Como um sistema de teste modular superou um gargalo no grupo gerador

Vista interna da célula de teste do grupo gerador, apresentando um compartimento para combustível diesel, painéis de controle localizados e um braço de exaustão do motor ajustável.

No caso de um fabricante global de equipamentos pesados , essa tensão tornou-se aguda quando a produção de grupos geradores ultrapassou os limites de sua infraestrutura de testes de fim de linha.

A solução não foi paliativa no sentido tradicional, mas sim uma intervenção modular cuidadosamente projetada que proporcionou capacidade imediata, ao mesmo tempo que se alinhou aos planos de expansão de longo prazo da empresa.

No centro do projeto estava a ACS, uma parceira de longa data do fabricante com mais de duas décadas de história operacional em comum.

Já envolvida em uma grande expansão do campus que adicionaria células de teste permanentes no ano seguinte, a ACS foi solicitada a ajudar de forma mais imediata, aumentando a capacidade de processamento de testes em um prazo muito curto.

Bob Roth, Diretor de Entrega de Projetos da ACS, afirma: “Discutimos opções para resolver o problema, entendendo que a prioridade era não comprometer a segurança, a integridade dos dados ou a flexibilidade futura. Ao mesmo tempo, a solução precisava ser implementada rapidamente.”

E, crucialmente, a solução precisava ser implementada sem interromper a produção em andamento.

Um acúmulo de tarefas com consequências.

A mesa de controle principal está equipada com um painel PLC e um rack de aquisição de dados de alta velocidade para diagnóstico do motor em tempo real.

Com as células de teste existentes da empresa totalmente utilizadas, geradores não testados começaram a se acumular, o que inevitavelmente imobilizava capital de giro, atrasava as entregas aos clientes e pressionava as equipes de vendas que tentavam equilibrar a promessa com a realidade.

Embora a expansão das instalações a longo prazo resolvesse o problema, o cronograma de entrega não correspondia à urgência do mercado, e a tarefa da ACS era projetar, fabricar e instalar uma solução provisória que pudesse ser implantada rapidamente, operar em escala industrial e integrar-se perfeitamente aos processos estabelecidos.

Pensamento modular

Em vez de tratar o projeto como uma solução paliativa de curto prazo, a ACS o encarou como um projeto de engenharia completo, com a modularidade como princípio fundamental.

“Como equipe, nunca consideramos a solução como um 'remendo' temporário”, diz Roth. “O desafio era criar algo que resolvesse o problema imediato, mas que ainda tivesse valor quando a infraestrutura permanente estivesse em funcionamento.”

A equipe da ACS desenvolveu uma célula de teste de grupo gerador autossuficiente, capaz de lidar com motores de 1.300 a 5.300 cavalos de potência. O sistema foi fabricado em grande parte fora das instalações principais e instalado rapidamente em uma instalação secundária localizada a cerca de duas horas do campus principal.

A escolha dessa localização foi estratégica. "Nos proporcionou espaço, acesso por guindaste e flexibilidade logística, sem afastar demais os testes da produção", explica Roth.

O sistema modular também foi projetado para ficar ao alcance do guindaste de pórtico existente de 35 toneladas no local, permitindo o manuseio seguro e eficiente das unidades em teste sem a necessidade de nova infraestrutura de içamento de cargas pesadas.

Dentro da célula, sistemas críticos foram projetados para garantir produtividade e repetibilidade ideais. Equipamentos modulares montados sobre skid para fornecimento de combustível diesel, água de refrigeração do motor e sistemas de água do pós-resfriador foram pré-montados para minimizar o tempo de instalação no local.

Uma vista panorâmica da célula de teste do grupo gerador, mostrando o mezanino integrado e o sistema de refrigeração a água utilizado para o gerenciamento térmico.

“Cada hora economizada na obra era importante”, diz Roth. “A pré-fabricação nos permitiu controlar a qualidade e manter o cronograma sem aumentar os riscos.”

Uma cabine com isolamento acústico controlava as emissões de ruído, enquanto os sistemas integrados de água gelada, ventilação e controle de temperatura garantiam condições de teste consistentes em uma ampla gama de configurações de grupos geradores. Um sistema de exaustão articulado adicionava ainda mais flexibilidade.

Construindo rapidamente, sem interrupções.

O cronograma apertado tornou a gestão da construção crucial. Embora a pré-fabricação tenha reduzido o trabalho no local, a coordenação precisa foi essencial assim que os módulos começaram a chegar.

Segundo Roth, “Só havia uma rota de acesso para grandes entregas, então o sequenciamento era crucial. Basicamente, tínhamos que manter a produção em andamento enquanto construíamos uma instalação de testes ao lado.”

Para manter o ritmo, a ACS programou turnos de fim de semana e coordenou várias equipes trabalhando em paralelo.

As obras externas, incluindo a instalação de um novo tanque de armazenamento de diesel de parede dupla e o recapeamento das vias de acesso, foram executadas em paralelo com as atividades de integração interna.

Um técnico monitora o Sistema de Armazenamento de Energia em Baterias (BESS). A instalação utiliza uma lógica de controle precisa para garantir uma transição perfeita entre a energia armazenada e a rede elétrica da usina.

Até mesmo os desafios de aquisição associados a equipamentos de longo prazo foram atenuados por meio de planejamento antecipado e estreita coordenação com os fornecedores, garantindo que as metas de comissionamento fossem atingidas.

O resultado foi uma célula de teste complexa que entrou em funcionamento com o mínimo de interrupção – um resultado que refletiu tanto a preparação técnica da equipe da ACS quanto um profundo conhecimento dos ritmos operacionais do cliente.

Dados, automação e confiança do operador

A simples obtenção de produtividade não teria resolvido o problema do fabricante se os testes se tornassem mais complexos ou propensos a erros. O controle de processos e a aquisição de dados, portanto, desempenharam um papel decisivo.

O sistema de teste modular é controlado pelo software de código aberto da ACS, Acselerant™ , que fornece uma interface de operador única para todas as variantes de grupos geradores.

“Em um ambiente de alta variedade, a automação é essencial”, explica Roth. “O sistema elimina a ambiguidade e garante que cada unidade seja testada com precisão.”

Após a conexão da unidade, os operadores inserem seu número de identificação e o sistema recupera automaticamente os parâmetros de teste corretos do banco de dados do cliente. Isso elimina a verificação manual e reduz o risco de erros de configuração.

Durante cada teste, os dados de desempenho são monitorados continuamente em relação a critérios definidos de aprovação/reprovação e exibidos em tempo real em uma configuração de tela dupla.

Ao término do processo, os resultados são enviados automaticamente para o banco de dados remoto do fabricante.

“Para os operadores, a experiência é consistente e intuitiva”, diz Roth, “e para a gestão, eles podem ter certeza de que uma maior capacidade de processamento não significa menor qualidade dos dados.”

Uma solução provisória com valor duradouro

Esta configuração inclui um painel PLC dedicado e um painel de exaustão RIO. O braço de exaustão superior foi projetado para suportar altas cargas térmicas durante testes de carga máxima.

Com a célula de teste modular em funcionamento, o fabricante obteve a capacidade imediata necessária para eliminar o acúmulo de grupos geradores não testados.

Com o aumento das entregas e o cumprimento dos compromissos com os clientes, a pressão sobre o planejamento da produção diminuiu.

Como o sistema é modular e em grande parte autossuficiente, ele mantém a opção de ser realocado ou reimplantado à medida que as células de teste permanentes entrarem em operação.

Do ponto de vista da ACS, o projeto reforça o valor das parcerias de longo prazo. O conhecimento das restrições operacionais, das normas de segurança e dos sistemas de dados permitiu que as decisões fossem tomadas com rapidez e segurança.

Lições para o setor em geral

À medida que os fabricantes dos setores de equipamentos pesados e geração de energia lidam com padrões de demanda voláteis , o caso ilustra uma mudança mais ampla na forma de pensar sobre capacidade.

Os sistemas modulares e pré-fabricados deixaram de ser vistos apenas como soluções temporárias. Quando projetados corretamente, oferecem rapidez sem sacrificar a robustez e flexibilidade sem comprometer a integração.

A célula de teste modular do grupo gerador deu tempo ao fabricante, mas também demonstrou como soluções provisórias podem proteger a receita, fortalecer o relacionamento com o cliente e apoiar estratégias de crescimento a longo prazo.

Em um ambiente onde os gargalos podem rapidamente corroer os benefícios de uma forte demanda, esse valor é difícil de ignorar.

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Este artigo foi produzido pelo Estúdio de Conteúdo da KHL, em colaboração com especialistas da ACS.

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Todas as imagens são cortesia da ACS.

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