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Pipe Shop 4.0: transformação digital na pré-fabricação de tubulações

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A digitalização de processos e a adoção de tecnologias digitais estão no cerne da transformação digital. E quando falamos da fabricação de componentes para o setor de óleo e gás, isso não é diferente: para reduzir custos e aumentar a eficiência, é preciso levar os conceitos da indústria 4.0 para dentro das instalações fabris.

Neste post, entenda o cenário atual dos processos de fabricação de spools, veja o que é pipe shop 4.0, quais os fatores que contribuem para a transformação digital do setor e as vantagens na produção desses componentes. Acompanhe!

Pipe Shop 4.0: o cenário atual dos processos fabris

A indústria de óleo e gás (O&G) depende, em grande parte, do uso de tubulações para o transporte dos gases e fluídos provenientes da atividade de exploração desses recursos. E, nesse cenário, algumas estruturas, como plataformas flutuantes para exploração offshore, possuem características altamente complexas.

Figura 1 – Exemplo do complexo ambiente das linhas presentes no topside de uma FPSO. Um sistema de cores pode ser utilizado para identificar o estágio de montagem das tubulações.

Para atender às especificações do projeto de cada estrutura e contornar a dificuldade de montagem dos módulos de produção, as tubulações utilizadas nestas unidades de produção são fabricadas a partir de componentes chamados de spools.

Desafios da fabricação de spools

Os spools são produzidos em instalações conhecidas como pipe shops, seguindo uma sequência de operações bem definidas. A fabricação nesses locais – que centralizam a produção a partir de tubos brutos e acessórios como cotovelos, flanges e ramificações – confere mais agilidade à produção de Spools.

O grande problema, no entanto, é que, mesmo com o aprimoramento do trabalho nos pipe shops, incorporando atividades que antes eram realizadas em campo à rotina dessas instalações, ainda há muitos processos que devem ser finalizados em campo.

É o caso da soldagem na montagem dos spools que, em estruturas como plataformas flutuantes, torna-se uma atividade extremamente complexa devido às condições de acesso ao local de montagem. 

E quanto maior o número de atividades que devem ser realizadas fora dos pipe shops, maiores são os riscos de problemas que podem levar ao retrabalho e ao consequente aumento de custos.

O que é um Pipe Shop 4.0

Nesse contexto, surge o conceito de pipe shop 4.0, que se baseia na aplicação de princípios, tecnologias e métodos da transformação digital (Indústria 4.0) no projeto, na fabricação e montagem das tubulações das unidades de produção FPSO.

Figura 2 – Plataforma da Petrobras P76, do tipo FPSO, para a produção de petróleo e gás natural no campo de Búzios, no pré-sal da Bacia de Santos. Fonte: https://petrobras.com.br/fatos-e-dados/iniciamos-a-exportacao-de-gas-da-p-76-para-o-continente.htm. Consultado em 19/11/ 2021 as 12:30 hs.

O objetivo é não apenas promover a fabricação de spools em plantas que sigam os preceitos da Indústria 4.0, como também garantir que esses componentes possuam os atributos necessários para a integridade da cadeia, como a rastreabilidade de componentes, registro da cronologia do processo, precedências das operações e a gestão das informações geradas ao longo do ciclo de vida de cada peça.

Leia também: Engenharia dimensional: rumo à gestão 4.0 das variações geométricas

Fatores que contribuem para a transformação digital no setor de Pipe Shop

Para que os pipe shops 4.0 se concretizem, é necessário que haja uma transformação na rotina das instalações, sobretudo por meio da adoção de tecnologias digitais nos processos internos para melhorar o desempenho e garantir melhores resultados.

A implementação dessas soluções visa justamente levar a transformação digital aos pipe shops, viabilizando processos como:

  • Adoção de sistema de rastreabilidade industrial para a aquisição de dados, identificação de spools e gestão de produtos acabados;
  • Automação da área de soldagem;
  • Configuração de layout otimizado, com redução da movimentação de materiais e mais ergonomia;
  • Gestão do ciclo de vida dos spools;
  • Movimentação e manipulação otimizada;
  • Otimização dos processos de engenharia de produto, manufatura e fabricação;
  • Rastreabilidade na entrada e saída de materiais de forma automática, sem a dependência de processos manuais off-line;
  • Sistema de gerenciamento de chão de fábrica;
  • Uso de realidade virtual e aumentada;
  • Utilização de dispositivos e sistemas mobile para execução e controle de processos 
Figura 3 – Situação em que dispositivo mobile é utilizado para consulta sobre dados de componente.

Vantagens da Transformação Digital na fabricação de Spools

Podemos destacar algumas vantagens da transformação digital na fabricação de spools:

  • Permitir a redução de custos;
  • Criar ambiente mais receptivo à inovação;
  • Integração das etapas de desenvolvimento dos projetos;
  • Menor tempo de resposta nos diferentes processos internos da empresa;
  • Aumento da eficiência e produtividade.

Vale destacar que esses ganhos só serão possíveis a partir da implantação de tecnologias que agilizem e garantam a integridade na troca de informações, não somente entre as engenharias de projeto e de fabricação, mas também pelo pessoal de fabricação e inspeção, montagem e comissionamento que atua no chão da fábrica. 

Tudo isso torna mais ágeis as atividades de produção e reduz o risco de tomadas de decisão incorretas.

Importante notar, também, que o conceito de indústria 4.0 aplicado à cadeia de spools ainda é algo novo. Nesse sentido, os ganhos obtidos na fabricação desses componentes se deve, sobretudo, à uma mudança profunda na forma como a indústria lida com a informação.

A transformação digital nos pipe shops passa, portanto, por dar mais confiabilidade ao fluxo de informações ao longo de toda a cadeia. Isso irá se refletir diretamente na necessidade de retrabalho nas etapas de projeto, de fabricação e de montagem—, uma vez que não haverá falhas e desencontros e esse tipo de trabalho não será necessário. Continue acompanhando o blog da Certi para mais conteúdos sobre transformação digital, indústria 4.0 e seus impactos na cadeia de spools para a indústria de óleo e gás brasileira.

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