Otimização Refratária

As máquinas de aplicação refratária preparam novos revestimentos para produção, ou reparam forros para aumentar a espessura da parede quando a logística da planta o permitir.

Ao reparar áreas desgastadas do revestimento refratário durante paradas de produção curtas, essas máquinas aumentam a espessura da parede acima do limiar crítico para permitir que lotes de aço adicionais sejam produzidos usando o revestimento existente, até que a espessura da parede próxima vez atinja um limiar crítico. Esse ciclo continua até que os custos totais aumentem à medida que o revestimento atinge o fim da vida útil, o processo deve ser encerrado para recarga.

Solução de Negócios

A otimização refratária deve oferecer o uso mais seguro e econômico de materiais refratários. O consumo refratário de previsão ajuda a definir as janelas de manutenção ideais e as peças de reposição necessárias. Com análises, os OEMs e fabricantes de aço de máquinas de aplicação refratária podem transformar a manutenção de reativa ou planejada em manutenção preditiva.

Estes são alguns dos benefícios:

• Aumentar o tempo de atividade para as máquinas de aplicação refratárias, resultando em maior produção para fabricantes de aço.
• Menor custo de uso e estoque de materiais refratários.
• Melhore a transparência do desempenho e uso de materiais refratários sem demora.
• Melhore a eficiência do serviço para as máquinas de aplicativos refratários por meio de uma melhor previsão do tempo de substituição, com base na disponibilidade de peças e pessoal treinado.
• Apoie a sustentabilidade com emissões reduzidas de dióxido de carbono (CO₂) da fabricação de aço. Por exemplo, 1 tonelada de MgO pode produzir 1 tonelada de emissões de CO₂.

Pessoas

Esta arquitetura mostra as personas de fluxo de trabalho e destino para uma solução de otimização refratária.

Descrição da ilustração smart-mfg-personas.png

smart-mfg-personas-oracle.zip

Neste exemplo, os seguintes recursos usam os dados:

• Os dados coletados de uma variedade de fontes, incluindo Sistema de Execução de Manufatura (MES), Historiador de Dados e Aplicativos Empresariais, fluem para o Oracle Autonomous Database.
• Dados coletados de Sensores de Planta e fluxos de Dados Refratários para o Data Lake.

As personas usam os dados da seguinte forma:

• Gerente de Fábrica: Rastreia custos, incluindo consumo e manutenção refratários, emite pedidos de materiais refratários adicionais com base em previsões.
• Engenheiro de Processos: Executa testes funcionais (correlação de parâmetros), analisa discrepâncias operacionais e de produção e analisa análises refratárias.
• Cientista de Dados: projeta modelos de aprendizado de máquina (ML) para prever janelas de manutenção e consumo refratário.

Solução Técnica

As máquinas de aplicação refratária expõem dados operacionais que podem ser usados para desenvolver um sistema de manutenção preditiva e melhorar o gerenciamento do armazém do cliente no local para o estoque de materiais refratários. Por exemplo, as varreduras 3d do revestimento refratário mostram a espessura da parede em cada varredura que são tomadas durante as reparações de manutenção.

A criação de um registro central contínuo de dados de máquina de aplicação refratária permite que você execute o seguinte:

• Detecte anomalias em máquinas e emita uma notificação.
• Capture o consumo refratário para fornecer previsões para a campanha atual.
• Crie previsões em janelas de manutenção.
• Analise o consumo até 1 kg de materiais refratários e preveja pedidos de materiais futuros para campanhas planejadas.

Arquitetura

Essa arquitetura mostra como você pode usar os serviços do Oracle Cloud Infrastructure (OCI) para implementar a manutenção preditiva e a otimização de inventário de refratários para qualquer fábrica em todo o mundo.

Os dados operacionais são recebidos das máquinas de aplicativos refratários conectadas no cliente. Esses dados podem ser transmitidos ou coletados em lotes, limpos usando o OCI Data Flow e armazenados no Oracle Autonomous Database. Esses dados são limpos usando o OCI Data Flow e enviados ao Manufacturing Lakehouse para análise. Os dados de consumo refratário são alimentados em algoritmos personalizados de aprendizado de máquina desenvolvidos e implantados usando o OCI Data Science. Um algoritmo faz a manutenção preditiva da máquina do aplicativo refratário que gera uma ordem de serviço no Oracle Fusion Cloud Maintenance. O outro algoritmo prevê consumos refratários futuros para as campanhas atuais ou planejadas que se alimentam no Supply Chain Management. Você pode usar o IoT Production Monitoring ou ferramentas 3 de terceiros como o Grafana para fornecer visibilidade das leituras atuais e tendências históricas de dados operacionais.

Descrição da ilustração smart-mfg-architecture.png

arquitetura inteligente-mfg-oracle.zip

Essa arquitetura pode oferecer as seguintes funcionalidades e benefícios:

• Acompanhamento confiável do consumo refratário
• Monitore todos os sensores relevantes da máquina de aplicação refratária
• Preveja o consumo refratário com várias semanas de antecedência com precisão razoável
• Recomendar quando verificar ou alterar componentes da máquina de aplicação refratária
• Fazer propostas sobre a reordenação das quantidades refratárias

Essa arquitetura suporta os seguintes componentes:

• Streaming

  O Oracle Cloud Infrastructure Streaming oferece uma solução de armazenamento totalmente gerenciada, escalável e durável para a ingestão de fluxos de dados contínuos em alto volume que você pode consumir e processar em tempo real. Você pode usar o Streaming para ingerir dados de alto volume, como logs de aplicativo, telemetria operacional, sequência de cliques na web ou para outros casos de uso em que os dados são produzidos e processados de modo contínuo e sequencial em um modelo de mensagens do padrão publicar-assinar.

• Oracle Data Integration

  O Oracle Integration é um serviço totalmente gerenciado que permite integrar seus aplicativos, automatizar processos, obter insight sobre seus processos de negócios e criar aplicativos visuais.

  Use o OCI Data Integration para otimizar o fluxo de dados entre sistemas. Ele suporta ETL declarativo e sem código ou ETL com pouco código e desenvolvimento de pipeline de dados.

• Oracle GoldenGate Cloud Service

  O Oracle GoldenGate Cloud Service é um serviço de nuvem em tempo real para migrar, integrar ou descarregar dados entre bancos de dados da nuvem e da nuvem ou da nuvem e não da nuvem. Esses bancos de dados incluem Oracle Base Database Service, Oracle Big Data Cloud Service, Oracle MySQL Cloud Service e qualquer banco de dados suportado pelo Oracle GoldenGate. Com o Oracle GoldenGate Cloud Service, você pode configurar rapidamente um ambiente do Oracle GoldenGate na nuvem sem precisar configurar sozinho os requisitos de infraestrutura ou plataforma.

• Autonomous Database

  O Oracle Cloud Infrastructure Autonomous Database é um ambiente de banco de dados pré-configurado totalmente gerenciado que você pode usar para cargas de trabalho de processamento de transações e data warehousing. Não é necessário configurar ou gerenciar qualquer hardware ou instalar qualquer software. O Oracle Cloud Infrastructure trata da criação do banco de dados, bem como do backup, aplicação de patches, upgrade e ajuste do banco de dados.

• Object Storage

  O armazenamento de objetos oferece acesso rápido a grandes quantidades de dados estruturados e não estruturados de qualquer tipo de conteúdo, incluindo backups de bancos de dados, dados analíticos e conteúdo avançado, como imagens e vídeos. Você pode armazenar de forma segura e depois recuperar dados diretamente da internet ou de dentro da plataforma da nuvem. Você pode dimensionar o armazenamento de forma integrada sem prejudicar o desempenho ou a confiabilidade do serviço. Use o armazenamento padrão para armazenamento de acesso frequente que você precisa acessar de forma rápida, imediata e com frequência. Use o armazenamento de arquivos compactados para armazenamento "frio" que você mantém por longos períodos de tempo e raramente acessa.

• Fluxo de Dados

  O Oracle Cloud Infrastructure (OCI) Data Flow é um serviço Apache Spark totalmente gerenciado que executa tarefas de processamento em conjuntos de dados extremamente grandes - sem infraestrutura para implantar ou gerenciar. Os desenvolvedores também podem usar o Spark Streaming para executar ETL na nuvem em seus dados de streaming produzidos continuamente. Isso permite a entrega rápida de aplicativos porque os desenvolvedores podem se concentrar no desenvolvimento de aplicativos, não no gerenciamento de infraestrutura.

• Catálogo de Dados

  Oracle Cloud Infrastructure Data Catalog é uma solução de governança e descoberta de dados de autoatendimento totalmente gerenciada para os dados da sua empresa. Ele fornece aos engenheiros de dados, cientistas de dados, administradores e diretores executivos um único ambiente colaborativo para gerenciar os metadados técnicos, comerciais e operacionais da organização.

• Data Lakehouse

  Um data lakehouse é uma arquitetura moderna e aberta que permite armazenar, entender e analisar todos os seus dados. Ele combina o poder e a riqueza de data warehouses com a amplitude e a flexibilidade das tecnologias de data lake de código-fonte aberto mais populares. Você pode criar um data lakehouse na Oracle Cloud Infrastructure (OCI) para trabalhar com as estruturas de IA mais recentes e serviços de IA predefinidos.

  Obtenha novos insights sobre todos os seus dados com nossa plataforma abrangente de serviços gerenciados compatíveis com Spark, Hadoop, Elasticsearch e Kafka, combinados com os melhores serviços de data warehouse e gerenciamento de dados da categoria.

• Inteligência Artificial

  O Oracle Cloud Infrastructure AI Services é uma coleção de serviços, incluindo os serviços OCI AI Anomaly Detection and Forecasting, com modelos de aprendizado de máquina predefinidos que facilitam aos desenvolvedores a aplicação de IA a aplicativos e operações de negócios.

• Serviço Data Science

  O Oracle Cloud Infrastructure Data Science é uma plataforma totalmente gerenciada, sem servidor, que as equipes de ciência de dados podem usar para criar, treinar e gerenciar modelos de machine learning (ML) no Oracle Cloud Infrastructure (OCI). Ele pode facilmente integrar-se com outros serviços do OCI, como Oracle Autonomous Data Warehouse, Oracle Cloud Infrastructure Object Storage e muito mais. Você pode criar e avaliar modelos de aprendizado de máquina de alta qualidade que aumentem a flexibilidade dos negócios, colocando dados confiáveis da empresa para funcionar rapidamente e pode oferecer suporte a objetivos de negócios orientados por dados com uma implantação mais fácil de modelos de ML.

• Notificações

  O serviço Oracle Cloud Infrastructure Notifications transmite mensagens a componentes distribuídos por meio de um padrão publicar-assinar, entregando mensagens seguras, altamente confiáveis, de baixa latência e duráveis para aplicativos hospedados no Oracle Cloud Infrastructure.

• Grafana

  O Grafana é um aplicativo Web de análise de código aberto e visualização interativa. Ele usa várias origens de dados para gerar gráficos para a web.

• Analítico

  O Oracle Analytics Cloud é um serviço de nuvem pública escalável e seguro que capacita os analistas de negócios com recursos modernos de análise com autoatendimento para preparação de dados, visualização, relatórios empresariais, análise aumentada e geração e processamento de linguagem natural. Com o Oracle Analytics Cloud, você também obtém recursos flexíveis de gerenciamento de serviços, incluindo configuração rápida, dimensionamento e aplicação de patches fáceis e gerenciamento automatizado do ciclo de vida.

Painéis

A seguir estão exemplos de painéis para a solução de otimização refratária.

Um painel de controle do Oracle Analytics Cloud exibe a saída do modelo de aprendizado de máquina. O Gerente de Fábrica pode usar esse painel para identificar insights acionáveis dos dados.
Descrição da ilustração oac-dashboard-refractory.png

Os dados IoT fluem da máquina do aplicativo refratário para o OCI. Estes dados estão rapidamente disponíveis para exibição no Grafana. Os engenheiros podem usar o Grafana para monitorar remotamente os dados operacionais da máquina de aplicativos refratários.

Descrição da ilustração grafana-dashboard-refractory.png