A fábrica de celulose Rauma adota a otimização em toda a fábrica

A Metsä Fibre, empresa do Grupo Metsä, tem uma colaboração de longa data com a Valmet, co-desenvolvendo soluções para suas operações, incluindo a fábrica de celulose em Rauma, na Finlândia. A fábrica iniciou sua operação em 1996 e hoje produz 650.000 toneladas de celulose de fibra longa.

"A equipe da Rauma sempre esteve aberta a inovações, o que a tornou uma parceira ideal para nossa nova otimização em toda a fábrica da Valmet", diz Mikko Tani, gerente de contas corporativas da Valmet.

"Ao longo dos anos, nossos objetivos permaneceram focados em segurança, disponibilidade, desempenho e impacto ambiental", observa Matti Toivonen, vice-presidente de tecnologia de produção da Metsä Fibre. "Mas sempre há desafios e gargalos. Quando um é resolvido, um novo surge em alguma outra área do processo. Precisamos melhorar continuamente a produção e, ao mesmo tempo, alcançar uma melhor sustentabilidade."

Matti Toivonen, vice-presidente de tecnologia de produção da Metsä Fibre e Markus Piipponen, gerente de operações da Metsä Fibre Rauma.

Planejamento e otimização orientados por dados

A Valmet Mill-Wide Optimization (Valmet MWO) é uma aplicação que modela o comportamento e as relações entre as áreas de processo. Isso dá às equipes novos insights sobre como a fábrica pode ser otimizada como um todo.

"O planejamento da produção em uma fábrica de celulose significa que estamos operando a fábrica com produção alta e estável com os mais altos valores de qualidade e sustentabilidade", diz Toivonen. "O ponto de partida é que todas as peças são usadas de forma eficiente. É um pouco um quebra-cabeça, então o planejamento pode ser um desafio."

Queremos melhorar nossa eficiência de produção com a digitalização e encontrar maneiras mais sustentáveis de operar nossas fábricas. A otimização em toda a fábrica nos ajuda em ambos os objetivos, por isso tem um bom ajuste estratégico em nosso caso.

"É por isso que vimos potencial nesta nova solução de otimização, que se encaixa bem em nosso programa estratégico mais amplo para eficiência industrial sustentável. Queremos melhorar nossa eficiência de produção com a digitalização e encontrar maneiras mais sustentáveis de operar nossas fábricas. A otimização em toda a fábrica nos ajuda em ambos os objetivos, por isso tem um bom ajuste estratégico em nosso caso", continua ele. "Embora muitos aspectos de planejamento possam ser calculados manualmente, com processos complexos, os algoritmos automatizados economizam um tempo significativo."

Co-desenvolvimento para mudanças impactantes

O projeto Rauma começou com uma auditoria e uma avaliação do potencial de produção da fábrica usando dados históricos com a Valmet MWO. Durante a segunda fase, a solução foi implementada na fábrica da Rauma para verificar os resultados da auditoria e testar a modelagem de otimização com dados em tempo real da planta.

"Com base no período de monitoramento e avaliação, identificamos um conjunto de melhorias que tornariam a solução MWO mais útil para a operação de Rauma", diz Matias Hultgren, gerente técnico de MWO da Valmet. "Esse era exatamente o tipo de co-desenvolvimento que esperávamos ver no projeto, com um diálogo ativo e contínuo entre a Valmet e o pessoal da fábrica. Isso garante que todas as partes se beneficiem da inovação."

Esse era exatamente o tipo de co-desenvolvimento que esperávamos ver no projeto.

Para engenheiros e operadores de fábricas que estão acostumados a trabalhar a partir de monitores dedicados de controle e monitoramento de suas áreas de processo, as tendências numéricas e os cálculos da Valmet MWO precisavam ser visualizados de uma forma que o pessoal da planta pudesse entender e confiar facilmente.

"Organizamos vários workshops sobre esse tópico com todas as partes interessadas da fábrica para garantir que estava tudo certo", diz Lauri Kouvo, especialista sênior em aplicações da Valmet. "As visualizações precisavam ser familiares e apoiar o pessoal da fábrica a chegar a conclusões rápidas."

"Todos nós aprendemos muito durante este projeto", concorda Markus Piipponen, gerente de operações da fábrica de celulose Metsä Fibre Rauma. "A colaboração tem sido boa e com um espírito positivo."

A Valmet Mill Wide Optimization oferece informações essenciais que podem ser usadas em salas de controle para planejar pausas, mudanças de velocidade e assim por diante.

Adaptação e mudança

A terceira fase foi deixada aberta e flexível para acomodar novos desenvolvimentos com base nas experiências e percepções de Rauma. "Outro motivo foi dar tempo para a equipe de operações da fábrica se preparar", observa Kouvo. "Com novas inovações, o gerenciamento de mudanças é sempre a chave para o sucesso."

"A digitalização aumentará e se expandirá para novas áreas", diz Toivonen. "Soluções como a Valmet MWO produzem informações que podem ser utilizadas de várias maneiras. Eles precisam ser integrados às nossas operações e apoiar nossas metas, mas também precisamos ser capazes de ajustar nossas formas de trabalhar para fazer o melhor uso dessas soluções."

A Valmet Mill Wide Optimization é analisada nas reuniões matinais para obter uma situação atualizada do equilíbrio da fábrica.

As mudanças necessárias para a otimização em toda a fábrica se cristalizaram para a equipe Rauma assim que o comissionamento foi concluído. "A Valmet MWO é como um sinal de trânsito que informa o limite de velocidade", diz Piipponen. "A aplicação da Valmet é analisada nas reuniões da manhã para obter uma situação atualizada do equilíbrio da fábrica. Podemos ver onde precisamos dirigir mais devagar ou mais rápido. Uma ferramenta como essa realmente ajuda a construir práticas de comunicação e uma forte colaboração."

Na fábrica de celulose Metsä Fibre Rauma, a aplicação Valmet Mill Wide Optimization é analisada nas reuniões matinais para obter uma situação atualizada do equilíbrio da fábrica.

Por exemplo, ao planejar uma lavagem da unidade de evaporação, a equipe pode verificar facilmente os níveis-alvo dos tanques no visor Valmet MWO. Essas informações baseadas em fatos apoiam a tomada de decisão da equipe da fábrica e ajudam a eliminar a incerteza.

A otimização de toda a fábrica permite uma melhor coordenação entre a linha de fibras e a ilha de recuperação. Agora, quando a fábrica de Rauma planeja mudanças na taxa de produção de cozimento, por exemplo, há um entendimento compartilhado do que a linha de recuperação precisa fazer com antecedência – precisamente, sem incertezas de correção excessiva ou insuficiente – para acomodar a nova taxa.

Grandes expectativas olhando para o futuro

"Depois de alguns ajustes durante o comissionamento final, agora podemos utilizar totalmente a ferramenta", diz Piipponen. "Obtemos informações essenciais que podemos usar nas salas de controle para planejar pausas, mudanças de velocidade e assim por diante. Por exemplo, ajudou-nos a planejar as lavagens na estação de evaporação e a identificar a maior taxa de produção na cozinha."

Este é apenas o primeiro passo. Juntamente com a Valmet, a equipe da Rauma quer construir mais recursos além da otimização do planejamento. Existem muitas ideias e oportunidades, como adicionar consumo de energia e outros saldos à tela principal.

"Existem muitas equações para otimizar", diz Toivonen. "Por exemplo, podemos descobrir que desacelerar um pouco a produção faz sentido em toda a fábrica, porque economizaria enormes quantidades de água."

A equipe da Rauma quer integrar ainda mais a Valmet Mill Wide Optimization nas operações diárias, para que ela realmente se torne a base comum e natural para a tomada de decisões. Para a Metsä Fibre e a Valmet, a otimização em toda a fábrica significa colaboração e desenvolvimento contínuos.

Texto: Randel Wells