
</li>
</ul>
<h3 style="text-align: justify;">Produção</h3>
Representa a produção em si, de determinado material. No caso da mineração, até a última etapa do processo de beneficiamento, o material pode ser considerado como ROM em processamento, enquanto a operação de produção já tem a função de transformá-lo em um produto final, como SFXX (Sinter Feed, do tipo XX).
De forma similar à operação de consumo, pode ter várias utilizações, tais como:
<ul style="text-align: justify;">
<li>Informação base para geração de relatórios de produção, seja de um produto intermediário ou final</li>
<li>Vínculo e registro de propriedades do material que foi produzido</li>
<li>Quando há módulos de controle de estoque:
<ul>
<li>Controle do estoque do material produzido. No caso da mineração, pode representar o produto que será armazenado na pilha de destino</li>
<li>Informação de genealogia. Nestes casos, é necessário que a operação de produção esteja vinculada ao lote de destino, sendo o evento criador do lote. Quando a operação de produção está vinculada a uma operação de consumo, através de um Segment Response, é feito o vínculo para genealogia</li>
</ul>
</li>
</ul>
<h3 style="text-align: justify;">Movimentação</h3>
As operações de movimentação são uma simplificação de um conjunto consumo-produção em que não há alterações entre os lotes de origem e destino, exceto pelo local resultante do lote. Este tipo de operação não afeta a genealogia.
<h3 style="text-align: justify;">Genealogia</h3>
Genealogia é a funcionalidade provê a capacidade de “navegar” entre os lotes.
Basicamente, através de um determinado lote X, é possível estabelecer quais são os lotes que deram origem ao lote X e, de forma análoga, quais foram os lotes os quais foram originados pelo lote X, seja totalmente ou parcialmente.
A função de genealogia será abordada com mais detalhes e futuros posts desta série.
<h3 style="text-align: justify;">Rastreabilidade</h3>
A função de rastreabilidade é aquela que é normalmente a “cereja do bolo” para os analistas de processo, produção e qualidade.
A rastreabilidade engloba a genealogia. A genealogia é normalmente considerada uma sub função da rastreabilidade.
A rastreabilidade representa uma função de análise detalhada de todas as operações envolvidas ao longo do macroprocesso produtivo e ou estocagem. A capacidade de saber o que aconteceu em cada etapa, seja através de vínculos temporais ou vínculos relacionais entre as operações (produção, consumo e movimentação) e aos lotes envolvidos nestes processos.
A função de rastreabilidade será abordada com mais detalhes e futuros posts desta série.
<h3 style="text-align: justify;">Exemplo de modelagem</h3>
<figure id="attachment_424" aria-describedby="caption-attachment-424" style="width: 566px" class="wp-caption aligncenter"><a class="lightbox" href="https://dtidigital.com.br/wp-content/uploads/2015/09/mes3-2.png"><img decoding="async" class="wp-image-424 size-full" src="https://dtidigital.com.br/wp-content/uploads/2015/09/mes3-2.png" alt="mes3-2" width="566" height="345" /></a><figcaption id="caption-attachment-424" class="wp-caption-text">Exemplo de representação de alocação de produção em pilha / lote</figcaption></figure>
No exemplo da figura acima, a operação de produção tem como características 61% de Fe, 2,03% de SiO2 e 11 ton, enquanto o lote X (posição 6, 1) tem 60% de Fe, 2,00% de SiO2 e 20 ton. Após a junção, o lote resultante passa então a ter 60,35% de Fe, 2,01% de SiO2 e 31 ton.
Este processo de estocagem de produção pode ser representado da seguinte forma:
<ul>
<li style="text-align: justify;">Um registro (tupla) da entidade Production Response. Contém algumas informações, como o horário de início e fim da produção do material, por exemplo</li>
<li style="text-align: justify;">Um registro (tupla) da entidade Segment Response. Neste caso, contém praticamente a mesma informação do Production Response</li>
<li style="text-align: justify;">Dois registros (tuplas) da entidade Material Actual, sendo:
<ul>
<li>Um registro que representa o consumo de ROM do estoque em trânsito interno à planta de beneficiamento. Contém informações como o lote de origem, a quantidade (ton), entre outros.</li>
<li>Um registro que representa um acréscimo de produção do lote resultante (neste caso, o lote de destino já existe).</li>
</ul>
</li>
<li style="text-align: justify;">Cada registro Material Actual contém uma lista de Material Actual Property com as características aferidas (informação normalmente provida por um laboratório anexo à planta produtiva)</li>
</ul>
<h2>Processos normalmente representados para um pátio</h2>
<h3>Produção do beneficiamento</h3>
&nbsp;
<figure id="attachment_425" aria-describedby="caption-attachment-425" style="width: 320px" class="wp-caption aligncenter"><a class="lightbox" href="https://dtidigital.com.br/wp-content/uploads/2015/09/mes3-3.png"><img decoding="async" class="wp-image-425 size-full" src="https://dtidigital.com.br/wp-content/uploads/2015/09/mes3-3.png" alt="mes3-3" width="320" height="180" /></a><figcaption id="caption-attachment-425" class="wp-caption-text">Empilhadeira de produção</figcaption></figure>
&nbsp;
É representado por uma operação de consumo de um estoque (conjunto de lotes) em processamento dentro da planta de beneficiamento e uma operação de produção de um novo lote ou acréscimo de lote já existente.
A existência deste estoque em trânsito, representado por lotes, é essencial para que seja viável a disponibilização da funcionalidade de genealogia.
<h3 style="text-align: justify;">Movimentação pilha para pilha</h3>
A movimentação pilha a pilha pode ser efetuada por questões de blindagem de materiais com diferentes características (%Fe, por exemplo) ou apenas para organização do pátio.
Pode ser feito por retomadoras (normalmente, melhor aferição de quantidade – balanças integradoras de correia) ou por pás carregadeiras (maior flexibilidade para alcance de posições não muito estruturadas).
A representação deste processo pode ser dada por uma operação de movimentação ou, em caso de retomada parcial, de consumo de lote de origem e produção de um lote no destino.
<h3 style="text-align: justify;">Carregamento de caminhões ou trens / vagões</h3>
<figure id="attachment_426" aria-describedby="caption-attachment-426" style="width: 292px" class="wp-caption aligncenter"><a class="lightbox" href="https://dtidigital.com.br/wp-content/uploads/2015/09/mes3-4.png"><img loading="lazy" decoding="async" class="wp-image-426 size-full" src="https://dtidigital.com.br/wp-content/uploads/2015/09/mes3-4.png" alt="mes3-4" width="292" height="110" /></a><figcaption id="caption-attachment-426" class="wp-caption-text">Retomadora para carregamento ou movimentação entre pilhas</figcaption></figure>
A operação de carregamento é efetuada quando o produto está sendo despachado para um cliente final, para uma outra instalação (pátio intermediário) ou para um porto, para despacho final através de navio.
Este processo é normalmente executado por retomadoras de grande porte, no entanto pode ser também feito por pás carregadeiras.
A representação deste processo pode ser feita através de operações de consumo das pilhas de origem, de onde o produto foi retomado, e criação de lotes de destino. Antes de efetuar o carregamento final, nos vagões, normalmente há um estoque de regulação para “amortecer” o carregamento e fazer com que ocorra a uma taxa praticamente constante. Este estoque de regulação é, normalmente, fisicamente viabilizado por silos de carregamento, que são modelados através de estoques de conjuntos de lotes, simulando operações FIFO.
<h3 style="text-align: justify;">Modelagem apresentada &#8211; considerações importantes</h3>
Este artigo apresenta algumas alternativas de modelagem de processos de estocagem de minério de ferro. Obviamente, esta não é a única forma de modelagem destes processos.
É apresentada uma modelagem que segue as diretrizes da norma, que apresenta, no entanto, uma grande flexibilidade que permite diversos tipos diferentes de abordagem.
A forma de modelagem pode, inclusive, ser afetada pelos objetos da ferramenta sendo construída. A funcionalidade de genealogia, por exemplo, exige que diversas representações sejam feitas, que, por sua vez, não são necessárias quando o objetivo é apenas a exibição de relatórios de consumo e produção.
<h3 style="text-align: justify;">Quer saber mais?</h3>
Na próxima parte desta série, as funcionalidades de genealogia e rastreabilidade serão exploradas com mais detalhes.
Fique atento aos próximos posts! Se quiser saber mais sobre o assunto, veja como <a style="color: #ff6600;" href="https://dtidigital.com.br/blog/sistema-mes-para-modelar-processos-de-manutencao-de-cilindros-de-laminacao/">utilizar sistemas MES para modelar processos de manutenção de cilindros de laminação</a>. Se tiver alguma dúvida, entre em <a style="color: #ff6600;" href="http://www.dtisistemas.com.br/#contato" target="_blank" rel="noopener noreferrer">contato</a> com a gente.
<h5 style="text-align: justify;"> Por: Vinicius Paiva.</h5>
<h5 style="text-align: justify;">Revisão: Jéssica Saliba.</h5>

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