Título

IA utilizada para excelencia operacional e aumento de performance em aciarias BOF e EAF

Utilizing Digital Twins and AI/ML for Operational Excellence and Performance Increase in EAF and BOF Meltshops Operations

Autoria

KEMPKEN, J.; RESENDE, HENRIQUE DE ARAUJO

KEMPKEN, J.

Eu sou esse autor

RESENDE, HENRIQUE DE ARAUJO

Eu sou esse autor

DOI

10.5151/2594-5300-43745

Downloads

Resumo

Usinas siderúrgicas que operam por períodos prolongados tendem a se estabilizar em um estado operacional estacionário, que não necessariamente coincide com seu potencial máximo de produção. Desafios emergentes, como a elevação dos custos de energia e a tarefa da descarbonização, exigem uma análise mais detalhada e o aprimoramento dos processos operacionais existentes, integrando cenários push e pull. Com a tecnologia elétrica e de automação aplicada, uma vasta quantidade de informações e dados de processo já é coletada. No entanto, as avaliações de eficiência e os esforços de otimização frequentemente se apoiam apenas em valores médios, negligenciando variações críticas. Uma avaliação abrangente de todo o fluxo de valor ao longo da produção — apoiada pela distinção entre situações de produção normais e singulares, integrando variações por causas especiais — pode fornecer percepções fundamentais sobre áreas de melhoria operacional e de excelência, além da simples avaliação de médias. O artigo apresenta como simulações de última geração na engenharia de gêmeos digitais e ML/IA são aplicadas para eliminação de gargalos, aumento de capacidade e excelência operacional. A combinação de expertise tecnológica e know-how de produção com metodologias de excelência operacional identifica essas oportunidades de melhoria. Isso pode ser alcançado por meio de procedimentos operacionais padrão (SOPs) atualizados para excelência de processo, ajustando a logística interna, incluindo o planejamento transparente dos processos principais e subprocessos, com visualização. Uma melhoria significativa pode ser obtida sem exigir dispêndio substancial de capital (CAPEX). Entretanto, reduzir a lacuna entre frameworks metodológicos e a operação no mundo real, integrando soluções tecnológicas de última geração, permanece um desafio tanto para as equipes de consultoria quanto para as equipes operacionais.

Steel plants operating for extended periods tend to stabilize into a steady operational state, which may not necessarily align with their peak production potential. Emerging challenges, such as rising energy costs and the task for decarbonization, necessitate a more detailed analysis and enhancement of existing operational processes integrating push and pull scenarios. With applied electrics and automation technology, a vast amount of process information and data is already being collected. However, efficiency assessments and optimization efforts often rely solely on average values, overlooking critical variations. A comprehensive evaluation of the entire value stream along the production —supported by distinguishing between normal and unique production situations integrating special cause variations can provide key insights into areas for operational improvement and excellence beyond the evaluation of just averages. The paper introduces how state of the art simulation while engineering “digital twins” and ML/AI are applied for debottlenecking, capacity increase and operational excellence. The combination of technological expertise and production know-how with operational excellence methodologies identifies these improvement opportunities. This can be achieved through updated standard operating procedures (SOPs) for process excellence, adjusting internal logistics including transparent planning of core and sub-processes including visualization. A significant improvement can be achieved without requiring substantial capital expenditure (CAPEX). However, bridging the gap between methodological frameworks and real-world operations integrating state of the art technological solutions remains a challenge for both consulting and operational teams

Palavras-chave

Consultoria em Tecnologia, Excelência Operacional, Digitalização, Gêmeo Digital, Tecnologia de IA, M

Technology Consulting, Operational Excellence, Digitalisation, Digital Twin, Ai Technology, Continuous Improvement