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BRASKEM : OWNER - OPERATOR

Economias Diretas: US$ 1,000,000/ano (1% faturamento bruto anual)

 

Economias Indiretas: US$ 2,000,000/ano (2% faturamento bruto anual)

 

Outros:  + Controle de Ativos

              + Confiabilidade

              + Produtividade

              + Velocidade de Resposta

              - Tempo fora de operação

              + Segurança

 

DESAFIO

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Não é exagero dizer que a história da BRASKEM se confunde com a história da petroquímica no Brasil. As origens da BRASKEM remontam a 1972 quando surgiu a primeira unidade petroquímica no Brasil por meio da PETROQUISA (braço petroquímico da PETROBRAS). Em 1978 a PETROQUISA se associou ao grupo ODEBRECHT na criação da Companhia Petroquímica do Nordeste (COPENE) e mais uma vez em 1982 para a criação da Companhia Petroquímica do Sul (COPESUL). Ao longo de 3 décadas, o Grupo ODEBRECHT veio lentamente consolidando sua participação na indústria petroquímica nacional em uma única entidade a BRASKEM.

A BRASKEM é hoje a principal fornecedora de matérias petroquímicas de 1° e 2° geração e líder mundial no desenvolvimento e na produção de plásticos de fontes renováveis. Ela fatura anualmente US$22 bilhões, tem mais de 36 unidades industriais (29 no Brasil, 5 nos EUA e 2 na Alemanha), vende seus produtos para mais de 100 países e emprega 8100 colaboradores.

Em meados de 1995, a então COPESUL (hoje a unidade industrial principal da BRASKEM) decidiu colocar em prática um ambicioso projeto de ampliação do Complexo Petroquímico de Triunfo (Rio Grande do Sul, Brasil) adicionando uma unidade petroquímica 1° geração completa (OLEFINAS 2), duas unidade de aromáticos (BENZENO E BUTENO), uma unidade recuperadora de gás (PROPANO) e uma unidade de co-geração (TURBINA A GAS) ao seu parque existente, projeto considerado na época o maior do mundo no gênero.

 

 

Para isso contratou um pool de empresas capitaneadas pela americana STONE & WEBSTER CO. (SWEC) que fez toda a engenharia de detalhamento em seu escritório de HOUSTON, TX.

 

 

 

O empreendimento orçado em US$700milhões (em valores de 1996) ficou pronto em 2000. Juntas OLEFINAS 1 (1982) e OLEFINAS 2 (2000) eram capazes de suprir 40% da demanda brasileira de Etileno, matéria-prima básica de toda a cadeia petroquímica.

 

Ao final do empreendimento, um subproduto curioso atraiu a atenção da área de engenharia da COPESUL: os bancos de dados de projeto e as maquetes eletrônicas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abandonar um material tão rico em informações e que havia sido fundamental para o sucesso do empreendimento parecia um total contra-senso.

Entretanto para que esses bancos de dados pudessem ser aproveitados seria necessário atualizá-los com mais de 450 modificações de campo (MCs) feitas a medida que a construção e montagem iam sendo executadas.

Ainda mais complicado seria manter todo o resto do banco de dados atualizado a medida que muitas outras solicitações de modificações no projeto original (SPs) iam sendo executadas para adequar a tecnologia "padrão" fornecida pela SWEC às condições brasileiras de produção (materia-prima, custo de energia, mão-de-obra, reposição de peças e etc.).

Apesar de despertar grande interesse entre os operadores, o conceito de Gerenciamento de Informações de Planta (Plant Information Management - PIM) era naquele momento muito mais uma visão do que algo tangível. No mundo todo não hiavia um sistema sequer implementado e os sistemas de engenharia (que guardavam as preciosas informações) eram pouco amigáveis ao pessoal de operação.

A COPESUL resolveu enfrentar todas essas dificuldades e investir no conceito. Reuniu um pequeno grupo de profissionais altamente experientes na área industrial e lançou o desafio de que eles criassem uma sistemática de PIM que atendesse toda a demanda de informações de projeto das novas unidades com bases nos bancos de dados recebidos da SWEC (PDS, PDS-PID e INTools). Desse desafio surgiu a IATEC Plant Solutions.

 

TRABALHO

 

​Absolutamente sem qualquer referência a seguir, a IATEC Plant Solutions teve de mergulhar de cabeça no dia a dia da operação de uma das maiores unidades industriais do país (e do mundo) para entender características, procedimentos, riscos, demandas, limitações e anseios para conseguir conceber algo completamente novo.

 

Mais do que isso, implementar uma sistemática de informações digital em um ambiente dominado pelo poliéster e pelo papel não seria apenas um desafio técnico mas também gerencial, uma vez que iria requerer uma profunda mudança cultural de áreas da empresa  que não haviam participado da força-tarefa do projeto da ampliação e portanto desconheciam por completo essas tecnologias.

 

O desafio exigia que se atuasse em diversas frentes. Um grupo ficou responsável por atualizar as 450 MCs no menor espaço de tempo possível e assim garantir que a confiabilidade da informação nesses bancos de dados fosse rapidamente recuperada.

 

Outro grupo ficou responsável por criar um procedimento de modificação de projeto (SPs) que obrigatoriamente passasse pelo banco de dados e que nesse processo preservasse sempre atualizadas suas informações.

Após algum tempo de acompanhando as atividades tradicionais, reuniões e entrevistas com as diversas áreas da COPESUL a IATEC Plant Solutions sugeriu um procedimento que não apenas garantia a manutenção dos bancos de dados mas também criava demanda por informações que tivesse origem nesses mesmos bancos. O engenhoso método funcionou da seguinte maneira:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Para as unidades novas, a COPESUL baniu os documentos revisáveis em formato papel (PLANTAS, ISOMÉTRICOS, LISTAS) da central de documentação técnica (CEDOT). A única exceção foram os P&IDS que ainda podiam ser consultados em papel ou via PDF no sistema de gestão de documentação (COPIA MASTER). As matrizes dos P&IDs continuaram a existir apenas no PDS-PID por meio do qual teriam que ser atualizadas. Nenhuma cópia em CAD, que pudesse porventura ser editada manualmente destes documentos foi permitida no sistema de gerenciamento de documentação.

Essa medida obrigou que os profissionais que iriam trabalhar nas modificações das unidades novas a sempre buscar suas informações nos bancos de dados e nas maquetes eletrônicas (1), e com isso se acostumarem a utilizar estes recursos.

 

 

P&IDs para estudos eram fornecidos pelo grupo em cópia A3 papel (2) para evitar que alterados manualmente viessem a substituir as cópias MASTER que eram em tamanho A1.

 

Realizados os estudos preliminares com bases nas informações extraídas dos bancos de dados e das maquetes eletrônicas dava-se abertura a um processo formal de modificação de projeto (3). Uma pasta era montada contendo todas as informações necessárias para a modificação solicitada incluídos os P&IDs revisados a caneta e assinados pelo engenheiro de processo responsável (5) e eventualmente algum croqui caso houvesse algum arranjo preferencial (4).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Esta pasta dava entrada na equipe responsável por detalhar as modificações diretamente nos bancos de dados e gerar a documentação necessária para aprovação final e construção. Os P&IDs eram revisados no PDS-PID (9) e recebiam as marcações que indicavam as revisões realizadas, enquanto que as modificações eram detalhadas diretamente no PDS. A partir dessa alterações eram emitidos ISOMÉTRICOS (7) e PLANTAS (8) especificamente para a execução dessa modificação com numeração temporária.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Uma vez aprovados pelo departamento de processo e projetos da COPESUL os P&IDs eram revisados no GED e os demais documentos carregados em formato PDF para referência (10). Para as unidades novas apenas os documentos originários dos bancos de dados poderiam ser carregados. Apenas em caso de emergência comprovadas e autorizada pelo gerente de engenharia da COPESUL poderia ser realizada a entrada de documentos oriundos de outras fontes.

Uma vez no GED, os documentos podiam ser acessados pelos empreiteiros que realizam as modificações em campo com o apoio das equipes de operação e manutenção (11).

 

 

 

 

 

 

Ao final da modificação, os ajustes de campo eram anotados nos mesmo documentos gerados através dos bancos de dados (12) e retornavam a equipe responsável pela manutenção do banco de dados para revisão do banco em caráter de AS-BUILT. Na ausência de documentos de AS-BUILT assinados pela empreiteira essa mesma equipe ia a campo e fazia a conferência visual se o construído estava de acordo com a documentação gerada. 

 

Por fim, as maquetes eletrônicas eram atualizadas (13) o que fechava o ciclo e garantia a integridade e confiabilidade das informações disponíveis nos bancos de dados.

Esse procedimento acabou revelando uma abordagem de PIM completamente revolucionária baseada não mais na revisão de documentos, mas sim na publicação dos mesmos.  A grande vantagem dessa abordagem era de que enquanto o processo de "revisão" fragmenta a informação ao longo do tempo, gerando o risco de inconsistências entre documentos e também entre revisões, o processo de "publicação" age no sentido contrário, consolidando cada vez mais a informação em uma fonte única a partir da qual toda a documentação necessária pode gerada a qualquer instante.

Esse contraste ficava ainda maior quando comparado as unidades antigas da OLEFINAS 1  que seguiam os procedimentos tradicionais de modificação. Enquanto que para se fazer qualquer modificação na OLEFINAS 1 era necessário navegar por emaranhando de documentos com informações muitas vezes díspares, e que não raro acabavam exigindo um longo trabalho de levantamento de campo, nas unidades novas como na OLEFINAS 2 o processo de modificação era muito mais rápido e podia ser feito de modo inteiramente virtual.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Enquanto as modificações da OLEFINAS 1 (pelo método tradicional) levavam em média 160horas para serem planejadas e terem a documentação necessária gerada e envolviam a coordenação de vários profissionais (coordenador, "cadista", projetista) as modificações na OLEFINAS 2 e nas unidades novas (pela sistemática introduzida pela IATEC Plant Solutions) levavam em média 60 Horas (-65%) e demandavam apenas 1 único profissional para serem realizadas (projetista 3D).

Multiplique-se isso pelas quase 200 modificações que ocorriam por ano em cada unidade e chega-se a conclusão de que as novas unidades requeriam aproximadamente 20.000HH a menos de trabalho de apoio à projeto se comparado a OLEFINAS1, o que se refletia em uma economia direta de cerca de +US$ 1.000.000/ano para os cofres da COPESUL.

Indiretamente, no entanto, haviam benefícios adicionais proporcionados pela nova sistemática como maior quantidade de estudos, melhores análise das modificações, maior precisão dos projetos, quantitativos de materiais mais precisos, menos horas de planta parada devido a modificações baseadas em informações imprecisas, ganhos difíceis de mensurar mas que podem facilmente alcançar a marca dos +US$ 2.000.000/ano em economias indiretas.

Com o nível de confiabilidade dos bancos de dados rodando a casa dos 95% graças a continua tarefa de correção e manutenção das informações e com as observações e a experiência adquirida nesse processo a IATEC Plant Solutions passou a se focar mais em como irrigar melhor essas informações e melhorar os processos de trabalho de maneira a multiplicar o ganho proporcionado pela nova sistemática de PIM.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O primeiro passo foi uma ampla campanha de divulgação da disponibilidade e facilidade de acesso dessas informações via CEDOT de modo a desmistificar que apenas quem sabia usar os sistemas PDS, PDS-PID e INTools podia ter acesso as informações básicas de projeto. Foram oferecidos cursos de navegação em SmartPlant Review e estímulos a busca autônoma de informações por partes do usuários do CEDOT. Para isso foi adotada uma estratégia "bola-de-neve" onde um grupo de profissionais da COPESUL recebeu treinamento intensivo de busca de informações através destes meios e passou a agir como agente multiplicador junto aos colegas. 

 

 

Muitas vezes procedimentos ruins de trabalho persistiam ao longo das equipes de PROCESSO, OPERAÇÂO e MANUTENÇÂO devido às limitações das informações em papel e CAD com que essas áreas estavam habituadas a usar. Progressivamente a IATEC Plant Solutions foi mostrando como várias dessas tarefas podiam ser realizadas de forma mais ágil e eficiente com base nas informações disponíveis nos bancos de dados e nas ferramentas disponíveis.

EXEMPLO: PROCESSO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXEMPLO: MANUTENÇÃO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXEMPLO: OPERAÇÃO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXEMPLO: PROJETOS

 

 

À medida que as áreas técnicas da empresa iam ganhando contato com essas informações e confiando na integridade delas, as solicitações passaram aumentavam em número e variedade. Em determinado momento, cursos de operação passaram a ser realizados através das maquetes eletrônicas disponíveis no SmartPlant Review.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Assim como a simulação de manobras de operação que deveriam ser realizadas em campo.

 

 

 

 

 

 

Entretanto, talvez um dos ganhos mais importantes e difíceis de mensurar resultantes do uso da sistemática de PIM foi a progressiva retirada de pessoal da área industrial. Muitos levantamentos e análises que antes faziam com que os profissionais ficassem expostos a frio/calor excessivo, altura, descargas elétricas, ruído e contaminantes químicos, passaram a ser realizados à partir do CEDOT, das salas de operação ou dos escritórios de projeto,  reduzindo os riscos a saúde e a segurança a que se expunham os funcionários da COPESUL e das empresas parceiras. A retirada de pessoal de campo tornou também mais fácil a fiscalização e a exigência de permissão de trabalho (PT) para a entrada em campo o que ajudou a reduziu em muito o risco em uma situação de acidente industrial.

 

 

Aumentou também consideravelmente a qualidade dos estudos pois através da maquete eletrônica era possível identificar com muito mais facilidade os equipamentos, linhas e instrumentos, bem como levantar dimensões e cotas sem a necessidade de permanecer por longos períodos circulando pela área industrial. 

 

 

 

 

 

Em Junho de 2002, a sistemática de PIM criada pela IATEC Plant Solutions surpreendeu a todos no International Process & Power, evento realizado nos Estados Unidos e que reúne a elite das empresas de processo, energia e seus fornecedores, por sua simplicidade, baixo custo e eficiência.

Com resultados tão positivos a COPESUL resolveu encomendar a IATEC Plant Solutions em 2003 o AS-BUILT em 3D e 2D das outras duas unidades restantes do projeto de expansão que haviam sido feitos em CAD por outras empresas: BENZENO e PROPANO.

 

Neste trabalho a IATEC Plant Solutions convenceu a COPESUL a resistir à tendência de levantamentos de campo utilizando nuvens de pontos (ainda hoje caros e pouco eficientes) e utilizando sua experiência em projetos industriais a IATEC Plant Solutions criou uma metodologia única para a criação de modelos 3D de unidades existentes utilizando fotogrametria de alta precisão. Com o uso desta metodologia proprietária o custo de AS-BUILT do modelo 3D destas 2 unidades (juntas somavam 1100 linhas e 80 equipamentos) foi reduzido de US$250.000 para apenas US$100.000 (-60%). Os novos modelos foram entregues 1 mês antes do prazo com a vantagem de serem completamente inteligentes e preservarem a integridade de toda a informação de materiais algo que seria impossível caso se utilizasse levantamento por nuvens de pontos.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O maior desafio da IATEC Plant Solutions, no entanto, ainda estava por vir. Após mais quase quatro anos se aproximava a gigantesca operação de parada geral de manutenção das novas unidades.  Mais uma vez a IATEC Plant Solutions foi desafiada a criar toda a sistemática de diagramas de operacionais (Scope Drawings) que serviria de orientação para os 6000 profissionais envolvidos na parada geral pudessem desligar, limpar, testar e novamente colocar em funcionamento todas essas unidades.  Ainda mais desafiador foi a redução de 30 para 25 dias de prazo para retomada da produção. Mais uma vez a IATEC Plant Solutions não decepcionou.

Com a ajuda da força-tarefa de parada, foram trabalhados mais de 453 P&IDs de modo que eles não apenas refletissem as marcações já trabalhadas, mas que também elas se tornassem rastreáveis, facilmente visíveis, fáceis de alterar e se tornassem um suporte permanente para orientar futuras paradas.

Utilizando um código de cores e linhas, a IATEC Plant Solutions conseguiu em pouco tempo transferir toda a caótica informação registrada nas marcações em papel para documentos digitais baseados nos P&IDs inteligentes.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O passo seguinte seria ainda mais ousado. Transferir toda essa informação referente a sistemas dos diagramas operacionais para a maquete 3D a fim de facilitar a localização dos pontos de raqueteamento e assim economizar preciosas horas de parada. Para isso foram atributados mais de 125.000 elementos do modelo 3D e graças a isso todos os sistemas operacionais puderam ser rastreados, coloridos e visualizados em 3D. Os pontos exatos de raqueteamento foram salvos em vistas especiais para facilitar ainda mais sua localização e evitar ao máximo que houvessem erros nesse processo que poderia potencialmente resultar em acidentes e atrasos na nova partida. Cada dia da OLEFINAS2 fora de operação representava US$ 2.000.000 de faturamento perdido para a COPESUL.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O desligamento da unidade OLEFINAS 2 e seu completo raqueteamento foi realizado em apenas 2 dias, 1 dia antes do previsto. A parada completa levou apenas 23 dias resultando numa economia direta de aproximadamente US$ 4.000.000para a COPESUL.

 

RESULTADOS

 

​Ainda que tenha se padronizado o uso das ferramentas de banco de dados para a realização de projeto dos mais variados portes, ainda é incipiente o aproveitamento dessas informações ao longo das demais fases do ciclo de vida de uma planta industrial. O pior de tudo é que isto ocorre justamente quando essas informações poderiam trazer ganhos crescentes e de longo prazo. O trabalho da IATEC Plant Solutions ao longo de mais de 5 anos junto a BRASKEM demonstra que muito valor pode ser extraído dessas informações que normalmente são deixadas de lado logo após o início das operações de novas unidades industriais. Basta ter vontade e contar com os parceiros certos.

De uma maneira geral, a participação da IATEC Plant Solutions junto a BRASKEM gerou economias diretas e indiretas da ordem de US$ 1.000.000/ano, resultado da melhoria de processos, aumento de produtividade das áreas técnicas, redução de paradas não-programadas ("downtime") e na qualidade das intervenções, o que equivalente a 1% faturamento anual da Unidade de Insumos Básicos do Sul (COPESUL).  Os ganhos indiretos em termos de segurança, saúde e bem-estar de seus funcionários, no entanto, são inestimáveis.

 

Os trabalhos desenvolvidos pela IATEC Plant Solutions na COPESUL ajudaram a tornar a BRASKEM uma referencia mundial na gestão de ativos industriais, gestão tecnológica, segurança e saúde no trabalho. Também a credenciam como um parceiro confiável e de longa data da BRASKEM e um de seus consultores preferenciais em seu próximo grande empreendimento: a construção COMPERJ-BRASKEM ainda em fase de estudos conceituais.