Edição 188 - Controle & Instrumentação

Revista Controle & Instrumentação – Edição nº 202 – 2014

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Investir em madeira

De 20 a 30 anos atrás, a demanda por papel estava crescendo. O ciclo mensal contábil nos escritórios gerou grandes pilhas de relatórios de informática, e em casa as pessoas liam livros e revistas de papel. Hoje, relatórios de negócios são on-line e muitas vezes as pessoas leem a partir dos seus tablets e smartphone. A empresa finlan- desa de papel e celulose Stora Enso, a segunda maior do mundo no setor, previu a tendência em 2006 e decidiu se reorientar, transformando um problema em potencial em uma oportunidade. A estratégia seria a de reduzir a pro- dução de papel e investir em novas áreas de crescimento, tais como materiais e embalagens renováveis.

Para atender a esses novos mercados, a Stora Enso precisava aumentar a eficiência e a qualidade de sua pro- dução de aparas de madeira para melhor atender suas fábricas de celulose e instalações de produção de papel- cartão. A empresa decidiu realizar uma grande expansão e modernização de sua fábrica de aparas de madeira em Skoghall, na Suécia, para levá-la aos padrões de qualida- de e eficiência mundial.

Principal fábrica de papel-cartão do mundo, Sko- ghall Mill é uma usina integrada que emprega quase 1.000 pessoas. Recebe a madeira de florestas escan- dinavas e fabrica polpa utilizada para a fabricação de papel-cartão. A unidade produz o material para uma grande parte da produção de papel-cartão da Stora Enso que podem ser usados para embalar alimentos líquidos e secos. Uma em cada seis embalagens de bebidas em todo o mundo é feita de papel-cartão da Skoghall Mill.

Em 2009, a Stora Enso iniciou o programa Wood 2012. Cerca de € 90 milhões foram investidos para au- mentar a capacidade de armazenamento da fábrica para a entrada de madeira e para reconstruir a “sala de ma- deira”. A matéria-prima trazida é descarregada e arma- zenada no pátio de madeira. Com a ampliação deste es- paço, seria possível comportar uma quantidade maior de madeira. Além disso, a logística poderia ser feita por vias ferroviárias, um transporte mais amigável ao ambiente comparado à estrada, e também mais econômico, especialmente em longas distâncias. Na sala de madeira, os troncos que chegam são limpos e a sua casca é retirada. A madeira é então cortada a partir das camadas exteriores das toras na forma de finas aparas, que estão prontas para a formação da pasta.

Apesar de algumas medidas de modernização terem sido implementadas na sala de madeira desde 1971, quando foi construída, os equipamentos críticos, como o tambor descascador e pontes rolantes foram chegando ao fim de sua vida útil. Além disso, a sala de madeira era muito pequena, uma vez que era capaz de trabalhar com apenas 65% das necessidades de madeira totais da usina. Uma maior capacidade deste espaço reduziria a necessidade de comprar lascas de madeira de terceiros, tais como serrarias. Novos equipamentos garantiriam uma melhor qualidade e consistência nas aparas de madeira a serem entregues às fábricas de celulose. A construção de uma nova sala de madeira a partir do zero seria também uma oportunidade para criar um ambiente mais seguro para os trabalhadores, com baixos níveis de poeira e re- dução de ruído.

Aumento de 40% da capacidade

A Usina de Skoghall consome cerca de 2,3 milhões de m 3 de toras e aparas de serrarias por ano. Com o pro- grama Wood 2012, a capacidade de produção das lascas de madeira da usina aumentaria em 40%, para cerca de 1,9 milhões de m 3 por ano. O novo pátio de 42.000 m 2 (cerca de seis campos de futebol) de madeira seria capaz de armazenar até 45.000 m 3 de madeira, o que corres- ponde à produção de uma semana inteira.

A localização para a nova sala de madeira seria na área industrial de Vidon, ao norte das instalações da Skoghall Mill. O edifício incluiu um sistema de degelo, um tambor descascador, dois trituradores, e uma área para o manuseio das cascas. Uma ponte rolante de 700 metros de comprimento a ser construída entre Vidon e a Usina Skoghall transportaria aparas e casca a uma nova sala de seleção na área da usina. No total, seriam construídos cer- ca de 5 km de correias transportadoras. Três silos, cada um com uma capacidade de 25.000 m 3 , armazenariam aparas suficientes para a produção de quatro dias.

O planejamento do projeto aconteceu em 2009/2010, com a Siemens envolvida em um nível técnico desde o início. Em outubro de 2011, a Siemens foi confirmada como a fornecedora para todos os equipamentos e siste- mas elétricos do projeto, e os contratos foram firmados. A Siemens forneceria todos os equipamentos elétricos e de automação, bem como sistemas de construção, engenha- ria e serviços. O projeto envolveria um grande número de produtos e serviços, incluindo unidades Sinamics, chave- amentos Sivacon, e um sistema de controle de processo Simatic PCS 7 com comunicação Profinet.

A Siemens enfrentou uma série de desafios no início do projeto. O contrato era para um trabalho tipo turn-key, sistema chave a ser produzido a um orçamento fixo. Todo o projeto teve que ser concluído em 13 meses. A Siemens trabalhou em conjunto com um parceiro do consórcio, NEA instalação AB, quanto ao desmonte da sala de ma- deira de 1971 e a instalação do novo equipamento. Uma quantidade significativa de aparelhamentos de controle de processo deveria permanecer no local, e o novo sis- tema de controle Simatic PCS 7 deveria interagir com ele. Isso exigiria testes extensivos de programação e de campo para garantir uma operação perfeita. Para concluir o projeto dentro do orçamento e otimizar o custo total de propriedade, seria necessária uma cooperação estreita entre a Siemens regional, Gestão de Contas Corporativas, a equipe técnica da Siemens na usina, a equipe técnica da Stora Enso e a sede Stora Enso, em Helsinki. O projeto será uma referência para a cooperação entre os diferentes grupos, e novos projetos desta linha iriam depender do sucesso deste.

Uma das principais vantagens para a Stora Enso na seleção da Siemens era de que ela poderia fornecer o pacote completo a um preço competitivo. Também foi decisiva a flexibilidade dos PCS 7 de última geração, que pudesse ser programado para fazer a interface com os equipamentos de legado não produzidos pela Siemens. Um fator importante no custo total de propriedade foi a comprovadamente alta confiabilidade de sistemas da Siemens.

Serviços e sistemas elétricos completos

A espinha dorsal do projeto foi a distribuição de energia para todo o local. A Siemens instalou transforma- dores para controlar a alta tensão da rede elétrica de ali- mentação e distribuição trifásica AC para cabeamentos e barramentos. A Siemens forneceu toda a iluminação e construção de avançados sistemas de economia de energia. Os produtos e soluções para a indústria de fabricação de papel Sipaper foram empregados para a automação e sistemas de fábrica. A automação de fábrica foi baseada no sistema de controle distribuído Simatic PCS 7. Centros inteligentes de controle de motores (CCMs), dispositivos de gerenciamento de motor Simocode e unidades Sinamics forneceram a força motriz. Esses produtos oferecem a máxima eficiência por meio do controle de velocidade continuamente variável, garantindo que todas as máquinas, bombas e esteiras consumam apenas a energia ne- cessária naquele instante. A Siemens foi responsável pelo comissionamento de todo o site e por fornecer um mínimo de manutenção de dois anos.

A construção dos sistemas elétricos para o projeto Wood 2012 começou em outubro de 2011 e foi concluída em um ano. A obra ocorreu no outono / inverno de 2012, e a cerimônia de inauguração do pátio de madeira e da sala de madeira ocorreu como previsto, em março de 2013.

A Siemens está agora trabalhando em estreita par- ceria com a Stora Enso na exploração de biomateriais e sobre o desenvolvimento da construção inovadora de madeira modular. Um exemplo são as soluções da Siemens para edifícios inteligentes, em combinação com a CLT (madeira cruzada estratificada) da Stora Enso um sistema de construção de madeira.

O pátio de madeira e sala de madeira, em Skoghall, forneceram à Stora Enso a capacidade que precisava para se expandir para novos mercados. O aumento da capacidade planejada de 40% foi entregue devido à alta disponibilidade da fábrica da Siemens e alta flexibilidade e capacidade de integração da mais recente geração dos PCS 7. A produção consistente de aparas de madeira de alta qualidade, utilizando a mais recente tecnologia, colocou a Usina Skoghall em uma excelente posição para produzir papel-cartão de forma sustentável com madeira proveniente do reflorestamento e florestas cultivadas.