Um sistema inteligente de monitoriza\u00e7\u00e3o e controlo de refrigera\u00e7\u00e3o combina sensores, controladores e software ligado \u00e0 nuvem para monitorizar a temperatura, a press\u00e3o, o consumo de energia e o estado dos equipamentos em tempo real. Este sistema aciona respostas autom\u00e1ticas, envia alarmes quando os valores se desviam e cria registos digitais para auditorias de seguran\u00e7a alimentar.<\/p>\n\n\n\n
O sistema tem tr\u00eas camadas de funcionamento:<\/p>\n\n\n\n
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- Camada de sensores.<\/strong> Sondas de temperatura, transmissores de press\u00e3o, sensores de vibra\u00e7\u00e3o e medidores de energia instalados em compressores, condensadores, evaporadores e c\u00e2maras de armazenamento.<\/li>\n\n\n\n
- Camada de controlo.<\/strong> Os controladores PLC processam os dados dos sensores e ajustam as v\u00e1lvulas, os ventiladores e as velocidades dos compressores com base em regras programadas.<\/li>\n\n\n\n
- Camada de software.<\/strong> Os pain\u00e9is SCADA apresentam leituras em tempo real. As plataformas na nuvem armazenam dados hist\u00f3ricos para an\u00e1lise e acesso para fins de auditoria.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
A fun\u00e7\u00e3o de controlo \u00e9 o que distingue um sistema inteligente de um simples registador de dados. Um registador regista as leituras. Um sistema de controlo atua com base nessas leituras.<\/p>\n\n\n\n
Quanto custa a uma f\u00e1brica alimentar uma avaria no sistema de refrigera\u00e7\u00e3o que n\u00e3o seja detetada atempadamente?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Uma falha de refrigera\u00e7\u00e3o n\u00e3o monitorizada custa a uma f\u00e1brica alimentar entre 50 000 e 500 000 d\u00f3lares por ocorr\u00eancia. O custo resulta da deteriora\u00e7\u00e3o do produto, do tempo de inatividade da produ\u00e7\u00e3o, da dimens\u00e3o do recall e dos danos no equipamento. As estimativas do setor apontam para que o tempo de inatividade n\u00e3o planeado dos armaz\u00e9ns frigor\u00edficos ascenda a 2 500 d\u00f3lares por hora para instala\u00e7\u00f5es de m\u00e9dia dimens\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n
As quatro categorias de custos decorrentes de uma \u00fanica falha est\u00e3o listadas abaixo:<\/p>\n\n\n\n
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- Perdas de invent\u00e1rio.<\/strong> O aquecimento de produtos congelados acima de -18 \u00b0C n\u00e3o se enquadra nas especifica\u00e7\u00f5es de armazenamento a frio. De acordo com as orienta\u00e7\u00f5es do USDA, o stock de produtos congelados n\u00e3o deve ultrapassar os -12 \u00b0C durante qualquer per\u00edodo prolongado. Uma \u00fanica c\u00e2mara num <\/a>instala\u00e7\u00e3o de armazenamento frigor\u00edfico em grande escala<\/a> <\/strong><\/em>Pode armazenar entre 200 000 e 1 milh\u00e3o de unidades de produto.<\/li>\n\n\n\n
- Tempo de inatividade da produ\u00e7\u00e3o.<\/strong> Trabalhadores ociosos, prazos de envio n\u00e3o cumpridos e penaliza\u00e7\u00f5es contratuais acumulam-se a um custo de 2 500 d\u00f3lares por hora ou mais.<\/li>\n\n\n\n
- Recall Exposure.<\/strong> A falta de registos de temperatura durante um per\u00edodo de desvio desencadeia a recolha preventiva de todos os produtos fabricados nesse intervalo.<\/li>\n\n\n\n
- Danos no equipamento.<\/strong> A avaria de um compressor danifica frequentemente os componentes a jusante. Os custos de substitui\u00e7\u00e3o variam entre 30 000 e 150 000 d\u00f3lares.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
Estes custos s\u00e3o, em grande parte, evit\u00e1veis atrav\u00e9s de alertas de monitoriza\u00e7\u00e3o que s\u00e3o acionados antes de as temperaturas ultrapassarem os limites de seguran\u00e7a.<\/p>\n\n\n\n
Por que raz\u00e3o os registos manuais de temperatura j\u00e1 n\u00e3o cumprem os requisitos modernos de seguran\u00e7a alimentar?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Os registos manuais de temperatura j\u00e1 n\u00e3o cumprem os requisitos modernos de seguran\u00e7a alimentar, uma vez que deixam lacunas entre as leituras e n\u00e3o conseguem comprovar que as temperaturas se mantiveram dentro dos limites entre as verifica\u00e7\u00f5es. As auditorias FSMA, BRC e SQF exigem agora registos eletr\u00f3nicos cont\u00ednuos com verifica\u00e7\u00e3o de data e hora e documenta\u00e7\u00e3o de alertas automatizados.<\/p>\n\n\n\n
A tabela abaixo compara os registos manuais com a monitoriza\u00e7\u00e3o eletr\u00f3nica cont\u00ednua, com base em quatro crit\u00e9rios de auditoria:<\/p>\n\n\n\n
Crit\u00e9rios<\/strong><\/td> Registos do Manual<\/strong><\/td> Monitoriza\u00e7\u00e3o eletr\u00f3nica<\/strong><\/td><\/tr> Frequ\u00eancia de registo<\/td> A cada 2\u20134 horas<\/td> A cada 1\u20135 minutos<\/td><\/tr> Resist\u00eancia \u00e0 adultera\u00e7\u00e3o<\/td> Baixo<\/td> Alto (dados com data e hora)<\/td><\/tr> Detec\u00e7\u00e3o de desvios<\/td> Na pr\u00f3xima verifica\u00e7\u00e3o<\/td> No momento em que isso ocorrer<\/td><\/tr> Tempo de recupera\u00e7\u00e3o da auditoria<\/td> Horas a dias<\/td> Minutos<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n Uma lacuna de 4 horas no registo manual significa que um desvio pode durar quase 4 horas antes de qualquer operador se aperceber. De acordo com a norma de Controlos Preventivos da FSMA da FDA (21 CFR Parte 117), os registos devem demonstrar que os pontos de controlo cr\u00edticos foram monitorizados com frequ\u00eancia adequada e com verifica\u00e7\u00e3o documentada. As melhores pr\u00e1ticas do setor consideram agora a monitoriza\u00e7\u00e3o eletr\u00f3nica cont\u00ednua como a norma por defeito.<\/p>\n\n\n\n
Como \u00e9 que a monitoriza\u00e7\u00e3o em tempo real reduz as contas de energia da refrigera\u00e7\u00e3o industrial?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
A monitoriza\u00e7\u00e3o em tempo real reduz as contas de energia da refrigera\u00e7\u00e3o industrial atrav\u00e9s do controlo da press\u00e3o de cabe\u00e7a vari\u00e1vel, da programa\u00e7\u00e3o do descongelamento com base na procura e do ajuste da carga do compressor. De acordo com dados do Departamento de Energia dos EUA (2020), estas estrat\u00e9gias reduzem o consumo de energia na refrigera\u00e7\u00e3o em 15\u201330%, sendo que a refrigera\u00e7\u00e3o representa 50\u201370% do consumo total de eletricidade da f\u00e1brica.<\/p>\n\n\n\n
Os tr\u00eas principais controlos de poupan\u00e7a de energia s\u00e3o descritos abaixo:<\/p>\n\n\n\n
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- Controlo de press\u00e3o com cabe\u00e7a flutuante.<\/strong> O sistema reduz a press\u00e3o de condensa\u00e7\u00e3o quando a temperatura exterior desce, em vez de manter um ponto de regula\u00e7\u00e3o fixo. S\u00f3 isto j\u00e1 melhora a efici\u00eancia sazonal em 8 a 15%.<\/li>\n\n\n\n
- Descongelamento com base na procura.<\/strong> Os ciclos de descongela\u00e7\u00e3o s\u00e3o acionados quando os sensores detetam uma acumula\u00e7\u00e3o real de gelo, e n\u00e3o com base num temporizador fixo. Normalmente, as f\u00e1bricas eliminam 30 a 50 % dos ciclos de descongela\u00e7\u00e3o desnecess\u00e1rios.<\/li>\n\n\n\n
- Ajustamento da carga do compressor.<\/strong> Os variadores de velocidade ajustam a pot\u00eancia do compressor de modo a corresponder \u00e0 procura real de refrigera\u00e7\u00e3o. O funcionamento em carga parcial representa 60\u201370% das horas de funcionamento anuais na maioria das f\u00e1bricas de produtos alimentares.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
Uma f\u00e1brica com um custo anual de energia de refrigera\u00e7\u00e3o de 300 000 d\u00f3lares pode poupar entre 45 000 e 90 000 d\u00f3lares por ano quando estes tr\u00eas controlos funcionam em conjunto. O intervalo de 15 a 30 % reflete o efeito combinado, e n\u00e3o a soma das medidas individuais, uma vez que as estrat\u00e9gias se sobrep\u00f5em no seu impacto.<\/p>\n\n\n\n
Que avarias nos equipamentos podem ser detetadas antes de causarem perdas de produ\u00e7\u00e3o?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
A monitoriza\u00e7\u00e3o inteligente deteta cinco falhas comuns de refrigera\u00e7\u00e3o antes que estas interrompam a produ\u00e7\u00e3o: ciclos curtos do compressor, perda de carga de refrigerante, desgaste do motor do ventilador do evaporador, incrusta\u00e7\u00e3o no condensador e queda da press\u00e3o do \u00f3leo. A dete\u00e7\u00e3o de padr\u00f5es em fluxos cont\u00ednuos de dados identifica tend\u00eancias anormais 24 a 72 horas antes de os alarmes do equipamento serem acionados.<\/p>\n\n\n\n
A tabela abaixo apresenta o sinal de alerta precoce para cada tipo de avaria:<\/p>\n\n\n\n
Tipo de falha<\/strong><\/td> Sinal de Alerta Precoce<\/strong><\/td> Tempo de funcionamento at\u00e9 \u00e0 avaria<\/strong><\/td><\/tr> Ciclos curtos do compressor<\/td> Ciclos de funcionamento com dura\u00e7\u00e3o inferior a 5 minutos<\/td> 1\u20132 semanas<\/td><\/tr> Perda de carga de refrigerante<\/td> Diminui\u00e7\u00e3o gradual da press\u00e3o de suc\u00e7\u00e3o<\/td> 3\u20137 dias<\/td><\/tr> Desgaste do motor do ventilador do evaporador<\/td> Aumento do consumo de corrente do motor<\/td> 1\u20134 semanas<\/td><\/tr> Incrusta\u00e7\u00e3o no condensador<\/td> Aumento da temperatura de aproxima\u00e7\u00e3o<\/td> 2\u20138 semanas<\/td><\/tr> Queda de press\u00e3o do \u00f3leo<\/td> Tend\u00eancia da press\u00e3o abaixo da linha de refer\u00eancia<\/td> 24\u201372 horas<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n Cada sinal aciona um alerta de manuten\u00e7\u00e3o antes de a avaria atingir um n\u00edvel cr\u00edtico. Estudos de manuten\u00e7\u00e3o do setor demonstram que a manuten\u00e7\u00e3o preditiva, baseada na monitoriza\u00e7\u00e3o cont\u00ednua, reduz o tempo de inatividade n\u00e3o planeado em 25 a 40 %, em compara\u00e7\u00e3o com a manuten\u00e7\u00e3o com calend\u00e1rio fixo.<\/p>\n\n\n\n
O que \u00e9 que a monitoriza\u00e7\u00e3o cont\u00ednua acrescenta \u00e0s opera\u00e7\u00f5es dos congeladores em espiral e do IQF?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
A monitoriza\u00e7\u00e3o cont\u00ednua acrescenta tr\u00eas capacidades \u00e0s opera\u00e7\u00f5es dos congeladores em espiral e de IQF: estabilidade da temperatura de evapora\u00e7\u00e3o mantida dentro da toler\u00e2ncia de projeto, coordena\u00e7\u00e3o da velocidade da correia com a carga de congela\u00e7\u00e3o e verifica\u00e7\u00e3o da temperatura no centro do produto \u00e0 sa\u00edda da correia.<\/p>\n\n\n\n
As tr\u00eas fun\u00e7\u00f5es de monitoriza\u00e7\u00e3o espec\u00edficas dos congeladores IQF e em espiral s\u00e3o descritas abaixo:<\/p>\n\n\n\n
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- Estabilidade da temperatura de evapora\u00e7\u00e3o. <\/strong>Os sensores monitorizam continuamente a temperatura do lado do refrigerante. Varia\u00e7\u00f5es que se aproximem de \u00b11 \u00b0C acionam ajustes na v\u00e1lvula de controlo antes que a qualidade do produto seja afetada. Isto evita os danos causados pelos cristais de gelo resultantes de taxas de congela\u00e7\u00e3o inst\u00e1veis.<\/li>\n\n\n\n
- Correspond\u00eancia entre a velocidade da correia e a carga.<\/strong> A velocidade da correia ajusta-se \u00e0 massa do produto a entrar e \u00e0 temperatura de alimenta\u00e7\u00e3o. Correias mais r\u00e1pidas durante cargas leves poupam energia. Correias mais lentas durante cargas pesadas protegem a temperatura no centro do produto.<\/li>\n\n\n\n
- Verifica\u00e7\u00e3o da temperatura no centro do produto.<\/strong> Os sensores de infravermelhos na sa\u00edda da correia verificam se a temperatura do produto acabado corresponde ao valor-alvo definido. Os produtos fora das especifica\u00e7\u00f5es s\u00e3o sinalizados antes da embalagem.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
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<\/figure>\n\n\n\nEstes controlos reduzem as perdas por gotejamento ap\u00f3s o descongelamento e mant\u00eam as curvas de congela\u00e7\u00e3o exigidas para os registos HACCP nas linhas de produ\u00e7\u00e3o de marisco cru, aves e carne.<\/p>\n\n\n\n
Quando \u00e9 o momento certo para instalar um sistema de monitoriza\u00e7\u00e3o de refrigera\u00e7\u00e3o?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
O momento certo para instalar um sistema de monitoriza\u00e7\u00e3o de refrigera\u00e7\u00e3o \u00e9 durante a expans\u00e3o da f\u00e1brica, a substitui\u00e7\u00e3o de equipamentos ou ap\u00f3s a primeira paragem n\u00e3o planeada. As f\u00e1bricas com custos anuais de energia de refrigera\u00e7\u00e3o superiores a 100 000 d\u00f3lares recuperam normalmente o custo do sistema num prazo de 18 a 36 meses.<\/p>\n\n\n\n
Existem quatro motivos comuns que justificam a instala\u00e7\u00e3o:<\/p>\n\n\n\n
- Correspond\u00eancia entre a velocidade da correia e a carga.<\/strong> A velocidade da correia ajusta-se \u00e0 massa do produto a entrar e \u00e0 temperatura de alimenta\u00e7\u00e3o. Correias mais r\u00e1pidas durante cargas leves poupam energia. Correias mais lentas durante cargas pesadas protegem a temperatura no centro do produto.<\/li>\n\n\n\n
- Descongelamento com base na procura.<\/strong> Os ciclos de descongela\u00e7\u00e3o s\u00e3o acionados quando os sensores detetam uma acumula\u00e7\u00e3o real de gelo, e n\u00e3o com base num temporizador fixo. Normalmente, as f\u00e1bricas eliminam 30 a 50 % dos ciclos de descongela\u00e7\u00e3o desnecess\u00e1rios.<\/li>\n\n\n\n
- Tempo de inatividade da produ\u00e7\u00e3o.<\/strong> Trabalhadores ociosos, prazos de envio n\u00e3o cumpridos e penaliza\u00e7\u00f5es contratuais acumulam-se a um custo de 2 500 d\u00f3lares por hora ou mais.<\/li>\n\n\n\n
- Camada de controlo.<\/strong> Os controladores PLC processam os dados dos sensores e ajustam as v\u00e1lvulas, os ventiladores e as velocidades dos compressores com base em regras programadas.<\/li>\n\n\n\n