Monitoramento e controle estatístico integrado ao controle de engenharia de processo - Trentin, Marcelo Gonçalves (2010)
Com o aumento da produção mundial em proporções cada vez maiores, os processos industriais têm se tornando um desafio pela complexidade do seu gerenciamento. A identificação rápida e precisa de não conformidades é cada vez mais necessária e mais difícil de ser realizada. Este estudo propõe a integração do Controle de Engenharia com o Controle Estatístico de Processo, no monitoramento e controle de processos industriais, almejando a percepção mais rápida de anormalidades, visando à redução de problemas de especificação de produtos. Uma forma de autoajuste do controlador Proporcional-Integral e Derivativo (PID) é proposta, aumentando a robustez do sistema, empregando-se técnicas comumente utilizadas nos processos. O modelo matemático do processo, equacionando as relações das variáveis envolvidas, é estabelecido para determinação e especificação do controlador e de forma conjunta as cartas de controle são configuradas. O controlador projetado para a situação normal de operação atua no sentido de manter as variáveis de saída (controladas) dentro de especificações através do conhecimento de sua relação com as de entrada e de processo. As cartas de controle baseadas em modelos, monitorando os resíduos provenientes de ajustes de modelos ARIMA, acompanham as variações do processo, evitando variabilidade excessiva e possibilitando a detecção de comportamentos anormais, inclusive monitorando o desempenho do próprio controlador. Com a sinalização das cartas de controle, é realizada uma interferência na equação de ajuste do controlador. Empregando-se a simulação numérica, analisam-se os comportamentos do controlador e este, combinado com as cartas de controle. Falhas inseridas propositalmente, em cada variável controlada, foram devidamente sinalizadas. Estas sinalizações ocorreram mesmo em situações em que as variáveis estiveram mantidas dentro da especificação pelo controlador. Para o sistema de autoajuste, o aumento dos ganhos de contribuição das cartas de controle proporcionou maior acurácia das variáveis controladas (monitoradas). A integração proposta apresentou melhores resultados, quanto à manutenção das variáveis de saída próximas aos seus alvos, quando comparada com o controlador operando isoladamente.