Edição 109 - Controle & Instrumentação

Segundo a S-88, batelada é um processo que conduz a produção de quantidades determinadas através de inputs de materiais ordenados e trabalhados por um determinado período de tempo, usando um ou mais equipamentos. Óbvio! Mas se é tão claro assim, porque a norma é o assunto do momento nas discussões sobre batches?

Produção em ordem, uma vez que o processo é repetitivo, vai-se gastar tempo para reduzir custos, tratar do meio ambiente... Mas no processo de bateladas o processo em si precisa estar sempre em observação porque novas receitas sempre aparecem e, dessa forma, como determinar se uma batelada está sendo feita corretamente, enquanto é feita? Então, o negócio é garantir que a batelada seja bem feita de primeira! Por isso o controle do processo na batelada é tão importante e a S-88 faz tanto sucesso. Afinal, não existem modelos universais de controle para batelada e a configuração dos sistemas é sempre difícil – para usuários e engenheiros.

Em 1988, a ISA criou um grupo de estudos e, em1995 foi divulgada sua primeira norma para controle de sistemas de batelada, a S-88 e, desde então, ela tem tomado o mercado. De fato, era necessário unificar linguagem e modelos para batelada, de forma que ficasse mais simples o uso das novas tecnologias, com sua tão alardeada intercambiabilidade. Não estar preso a um único fornecedor era um alívio desejado.

A S-88 possui, até agora, três partes. A primeira, define o que é batelada e sua estrutura — projeto e operação dos sistemas (ANSI/ISA-S88.01) —, a segunda voltada para linguagem, a codificação da estrutura (ANSI/ISA-S88.02) e a terceira é sobre representação e receitas. Até 2006 devem ser divulgadas orientações sobre embalagem e endereçamento da produção.

O quadro que segue dá uma leve idéia do que se pode obter com o uso da S-88, como e porquê:

O quê	Porque	Como
Reduz o tempo para colocar novos produtos	Modelo modular torna mais fácil mudar um ou todos os controles e receitas	Código reutilizável Receitas modificáveis e reutilizáveis Controles flexíveis Revalidação simples ou desnecessária
Consegue maior rendimento do equipamento	Melhora tudo	Segmentação de processo Produção mais flexível Redução do tempo de ciclos Redução de perdas e retrabalho
Consegue mais das pessoas	Torna mais fácil desenvolver receita Receitas e processos mais organizados Terminologia comum Melhor visibilidade do processo Melhor controle	Desenvolvedores de receita não precisam de profundo conhecimento de controle Receitas e módulos reutilizáveis Engenheiros não precisam de conhecimento profundo de cada receita
Maior coerência de processos e plantas	Partilhamento de módulos e receitas	Receitas podem ser usadas em diferentes equipamentos e controles Terminologia comum Menos dependência de tecnologias proprietárias
Mais fácil trabalhar com fornecedores de tecnologia	Partilhamento de metas e linguagem Fácil integração de multi vendedores de solução	Terminologia comum Melhoramentos mais freqüentes Ajustes podem ser feitos durante o processo
Evita erros comuns	A norma foi criada por experientes engenheiros, consultores e provedores de tecnologia para bateladas	Melhores práticas são construídas
Simplificação de desenvolvimento de receitas	Normatização e modularidade	Pode ser percebido nas bases da formulação
Tracking melhor	As bases da norma possibilitam ver exceções com rapidez	O histórico é construído por fases e por receitas
Fácil manutenção	Modularidade Normatização	Células de trabalho podem ser isoladas Reduz dependência de sistemas proprietários Melhor código de controle
Torna a validação mais fácil	É mais organizado e modular	Reutilização de módulos validados podem economizar tempo e dinheiro
Fonte:RoviSys Batch Control Systems

A norma define ainda uma hierarquização do gerenciamento das receitas e da segmentação dos processos, separando os produtos dos processos que os fabricam. A S-88 permite também a reutilização e a flexibilidade do equipamento, gerando coordenação e integração entre as diversas fontes e destinos da informação.

Mas não adianta procurar na prateleira: a S-88 não é um produto, é um jeito de pensar, uma filosofia. Entendê-la vai facilitar melhores desenhos para os produtos e processos de batelada. Vivenciá-la torna mais fácil perceber as necessidades do cliente, elaborar melhores receitas. E, para a S-88, receita é o conjunto de informações necessárias que define de forma única os requisitos para a produção de um determinado produto.

A receita pode ser um bom exemplo de como a norma se aprofunda para tornar mais clara e utilizável a informação: a receita nos diz, então, como combinar ingredientes usando equipamentos. Mas diferentes áreas da empresa precisam de diferentes tipos de informação sobre o produto e sua forma de produção. O grupo de pesquisa deve ficar interessado nas propriedades do produto e no processo geral; um engenheiro gostaria de saber dados sobre a performance dos equipamentos envolvidos; o pessoal operacional quer saber quais e equipamentos estão disponíveis para produzir receitas ao longo do tempo... Uma única receita tem que ter toda essa informação, e muitas mais. Então, a S-88 define quatro “caixas” de informação: a receita geral (1), que engloba a matéria-prima, suas quantidades e requerimentos de processo, sem aprofundar; o lugar da receita (2), que dá os detalhes necessários para uma escala de produção; a receita master (3) que é dirigida a uma área determinada contendo informações detalhadas do scheduling e dos requisitos dos equipamentos - é a base para criar receitas individuais e sem este máster, nenhuma batelada pode ser feita; o controle da receita (4), que começa como uma cópia da receita e vai sendo modificado pelo tamanho da batelada, as características das matérias-primas, equipamento utilizado no momento... Cada batelada tem um controle de receita único e ainda que dois controles de receita possam ser iguais em ingredientes, quantidades e equipamentos, eles serão identificados separadamente.

Mas veja que muitas soluções de mercado estão mexendo nas receitas no nível master. Engenheiros podem gerenciar esse nível mas ele não deve ser tratado como um lugar que “precise de espaço”porque, quando uma batelada está definida na linha de produção, a S-88 cria um controle de receita na memória – a informação que vai ficar gravada até o final do processo quando o controle é deletado mas os dados são arquivados, a receita em si é preservada.

Ainda com foco na receita — e corroborando a característica de que as bateladas possuem uma quantidade arrasadoramente maior de informações e detalhes que os contínuos —, ela possui cinco categorias: comando, requisitos de equipamento, fórmula, procedimento, e um mix – uma miscelânea de instruções para o operador. Atentando para o procedimento — a estratégia de conduzir a batelada —, outras informações saltam aos olhos: o procedimento consiste em ordenar uma unidade procedural , que ordena a operação, que ordena a batelada em si.

A ISA S-88 é equivalente a IEC 6151 e , juntas, as duas são as mais divulgadas normas para controle de manufatura do mundo, definindo modelos e terminologia, enfatizando as boas práticas. Mas é bom não esquecer que a base para elas está num trabalho realizado pela universidade de Purdue (USA, 1984) e na recomendação NAMUR NE 33 (1992). Essas normas têm em sua origem uma forte influência da tecnologia de informação, como na orientação a objetos. E não por acaso, durante as discussões para elaboração da S-88, criou-se um subgrupo para normatizar a parte de TI, que resultou na ISA S-95.

As operações de batelada sempre tiveram um pouco de tudo: controle discreto, processo contínuo muitos ingredientes e significativa intervenção do operador. Mesmo assim, a batelada sempre foi tratada como um filho esquecido porque, se os processos discretos se utilizaram rapidamente dos PLCs e os processos contínuos tinham os DCSs, a batelada sempre teve que adaptar uma ou outra tecnologia.... Com a S-88, as bateladas vão se beneficiando cada vez mais de ferramentas e normas feitas sob medida. Resta, agora, o mercado vestir-se!