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Case Alumar

Case - Alumar BHP Billiton

Projeto de Modelagem e Simulação da Área de Lingotamento da ALUMAR em São Luís - MA

Eng. Carlos Adriano de Jesus - Aluminium CSG

"...o uso do PROMODEL se mostrou primordial, pois além de criar um simulador com entrada de dados parametrizados, sua conectividade permitiu a criação de um sistema auxiliar, no qual essa inserção de dados é realizada através de uma interface amigável..."

Sobre a empresa

O Consórcio de Alumínio do Maranhão, ALUMAR, é formado pelas empresas: ALCOA, ALCAN, BHPBILLITON e ABALCO; e é um dos maiores complexos de produção de alumínio e alumina do mundo.

Na fabricação do alumínio o processo de lingotamento contínuo é responsável pela solidificação do mesmo em barras, produto esse que é então comercializado. Neste processo, o metal líquido é transportado da sala de cubas para os fornos em cadinhos, através de pontes-rolantes. Após o tratamento nos fornos, o mesmo é vertido até as lingoteiras que resfriam o metal transformando-os em barras. Por ser este o processo final do produto, a eficiência na utilização desses equipamentos é fator chave na produtividade e qualidade do produto. Nesse sentido, a BHP Billiton, acionista da ALUMAR, encomendou um modelo de simulação com o objetivo de estudar a utilização desses equipamentos e avaliar a capacidade atual do setor, orientando-se, assim, em seus futuros investimentos na área.

Objetivos e escopo

Dados de entrada da simulação em interface Excel

O projeto teve por objetivo o desenvolvimento de um modelo de simulação, com interface amigável de entrada de dados e análise de resultados, para a área de lingotamento da ALUMAR, em São Luis MA.

O modelo foi desenvolvido de tal forma a prever se as necessidades comerciais da BHP Billiton e da ALCOA, acionistas da ALUMAR, serão atendidas na sua totalidade e no prazo estipulado.

O escopo do projeto compreendeu desde a chegada dos cadinhos que alimentam os fornos e derramadores até a saída da produção pelas lingoteiras (lingotes de 22,5 kg) e rotativas (lingotes de 350 kg).

O modelo é capaz de analisar fatores tanto estratégicos (análise de gargalos e/ou ociosidade, taxas de utilização dos equipamentos e análise de pontes-rolantes) quanto operacionais (auxílio ao PCP e programação de manutenções preventivas).

Nesse sentido, o uso do ProModel se mostrou primordial, pois, além de criar um simulador com entrada de dados parametrizados, sua conectividade permitiu a criação de um sistema auxiliar, no qual essa inserção de dados é realizada através de uma interface amigável, não sendo assim, necessário para o usuário final conhecimentos específicos de simulação.

Resultados e Ganhos

Modelo de simulação no Promodel

O sistema desenvolvido com o uso do ProModel tornou o uso da simulação de processos uma ferramenta que pode ser utilizada pela ALUMAR, tanto para análises estratégicas quanto operacionais.

Estrategicamente é possível analisar a questão da eficiência e disponibilidade da planta frente a uma grande variação de cenários, com relação às famílias de produtos, o PCP e as configurações de equipamento.

E trouxe ganhos imediatos no processo de tomada de decisão dos novos investimentos, mostrando, por exemplo, que a ocupação dos fornos hoje não é otimizada, uma vez que os fornos dedicados à produção de ligas não apresentam altas taxas de ocupação no tempo, tornando o uso da lingoteira menos eficiente do que quando a mesma é direcionada para a produção de lingotes de metal puro. Outro resultado crucial apontado pelo projeto é que o nível de serviço das pontes rolantes está satisfatório, uma vez que a configuração atual com três naves auxilia na eficiência do processo, mesmo quando há quebras ou manutenções preventivas.

Operacionalmente, o projeto apóia o PCP, pois permite avaliar se, com dada programação mensal, a fábrica consegue produzir a tempo, se sobra capacidade ou se parte da produção não será realizada. Estes experimentos para testar o melhor PCP podem ser repetidos diversas vezes, alterando-se uma serie de parâmetros diferentes. Assim, pode-se fazer análises para diferentes tipos de cenário, auxiliando a empresa na melhor decisão.

Resultados obtidos apartir da simulação