Melhorando o alinhamento dos rolos e a qualidade do produto em uma fábrica de papel em Quebec

Um cliente em Quebec, a segunda maior província do Canadá, recorreu a ParAlign da Fluke Reliability serviço para consertar as máquinas de rolo em sua fábrica após notar enrugamento do produto e problemas de rastreamento durante a produção de papel.

Uma equipe de engenheiros da Prüftechnik mediu todas as três seções de prensa em uma máquina de papel enquanto realizava este serviço de realinhamento. Em menos de 12 horas, os engenheiros da equipe fizeram suas medições e trabalharam junto com os mecânicos da planta para realizar ajustes nos rolos considerados críticos para correção.

O resultado: O cliente está extremamente satisfeito por ter tomado essa ação. Mas antes de discutir as descobertas na planta de Quebec, é necessário algum contexto sobre por que manter o alinhamento dos rolos na indústria de papel é tão crítico.

BACKGROUND

Desempenho é essencial para permanecer líder nesta indústria altamente competitiva. Produzir papel de qualidade requer máquinas complexas com múltiplos sistemas interligados trabalhando em harmonia. O alinhamento dos rolos é crucial.

Tão importante quanto é a manutenção do alinhamento dos rolos, ou a capacidade de alinhar rolos a um rolo de referência dentro de uma tolerância especificada. Rolos de máquina corretamente alinhados levam à redução de gastos com materiais e manutenção por meio de reduções em quebra de papel, vincos, problemas de rastreamento, desgaste prematuro de rolamentos e muito mais.

Historicamente, o alinhamento de rolos não tem sido enfatizado na indústria tanto quanto outras técnicas de manutenção preventiva. No entanto, o desalinhamento excessivo de rolos está diretamente ligado à diminuição da qualidade do produto e ao tempo de inatividade não programado.

Detectar desalinhamento durante a operação da máquina pode ser complicado. Dadas as altas demandas de tempo de execução colocadas nas máquinas, incluindo a necessidade de operar máquinas 24/7 por semanas a fio, é útil conhecer os sintomas comuns detectados visualmente em máquinas desalinhadas.

Esses componentes incluem:

• dificuldades no rastreamento do produto
• rolos telescópicos de produtos
• alongamento não homogêneo de feltro/arame
• espessura irregular do produto
• tensões e estresse em rolamentos de rolos

Muitos desses sinais são sérios demais para serem ignorados. Máquinas com manutenção inadequada podem levar à falha de componentes, danos permanentes à máquina e, no pior dos casos, ferimentos e morte de funcionários.

Até o momento, muitos fabricantes de produtos de papel têm usado ferramentas e técnicas disponíveis para resolver seus problemas de alinhamento de rolos:

• O prumo, usado por milhares de anos, é uma maneira simples, mas primitiva, de medir o alinhamento de máquinas. Ele não pode oferecer a precisão necessária hoje, e não há um método de leitura ou relatório digital para essa técnica.
• Instrumentos ópticos são mais avançados, mas exigem linha de visão para realizar medições. Outros fatores podem distorcer a precisão dos dados coletados usando dispositivos ópticos, incluindo temperatura do ar, umidade, acessibilidade de rolo e níveis de habilidade do usuário. Além disso, o processo de alinhamento com dispositivos ópticos requer tempo de inatividade significativo da máquina. Mesmo os dispositivos mais avançados podem exigir dias ou até semanas de tempo de inatividade para concluir todas as medições necessárias.

A Prüftechnik, parte da Fluke Reliability, projetou e desenvolveu uma técnica não óptica inovadora para neutralizar as limitações de outros métodos de alinhamento de rolos.

O sistema ParAlign é um dispositivo portátil exclusivo e proprietário que contém três giroscópios de anel-laser, com um giroscópio por eixo. Como os giroscópios de anel-laser são uma tecnologia de nível militar, seu uso é altamente restrito. A Prüftechnik oferece o ParAlign como um serviço em vez de um dispositivo para compra.

Para executar uma medição, o usuário desliza o ParAlign no rolo por um mínimo de 20 graus da circunferência do rolo. Os dados resultantes são instantaneamente transmitidos para um laptop via Bluetooth, e uma leitura visual é exibida. Um rolo de referência é escolhido, normalmente pelo cliente, e os deslocamentos de outros rolos são comparados ao rolo de referência. O rolo de referência pode ser alterado a qualquer momento durante ou após o processo de medição.

Quando o serviço é concluído, o cliente recebe um relatório completo com os resultados do alinhamento inicial e final.

Figura 1.1 – Relatório visual do ParAlign

A Figura 1.1 é um exemplo de um relatório visual gerado pelo software ParAlign. O desalinhamento de cada rolo é representado por um círculo vermelho e um círculo verde. O círculo verde representa o lado do operador do rolo, enquanto o círculo vermelho representa o lado da máquina. O círculo azul no visual é o rolo de referência ativo.

O rolo identificado como “Bom Alinhamento” nesta figura está a 0.001″ na posição horizontal negativa em relação ao rolo de referência. Verticalmente, o lado da máquina está mais baixo que o lado do operador em 0.012″. Para ajustar este rolo, coloque um calço sob o rolamento no lado da máquina.

Para este caso, podemos assumir que este rolo cai dentro da tolerância selecionada. O rolo rotulado como “Bad Alignment” é 0.069″ mais baixo no lado da máquina, enquanto também é 0.001″ na posição horizontal negativa. Este rolo é assumido como estando fora da tolerância alvo e deve ser ajustado para melhorar a condição da máquina.

Corrija o alinhamento deste rolo levantando o lado da máquina ou abaixando o lado do operador. É importante analisar cada correção de alinhamento potencial antes de executá-la para garantir que não seja prejudicial a uma estrutura de máquina próxima. Se o lado de acionamento do rolo mencionado acima for acoplado a uma caixa de engrenagens e motor, pode ser mais fácil ajustar no lado do operador do rolo.

Observação: as melhores práticas de manutenção incluem a medição do alinhamento do eixo entre esses componentes quando qualquer ajuste é feito em um componente de conexão, por exemplo, um rolo, caixa de engrenagens, motor, etc.

Desafios

Voltando à situação do nosso cliente de Quebec. O diagrama abaixo ilustra o desalinhamento encontrado em uma seção de prensa na planta.

Figura 1.2 – Conforme encontrado, seção de imprensa nº 2

A Figura 1.2 mostra os dados iniciais da segunda seção de prensa. Os rolos 30 e 29 são rotulados como rolos Stretch e Guide, respectivamente. Esses rolos são propensos a se mover durante a operação normal da máquina. O alinhamento desses rolos não foi considerado crítico pelo cliente.

Os rolos com mais arame ou envoltório de produto têm mais influência na máquina e devem ser ajustados adequadamente. O rolo inferior foi selecionado como referência para as seções de prensa porque é fixo e extremamente difícil de mover. Os outros rolos normalmente têm mais latitude no que diz respeito a fazer ajustes.

Figura 1.3 – Como à esquerda, pressione a seção nº 2

Os rolos 35, 32, 31 e 27 foram considerados críticos pelo cliente e, portanto, ajustados. A diferença no alinhamento é rapidamente aparente. A imagem final, Figura 1.3, tem nitidamente menos vermelho do que a imagem inicial, indicando menos desalinhamento.

Os rolos 35 e 32 foram facilmente ajustados. A posição vertical do rolo 31 apresentou alguns desafios. Restrições físicas da estrutura circundante não permitiriam um ajuste fácil durante o período de serviço.

O rolo 27 não pôde ser movido dentro da tolerância devido a restrições físicas. O cliente decidiu que não era crítico ajustar ou que outras alterações na máquina poderiam ser feitas mais tarde.

Desgaste excessivo na superfície do rolo 28 causou danos permanentes à face do rolo, impossibilitando a obtenção de uma medição. Planos foram feitos para substituir o rolo danificado assim que o novo rolo estivesse em estoque.

Mensuráveis

Algumas semanas após a conclusão do projeto, o cliente informou à Prüftechnik que a qualidade do produto havia melhorado e que os problemas de rastreamento haviam desaparecido devido ao serviço da ParAlign. Eles também expressaram satisfação com a velocidade e o serviço da ParAlign.

Os engenheiros da Prüftechnik conseguiram medir e realizar ajustes nas múltiplas seções de prensa em um dia com o ParAlign. Usar outras tecnologias poderia levar vários dias, e os dados não seriam tão precisos.
Em um setor onde se perde muito dinheiro quando uma máquina não está funcionando, o ParAlign é a escolha certa para alinhamento de rolos.