Rastreamento de bobinas de aço por sistema de posicionamento global e múltiplas empilhadeiras

Abstract

RESUMO: O setor de metalurgia é muito importante para o mercado mundial, no ano de 2019 o setor produziu mais de 1,8 trilhões de toneladas de aço bruto. Um dos derivados mais importantes são as bobinas de aço, usadas para a fabricação de diversos produtos. A demanda logística para acomodação, armazenamento, movimentação e transporte destes itens é intensa, o que exige um controle logístico rigoroso ao longo do tempo que estas bobinas ficam acomodadas nos pátios de Bobinas Quentes (BQ), estes pátios são numerados a partir do BQ0 e cada um deles possui uma característica distinta de operação. Para realizar a movimentação destes itens são necessárias empilhadeiras de grande porte do tipo aríete. O tempo desde a chegada ao pátio da bobina até sua saída pode demorar meses, uma bobina pode sofrer várias operações de movimentação e ocasionalmente ficar perdida. Uma bobina é considerada perdida quando são realizada diversas operações de movimentação liberando caminho para que a empilhadeira possa se mover por um corredor até encontrar a bobina específica, deixando todas as outras bobinas movimentadas em local diferente do estado inicial. Assim, a fim de solucionar o problema de identificação das bobinas e local de armazenamento, apresenta-se uma proposta usando dados geoespaciais a partir do sistema de navegação por satélites. Analisando a precisão, repetibilidade e acurácia do sistema a fim de verificar se é possível identificar uma bobina armazenada no pátio por meio de sua posição geoespacial. Para obter o resultado desejado foi necessário desenvolver um hardware que possibilite o rastreamento da empilhadeira e utilize correção cinemática em tempo real, também conhecido como GNSS-RTK. O sistema proposto possui uma estação BASE que se comunica diretamente com um ou mais ROVERs, enviando dados por meio do protocolo RTCM para que este realize cálculo de correção baseado nas informações recebidas. Após o desenvolvimento do hardware e testes de validação em laboratório, o hardware foi instalado em empilhadeiras com capacidade de carga de 40 toneladas, as bobinas que por elas são movimentadas possuem peso médio de 20 toneladas. Desta forma é possível capturar os dados de localização com a precisão necessária das empilhadeiras e das bobinas de aço a fim de conseguir identificar a bobina de aço por meio da geolocalização e movimentação realizada por elas.

ABSTRACT: The metallurgy sector is very important for the world market, in the year 2019, the sector produced more than 1.8 trillion tons of crude steel. One of the most important derivatives is steel coils, used to manufacture various products. The logistical demand for accommodation, storage, movement and transport of these items is intense, which requires strict logistical control over the time that these coils are accommodated in the “Hot Coil yards”, named in Portuguese “pátio de Bobina Quente” (BQ), these yards are numbered from BQ0 and each of them has a distinct operating characteristic. To carry out the movement of these items, large coil ram pin-type forklifts transport are required. The time from when the coil arrives at the yard to when it leaves can take up to months, a coil can undergo several handling operations and occasionally get lost. A coil is considered lost when several moving operations are performed to make way for the forklift to move down a passage until it finds the specific coil, leaving all other moved coils in a different location from the initial state. Thus, in order to solve the problem of identifying the coils and storage location, proposal using geospatial data from the global navigation satellite system (GNSS). The precision, repeatability and accuracy of the system are measured in order to verify if it is possible to identify a coil stored in the yard through its geospatial position. To obtain the desired result, it was necessary to develop a hardware that allows tracking the forklift and uses real-time kinematic correction, also known as GNSS-RTK. The proposed system has a BASE station that communicates directly with one or more ROVERs, sending data through the RTCM protocol so that it performs correction calculations based on the received information. After the development of the hardware and validation tests in the laboratory, the hardware was installed on forklifts with a load capacity of 40 tons, operating in a real coil production and storage environment, the coils that are handled by them have an average weight of 20 tons. Thenfore, it is possible to capture the location data with the necessary precision of the forklifts and steel coils in order to be able to identify the steel coil through geolocation and movement performed by them.