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DISPOSITIVO DIAGNÓSTICO REMOTO DE SAÚDE Menção Honrosa no III Prêmio Amsted Maxion de Tecnologia Ferroviária; trabalho apresentado no seminário técnico no Negócios nos Trilhos – Encontrem 2005, outubro de 2005, São Paulo. Autor: Marcio Roberto Bertoni, técnico em eletrônica na EFVM.
1. RESUMO Nunca foi investido tanto em ferrovia quanto nos últimos dois anos e os planos de negócios das ferrovias brasileiras tem mostrado que o futuro da ferrovia é bastante promissor. Esta operadora tem ampliado sua frota de locomotivas e vagões, como também investido em tecnologia de processos, equipamentos, manutenção e outros. Um outro investimento de destaque nessa operadora é no “capital humano”. Pessoas são a chave do sucesso para se ter uma ferrovia moderna e lucrativa. A equipe de manutenção desta operadora tem um papel de destaque na busca de solução para os diversos problemas sejam na Operação ou na manutenção propriamente dita. Um dos alvos dessa operadora são as locomotivas DASH-9, tanto na aquisição anual de novas locomotivas, quanto no investimento de processos de manutenção para se ter locomotivas mais confiáveis. A confiabilidade na manutenção é peça chave para o sucesso de uma ferrovia. Uma locomotiva com defeito, em um trem qualquer na ferrovia provoca um dano muito grande na circulação. Em alguns casos o impacto é tão forte que a Operação já sabe calcular quantos trens perderam naquele determinado dia. Isto demonstra que a ferrovia trabalha na utilização máxima de sua capacidade produtiva. Melhorar a confiabilidade na manutenção passa a ser ponto forte de estudo dos especialistas de manutenção. As modernas locomotivas DASH com seus computadores disponibilizam um deles que é chave no processo de identificação de falhas.Este computador é chamado de DID – Computador de diagnóstico. E realmente a GE abusou no projeto desse esperto computador. Ele tem vários níveis de manutenção diferenciados pela categoria do operador (nível de operação, manutenção e engenharia da GE). O DID monitora tudo que acontece e registra toda e qualquer falha para análise futura da manutenção. Interligado com outros computadores, ele também protege a locomotiva contra abusos de operação, sobrecarga ou falha de componentes tanto mecânicos quanto eletroeletrônicos. O grande problema é que estas falhas foram definidas por especialistas de manutenção ou engenheiros projetistas de locomotivas e nem sempre são compreendidas por maquinistas. E no processo atual o maquinista é o contato mais próximo de um trem com defeito e os especialistas de manutenção. Então a única maneira de tentar resolver o defeito é com o acionamento via rádio. A proposta dos autores desse trabalho é justamente continuar usando o sistema de telecomunicações para interligar o trem a uma oficina, mas o acesso ao DID seria direto sem a atuação do maquinista, ou seja, acesso remoto.
2 - DADOS DO PROJETO Nome do Projeto: DID REMOTO
2.1 – O Problema O problema levantado antes do desenvolvimento do DID remoto foi que para conseguir atuar em uma locomotiva com defeito em um trem, o especialista deveria estar presente no Centro de Controle e usar o maquinista como ponte, ou seja, o especialista informa via rádio ao maquinista qual tela do DID navegar e qual tecla acionar. Percebe-se que este processo é bem lento. E pensando mais no futuro o projeto permitirá aos especialistas de manutenção o acesso ao DID, sem estes especialistas precisarem estar fisicamente no Centro de Controle. E como a ferrovia trabalha 24 horas e qualquer um desses trens pode dar defeito, esta hipótese já esta sendo estudada e implementada em nível de testes. O uso da tecnologia em trens tem crescido muito nos últimos anos e assim a exigência para que os maquinistas acompanhem esta evolução é muito forte. Mas a velocidade das tecnologias é mais rápida do que o aprendizado de todos os maquinistas da ferrovia. Então o número de especialistas que ficam presos a ensinar os maquinistas também se faz necessário. As modernas locomotivas com seus sistemas de freio eletrônico, computadores para controle de tração e sistemas de segurança exigem que os maquinistas aprendam a manipular todos estes equipamentos, pois sem conhecer exatamente o funcionamento de cada um deles o trem nem sai do lugar. E isso agrava mais ainda quando qualquer um desses equipamentos entram em modo de falha. E é aí que entra o apoio dos especialistas de manutenção. Como dito anteriormente que a ferrovia trabalha 24 horas por dia, então estes especialistas deveriam estar presentes durante as 24 horas do dia, pois o defeito não marca hora. Então é muito comum estes especialistas irem para casa e depois terem que retornar ao serviço para atender um determinado defeito de trem. E para complicar ainda mais o DID tem suas mensagens, comandos alarmes e pontos de reset em uma linguagem que não é tão simples assim, ou seja, o jargão usado é o dos especialistas de manutenção de locomotivas e não o de operação.
2.2 – Observação do problema. Existem duas formas de comunicação via rádio (classificação do tipo de serviço): rádio de voz e dados. Na comunicação de voz, é como fosse uma conversa telefônica entre dois pontos distantes. Este é o atual processo de manutenção existente na Ferrovia. A comunicação de dados é a mais recente tecnologia que está sendo introduzida nas ferrovias. Até aí nada de novidade, pois são tecnologias de prateleira, basta comprar. O grande trunfo da comunicação digital é o que ela disponibiliza de serviços que podem ser trafegados por ela. No projeto em questão, os autores desenvolveram uma emulação do DID, de forma remota. A figura 1 mostra o que é o DID. Uma telinha pequena, mas com um poder de fogo grande.
Figura 1– Computador DID A figura 2 mostra o poder de fogo do DID. O computador é capaz de armazenar inúmeras falhas e para cada uma delas a GE tem uma descrição da falha, porque acontece, como fazer o reset, e como sanar a falha ajudando a diagnosticar estatisticamente as partes contribuitória da falha. Figura 2– Código da Falha 40E9, reset descrição.
A figura 3 mostra o complemento da falha com a causa provável.
Figura 3– Código da Falha 40E9 - causa provável
A figura 4 mostra o procedimento para isolação da falha
Figura 4– Código da Falha 40E9 – Isolando a Falha.
A GE tem um catálogo bem extenso com todas as falhas possíveis de acontecer e quais as causas prováveis, procedimento de reset e isolamento da falha. Este catálogo é atualizado constantemente pela equipe de Engenharia da GE. O Catálogo que retiramos a falha das figuras, 2,3 e 4 tem 4870 páginas. Imaginem cada maquinista tendo que levar um catálogo desse a bordo: “Impossível”. Por isso este documento deve estar nas mãos de especialistas da manutenção, basta olhar os termos técnicos que não são nada conhecidos por pessoas comuns. Ma s o problema é que estes especialistas não estão a bordo quando um defeito acontece. Vários problemas são criados diariamente pela situação exposta. Aqui ressaltaremos algumas delas:
E chegou-se a solução denominada “DID - REMOTO”.
2.3 – Proposta de solução A solução era desenvolver internamente com o pessoal da operadora um sistema que quando o trem apresentasse defeito em qualquer ponto da ferrovia, em caso de locomotivas DASH-9, este defeito pudesse ser acessado de forma remoto pelas equipes de manutenção da Oficina de Locomotivas. O especialista da oficina, através de uma console apropriada, emularia o DID no seu posto de trabalho e entraria no coração da locomotiva para a atuação correta. O dispositivo que permite tal acesso à distância foi chamado de DID remoto. A figura 6 mostra como seria o processo de acesso remoto. A figura 5 mostra o equipamento desenvolvido para interligar o DID da Locomotiva ao sistema de telecomunicações e assim permitir o acesso remoto.
Figura 5– Interface de rádio para o DID A figura 6 mostra uma das telas do DID.
2.4 – Desenvolvimento da Solução Através de um meio de comunicação adequado, o especialista selecionaria na console de manutenção remota, que também faz parte do pacote “DID remoto” o número da locomotiva que quer acessar. No campo o sinal de rádio conduzindo os comandos do especialista de manutenção acessaria a locomotiva e através do DID remoto navegaria no DID real da locomotiva. Ele poderá navegar todas as telas, verificar os alarmes, atuar nos reset´s necessários, entrar em níveis de manutenção que normalmente o maquinista não tem acesso e monitorar parâmetros importantes para a detecção da falha. A figura 7 mostra o DID em tela de computador acionada pela oficina há quase 300 km de distancia.
Figura 7– Interface de rádio para o DID
A figura 8 mostra uma outra tela do DID em situação real na tela do computador acionando a locomotiva remotamente.
Figura 8– Interface de rádio para o DID
O quadro abaixo mostra um cálculo de viabilidade do projeto 
Valores em Dólares. Considerando que o DID remoto poderá eliminar em 5 % o número de reboques deixaremos de perder 615.475,00 dólares por ano Os custos do sistema foram:
Então o projeto foi considerado viável, pelos ganhos para Operação da Ferrovia.
2.5 – Ganhos do Projeto O Projeto foi desenvolvido para ganhar em confiabilidade na manutenção e com estes vários serão conseguidos tais como:
3 - Conclusões Conforme pode ser constatado pela análise dos dados apresentados, o projeto trará um impacto positivo muito grande no processo de Manutenção de Locomotivas e Operação da ferrovia. Os ganhos são grandes, conforme VPL calculado no quadro abaixo.
O projeto abre portas para descoberta de outras formas de acessar sistemas remotamente. E no nosso caso, fazer realmente a telemetria e implantar a manutenção baseada em confiabilidade e preditiva. O desenvolvimento do trabalho abriu perspectivas grandes de uso da tecnologia para solução de problemas que tanto incomoda a operação tanto com o objetivo de ganhar eficiência na movimentação de trens, quanto na eliminação de riscos de acidentes que atualmente é a meta nº 1 da Empresa. E o investimento no capital humano que esta operadora aposta e implanta diariamente, com as respostas dessa poderosa equipe em encontra desde soluções simples até as mais complexas para os diversos problemas da ferrovia.
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