Detecção de defeitos via redes neurais: aplicação - Sistema de ar terciário de uma caldeira de recuperação química
Sérgio Henrique Saavedra Martinelli - Programa de Doutorado em Engenharia Química da Universidade Estadual de Maringá - Klabin Papéis Monte Alegre
Ivo Neitzel - Universidade Estadual de Maringá
Osvaldo Vieira - Klabin Papéis Monte Alegre - Faculdade de Telêmaco Borba
Resumo
Os processos industriais estão se tornando cada vez mais automatizados e dependentes dos componentes de controle e automação. O caminho para melhorar a confiabilidade dos processos é garantir a confiabilidade e a robustez dos componentes de processo. Porém, um processo livre de defeitos não pode ser garantido. Defeito pode ser conceituado como um desvio não permitido, de pelo menos uma propriedade característica ou variável do sistema, do seu comportamento padrão, usual ou aceitável. Os defeitos podem se apresentar de modo abrupto ou de modo lento ou incipiente. Este último provoca uma perda gradual de desempenho do processo e é extremamente difícil para detecção, pois os seus efeitos são encobertos pelas variáveis manipuladas dos laços de controle. Os métodos de detecção e diagnóstico de defeitos são aplicados para reduzir ou eliminar os efeitos danosos nos processos. Esse trabalho propõe um método para detecção de defeitos incipientes em componentes dos sistemas de controle de processos industriais utilizando redes neurais. O método foi aplicado no sistema de ar terciário de uma caldeira de recuperação química na indústria de celulose e papel. O desenvolvimento deste trabalho foi dividido em duas etapas: sendo que a primeira etapa foi dedicada à monitoração e a segunda à detecção. Na primeira etapa o comportamento quase estático do sistema foi modelado com redes neurais. A comparação entre a variável inferida pelo modelo e a medida no processo gerou um vetor resíduo. Na segunda etapa uma segunda rede neural, do tipo de classificação, foi construída para analisar o resíduo. O processo de treinamento desta rede neural foi realizado com dois tipos de base de dados, um onde não havia defeitos (classificado como dados não defeituosos) e outro onde havia defeitos em um dos medidores do sistema de controle do processo. Devido à dificuldade de se inserir defeitos em processos críticos, durante a sua operação normal, e como não é comum na maioria das indústrias a existência de bancos de dados defeituosos foi proposto um método para a geração destes através da simulação de defeitos utilizando o modelo neural desenvolvido. As duas redes neurais foram programadas em plataforma Excel para possibilitar o monitoramento contínuo do processo produtivo. Para a alimentação contínua dos dados de processo no sistema de monitoramento em Excel foi utilizado o programa comercial Plant Information (PI). A escolha da plataforma Excel e do sistema PI foram baseados na disponibilidade destes programas na unidade fabril em que o sistema foi construído e na facilidade de utilização pelos técnicos que operam o processo. O sistema foi utilizado para o monitoramento contínuo do processo durante dois meses. A taxa de alarmes falsos foi da ordem de 0,2%. Foram simulados erros de até 20% na variável manipulada do sistema de controle para testar o desempenho do método. Para erros simulados de 15% a taxa de detecção de defeitos foi de 95,3%.

Análises de Processos através de Sistemas de Registro e Monitoramento na Indústria
Newton Bastos - Presys Instrumentos e Sistemas Ltda
As indústrias vêm tendo uma crescente necessidade de registrar e monitorar seus processos e ambientes de fabricação. Estas indústrias passaram a investir mais neste sentido, com resultados mais precisos, dando a devida importância e dimensão aos registros de temperatura, pressão diferencial de salas, umidade dos ambientes, dentre outras variáveis igualmente importantes para cada processo produtivo.

Controle eletrônico de instrumentos de medição
Elisabete G. Zago, Renato Tsuda - Fundação CPqD
Resumo
A Gerência de Sistemas Corporativos (GSC) da área de tecnologia da informação do CPqD, desenvolveu e implantou em 06/03/2008, o Sistema Gestão de Equipamentos nos laboratórios da Fundação CPqD. O objetivo da aplicação é permitir um melhor gerenciamento e controle da calibração e manutenção dos equipamentos utilizados nos ensaios e calibrações realizados pelos laboratórios.
Trata-se de uma solução Web, integrada ao sistema de gestão corporativo e desenvolvido a partir de um conjunto de componentes construído pela Diretoria de Sistemas de Suporte a Operações (DSSO) do CPqD.
O Gestão de Equipamentos substituiu o Registro de Controle de Equipamentos (RCE) desenvolvido internamente pela Diretoria de Laboratórios e Infra-Estrutura de Redes (DLIR), que já não atendia de forma satisfatória todos os requisitos dos laboratórios.
Desde seu desenvolvimento até implantação foram 9 meses, permitindo, em curto prazo, a migração dos dados do RCE para o novo aplicativo, não interrompendo o registro e controle da calibração, verificação e manutenção. A GSC deu assessoria em tempo real e programada para transferência e manutenção dos sistemas.

Operação otimizada garante melhores resultados na caustificação
Maximilian Heid Furley - Gerente de negócios para a América do Sul da Metso
A Caustificação é uma importantíssima etapa no balanço químico de uma fábrica de celulose Kraft, pois é na Caustificação que o Licor branco utilizado no cozimeto é regenerado (Fig.1).

Aplicação dos analisadores FTNIR em refinarias de petróleo
Pedro Cohn - Consultor da IME – Instrumentos de Medição
Walter Gini - Engenheiro de Aplicações da IME – Instrumentos de Medição
Em todas as regiões do espectro ocorre interação entre a matéria e a energia, e esta interação é aproveitada para fins analíticos, tanto no laboratório como no processo (em linha).
Na aplicação que focamos neste trabalho é de particular interesse a região do infravermelho, que para fins práticos é sub-dividida em três regiões, conforme a figura 2.

Precisão, o que é necessário saber para calibrar bem um sensor de pH
Felix Lopes - Divisão Instrumentação de Processos e Analítica - ABB Ltda
A calibração de sensores de pH é geralmente vista como um desafio. Na intenção de remover a “mágica” por trás de uma calibração bem sucedida é útil entender as duas partes principais de um sensor de pH. A primeira é o eletrodo sensor ou o eletrodo de vidro e a segunda é o eletrodo de referência. Estes eletrodos podem ser vistos na Figura 1. Quando estes eletrodos são combinados em um mesmo corpo sensor, como na Figura 2, o sensor de pH é denominado sensor combinado.
Comumente, os sensores de pH são calibrados mergulhando-os em duas ou três soluções padrões de pH, chamadas tampões. A leitura do sensor, mostrada no analisador, é então ajustada ao valor do tampão. Apesar do operador ver apenas o valor do pH no analisador, este enxerga duas entradas vindas do sensor. Uma resposta é o “slope” m, representando o pH pela mudança de milivolts. A outra é o “offset” ou o desvio de pH de um tampão neutro com pH 7. Na calibração de dois pontos o analisador traça uma linha definida pela fórmula:

Y = mX + b

onde Y é o pH e X é o sinal de milivoltagem que o sensor produz. O sensor de vidro determina o “slope” e o eletrodo de referência o “offset”.

Desempenho de espectrofotômetros UV/VIS/IVP: emprego dos materiais de referência
Juliana F. Santos Gomes, Marcelo B. Guedes - Inmetro – Diretoria de Metrologia Científica e Industrial - Dimci - Divisão de Metrologia Óptica
Iakyra B. Couceiro, Hans Peter Grieneisen - Inmetro – Diretoria de Metrologia Científica e Industrial - Dimci - Laboratório de Colorimetria e Espectrofotometria – Lacoe
Resumo
O Espectrofotômetro é um instrumento de grande importância e aplicação em diversos setores industriais, tais como petroquímico, químico, ambiental, farmacêutico, análise clínica, controle de qualidade, etc. Portanto, é fundamental mensurar fatores que influenciam na medição com esses instrumentos e verificar periodicamente sua desempenho e manter a rastreabilidade de suas medidas utilizando materiais de referência padrão. Estes materiais de referência padrão dividem-se em duas categorias principais: materiais usados na verificação e calibração da escala de comprimento de onda e materiais de referência empregados na verificação e calibração da escala fotométrica de espectrofotômetros. O envelhecimento desses materiais de referência, assim como a degradação das superfícies metálicas, principalmente filtros de densidade neutra, podem resultar na alteração dos valores de transmitância (absorbância) e de comprimento de onda, sendo assim necessária sua verificação periódica. A verificação e calibração periódica também faz-se necessária devido ao desgaste físico de alguns componentes ópticos do instrumento e algumas normas orientam esta verificação, tais como ASTM E275, ASTM 387, ASTM E925, ASTM E958 e ASTM E1866. Na escala fotométrica, em geral, a análise da escala de transmitância (absorbância) do instrumento, é realizada levando-se em consideração as variações com respeito aos valores padronizados dos materiais de referência. Na escala de comprimento de onda, são utilizados padrões de referência específicos, com bandas de absorção em diferentes intervalos de comprimento de onda.

Aplicação das normas ANSI S88.01 e 21 CFR Part11 na indústria farmacêutica
Sidney Kolano - TCI Controller Tecnologia e Sistemas
Este artigo apresenta uma dissertação sobre um projeto instalado em uma grande indústria farmacêutica em São Paulo. Este projeto foi desenvolvido usando as metodologias de gestão (PMI) validação (Gamp) e segurança de informações digitais (21CFR part11).
Este artigo também apresenta uma breve descrição sobre o conteúdo destas metodologias e normas além dos objetivos que devem ser perseguidos quando aplicamos este conjunto de normas e metodologias.