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Centro de Inovação de Grãos | Bühler

O novo Centro de Inovação de Grãos da Bühler em Uzwil é onde novas criações são feitas a partir de uma variedade extremamente ampla de grãos e muito mais. A tecnologia Siemens garante que cerca de 70 sistemas — de telas de classificação e trituradores a ventiladores — funcionem juntos de forma perfeita e eficiente.

A Bühler abriu seu Centro de Inovação de Grãos (GIC) em Uzwil em outubro de 2024 para testar de forma abrangente tanto as inovações do setor quanto os novos processos de processamento. Processos inovadores para a indústria de alimentos e ração animal podem ser testados neste centro de testes de cinco andares, que possui 2.000 m² de área útil e mais de 70 máquinas. De acordo com Lothar Driller, gerente de departamento do Centro de Aplicação de Alimentação da Bühler: “Com o GIC, a Bühler criou um centro de testes versátil: seu foco está em tópicos como otimização de processos, eficiência energética e disponibilidade máxima (em parte por meio do uso de manutenção preditiva).

O panorama geral

A Bühler lidou com todos os aspectos relacionados à engenharia do GIC em si, mas confiou inteiramente na tecnologia da Siemens para a tecnologia de automação e acionamento. O grande desafio desse projeto estava na automação de ponta a ponta e preparada para o futuro de um grande centro de testes, incluindo a integração perfeita das funções de segurança. Vários componentes, como motores, conversores de frequência e controles, bem como componentes dos domínios da tecnologia de comutação industrial e distribuição de energia de baixa tensão trabalham juntos em perfeita harmonia neste “playground para fresadores”. “Os moinhos de martelos usados na produção de ração animal, por exemplo, giram em alta velocidade e esmagam o material girando”, explica Driller. “O motor precisa lidar com uma alta carga inicial — algo chamado de partida pesada. Isso é feito pelos inversores de frequência de alto desempenho Sinamics G220 com controle preciso de velocidade e torque, opções flexíveis de hardware e software e funções de segurança integradas. Agradecemos a forma como o PLC e o HMI interagem perfeitamente no Portal TIA. Outra vantagem: mesmo que um cliente forneça pequenas amostras para teste, o controle preciso nos permite ajustar a velocidade de moagem para otimizar os parâmetros do processo”.

Relatório de referência da Bühler GIC 2

O arranque certo para cada motor

As forças de cisalhamento criadas pelos rolos girando em direções opostas tornam a moagem feita pelos moinhos de rolos um pouco mais suave do que a moagem em um moinho de martelos. Para reduzir a tensão nas peças da máquina, os soft starters compactos Sirius 3RW permitem que os motores elétricos iniciem suavemente. Após a inicialização, os contatos de desvio integrados garantem que a corrente flua diretamente para o motor para uma operação com eficiência energética. A função de monitoramento de status fornecida pelos soft starters facilita o planejamento do trabalho de manutenção, maximizando assim a disponibilidade do sistema. Alimentar os vários ventiladores é mais fácil, mas não menos importante para o sistema. Eles evitam que a poeira se acumule — poeira que poderia causar uma explosão. Os ventiladores são acionados por meio de acionadores de motor Simatic ET 200SP. A medição em tempo real da corrente nominal e os dados de diagnóstico abrangentes permitem avaliar com precisão o status operacional dos ventiladores.

Dados valiosos

Cada um dos cinco andares do GIC contém até dez gabinetes de controle equipados com componentes da Siemens. “Uma fonte de alimentação confiável é essencial para nós”, enfatiza Stefan Suhner, chefe da Automation Milling Solutions da Bühler. Os interruptores principais dos gabinetes de controle são disjuntores compactos Sentron 3VA com uma função de medição integrada para valores de corrente, tensão e energia. Eles podem ser facilmente integrados a sistemas de automação e gerenciamento de energia de alto nível por meio de sistemas de barramento comuns. Esse conceito evita falhas, otimiza processos e aumenta de forma sustentável a eficiência de todo o sistema. No Grain Innovation Center, todos os dados da máquina e do processo são registrados centralmente por meio do Portal TIA, permitindo que a Bühler conduza avaliações específicas e testes funcionais com base nisso — desde a alimentação da matéria-prima até o processamento e o produto acabado. O Portal TIA combina hardware e software: ele permite a análise em tempo real de dados como consumo de energia, temperatura ou carga do motor, que são coletados por meio de conversores de frequência e componentes de partida. A Bühler usa esses dados para otimizar processos, testar novas formulações e avaliar a eficiência de máquinas individuais ou linhas inteiras.

De forma sustentável no futuro

Foram necessários cerca de três anos para desenvolver o GIC do início ao fim, com a Siemens ingressando quase no meio do caminho. Suhner tem boas lembranças dessa época: “Para a Bühler, a Siemens é mais do que apenas um fornecedor. É um parceiro confiável. Estamos mais do que satisfeitos com a tecnologia. Tudo está funcionando sem problemas e não apenas nossos próprios testes estão funcionando perfeitamente, mas nossos clientes também estão entusiasmados com o GIC. Recebemos muitas perguntas interessantes e estamos muito bem reservados.” O sistema flexível é o sinal externo de uma colaboração promissora entre a Bühler e a Siemens: “Se quisermos testar novas tecnologias que sejam úteis para essa aplicação no futuro — como um gêmeo digital — a Bühler está aberta à possibilidade. Esperamos futuras inovações e desenvolvimentos conjuntos no GIC”, diz Alessandro Pepa, gerente de contas globais da Siemens para a Bühler.