UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA
MARIANA PEREIRA DEMARCHI COSTA
APLICAÇÃO DA METODOLOGIA TPM PARA A REDUÇÃO DA PERDA DE
EXTRATO EM UMA ENCHEDORA DE LATAS
Lorena - SP
2013
MARIANA PEREIRA DEMARCHI COSTA
APLICAÇÃO DA METODOLOGIA TPM PARA A REDUÇÃO DA PERDA DE
EXTRATO EM UMA ENCHEDORA DE LATAS
Projeto de monografia apresentado à
Escola de Engenharia de Lorena –
Universidade de São Paulo como
requisito legal para obtenção de
título de Engenheiro Químico.
Orientador: Prof. Dr. Marco Antonio Carvalho Pereira
Lorena - SP
2013
2
RESUMO
COSTA, M. P. D. Aplicação da metodologia TPM para a redução da perda
de extrato em uma enchedora de latas. 2013. 33 p. Monografia (Trabalho de
Graduação) – Escola de Engenharia de Lorena - Universidade de São Paulo,
Lorena, 2013.
A cada ano aumenta no Brasil consumo de bebidas como a cerveja. Esse
crescimento exigiu que as empresas brasileiras investissem fortemente em
seus parques produtivos. Porém, como esse processo produtivo é muito
maduro, com suas etapas bem definidas a muito tempo, esse crescimento
deve-se principalmente ao aumento da qualidade e na redução de perdas nas
já existentes. Neste contexto, a metodologia TPM (Total Productive
Maintenance) ou manutenção produtiva total, tem se mostrado muito eficaz,
sendo utilizada nas maiores cervejarias brasileiras, pois tem como objetivo o
maior aproveitamento da eficiência do equipamento, focando na redução de
perdas, desperdícios, melhoria contínua e capacitação de pessoas. O presente
trabalho destina-se a avaliar o desempenho da utilização dessa metodologia
para a redução da perda de extrato numa enchedora de latas em uma
cervejaria. Para atingir esse objetivo será utilizada a metodologia pesquisaação, baseada no roteiro de redução de perda de extrato no Pilar Manutenção
da Qualidade.
Palavras-chaves: TPM, Cerveja, Perda e Manutenção da Qualidade.
3
ABSTRACT
COSTA, M.P.D. Application of the TPM methodology for the reduction of
extract losses of cans filler. 2013. XX f.
Project of monograph
(Undergraduate) - School of Engineering of Lorena, University of São Paulo,
Lorena, 2013.
Each year in Brazil increases consumption of beverages like beer. This growth
demanded that Brazilian companies invest heavily in its parks productive.
However, as this production process is very mature, with its well-defined steps a
long time, this growth is mainly due to the increased quality and reduced losses.
In this context, the methodology TPM (Total Productive Maintenance) has
proved very effective and is used in the largest breweries in Brazil, aims for the
greater use of equipment efficiency, focusing on waste reduction, waste,
improving continuous and empowering people. This study intended to evaluate
the performance of using this methodology to reduce the extract losses in a filler
cans in a brewery. To achieve this goal we will use the action-research
methodology, based on the screenplay for extract losses from Pillar Quality
Maintenance.
Key words: TPM, Beer, Loss, Quality Maintenance
4
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Relação de entrada/saída existente num sistema de produção usando
PQCDSM .................................................................................................................... 11
Figura 2- Estrutura para implementação do TPM........................................................ 12
Figura 3- Os oito pilares do TPM ................................................................................ 13
Figura 4- Estágios de evolução do TPM segundo a JIPM ........................................... 18
Figura 5- Esquema de uma linha de envasamento de latas ........................................ 23
Figura 6- Fase 0 do enchimento ................................................................................. 25
Figura 7- Fase 1 do enchimento ................................................................................. 25
Figura 8 - Fase 2 do enchimento ................................................................................ 25
Figura 9- Fase 3 do enchimento ................................................................................. 26
Figura 10 - Fase 4 do enchimento .............................................................................. 26
Figura 11- Fase 5 do enchimento ............................................................................... 27
Figura 12 - Fase 6 do enchimento .............................................................................. 27
Figura 13- Estruturação para condução da pesquisa-ação ......................................... 29
Figura 14 - Roteiro TPM para redução de perda de extrato ........................................ 30
Figura 15 - Cronograma para o projeto ....................................................................... 32
5
SUMÁRIO
1.
INTRODUÇÃO....................................................................................................... 7
1.1 Contextualização ................................................................................................. 7
1.2 Objetivo ............................................................................................................... 9
2.
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA................................................................................. 10
2.1 TPM .................................................................................................................. 10
2.1.1. Pilares TPM ............................................................................................... 12
2.2 Fabricação e Envasamento de cerveja .............................................................. 18
2.2.1 Princípio de Enchimento ............................................................................. 20
3.
METODOLOGIA .................................................................................................. 22
3.1 A empresa ......................................................................................................... 22
3.2 Linha de envase da empresa ............................................................................ 22
3.3 Método de pesquisa .......................................................................................... 28
3.4 Cronograma proposto para o presente trabalho ................................................ 29
4.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................... 33
6
1. INTRODUÇÃO
1.1 Contextualização
A cada ano o setor cervejeiro recolhe mais de R$ 19 bilhões em tributos,
aplicados no desenvolvimento do Brasil. Emprega 1,7 milhão de pessoas e
responde por 1,7% do PIB (CERVBRASIL,2013). Quando se trata de somar a
isso a contribuição indireta, levando-se em conta todos os segmentos da
cadeia produtiva, a importância econômica e social da produção de cerveja é,
literalmente, incalculável.
Em 2008, o Brasil era o 5º maior produtor de cerveja do mundo
(MORADO 2008). Em 2012 ocupava a 3ª posição (SOBRAL, 2012). Esse
crescimento exigiu que as empresas brasileiras investissem fortemente em
seus parques produtivos. Porém, como esse processo produtivo é muito
maduro, com suas etapas bem definidas a muito tempo, esse crescimento
deve-se primeiramente a implementação de novas plantas, mas principalmente
ao aumento da qualidade e na redução de perdas nas cervejarias já existentes.
Para alcançar esse objetivo, a metodologia TPM (Total Productive
Maintenance) ou manutenção produtiva total, tem se mostrado muito eficaz,
sendo utilizada nas maiores cervejarias brasileiras.
O TPM é uma metodologia de origem japonesa que visa o maior
aproveitamento da eficiência do equipamento, focando na redução de perdas,
desperdícios, melhoria contínua e capacitação de pessoas.
Esta metodologia vem sendo muito utilizada desde seu lançamento em
1971, na empresa Nippon Denso no Japão, a qual conseguiu resultados
espetaculares e recebeu o prêmio PM – Preventive Maintenance ou Prevenção
da Manutenção de Excelência Empresarial, concedido pela JIPM (Japan
Institute of Plant Maintenance), o órgão máximo de disseminação do TPM no
mundo (PALMEIRA, 2002).
Nas décadas de 70 e 80 o progresso econômico japonês e a expansão
da participação de mercado das indústrias automobilísticas nipônicas
7
motivaram um interesse crescente pela utilização de técnicas de produtividade
como o TPM na América do Norte, Europa, Ásia e até mesmo na América do
Sul, chegando ao Brasil na década de 90.
Desde então as empresas brasileiras veem utilizando o TPM para
maximizar o rendimento operacional das máquinas e equipamentos, visando
atingir o “zero acidente, zero defeito e zero falha”, com a participação de todos,
desde alta administração se estendendo a todos os outros setores da empresa
(NAKAJIMA, 1993).
Confirmando o crescente desenvolvimento do TPM no Brasil, o JIPM já
distribuiu muitos prêmios de excelência em TPM para o nosso país, tendo
recebido cinco em 2010 e 2011, e três em 2012, segundo a TPM Excellence
Awards Winners. (JIPM, 2013).
Neste contexto, o TPM torna-se a ferramenta ideal para uma empresa
na qual o produto tem baixo valor agregado e o sucesso está vinculado a
volumosas produções, o caso de cervejarias.
É preciso entender cada vez mais desta metodologia, utilizando seus
roteiros para aumentar a qualidade e gerenciar a produção sustentável.
Conhecer o processo fabricação de um produto, identificando gargalos e
pontos estratégicos para iniciar projetos.
Garantir que as máquinas deste processo estejam em suas condições
básicas, a fim de aumentar a qualidade do trabalho dos operadores, dando-os
mais autonomia e permitindo que a manutenção ocorra não mais de forma
corretiva, mas num primeiro momento planejada, chegando enfim a
manutenção preventiva.
Enfim, quando estas condições básicas da máquina estiverem
garantidas e a manutenção esteja atuando de forma preventiva, promover a
manutenção da qualidade para reduzir a fabricação de produtos com
defeito/refugo, reduzir o índice de retrabalho. Sendo assim os produtos
passarão a atender as expectativas do cliente e diminuirão o uso de recursos
produtivos como matéria-prima, energia e principalmente o seu maior bem, o
produto acabado.
8
1.2 Objetivo
Com o intuito de promover a manutenção da qualidade, é necessário
mapear as principais perdas de produto na indústria, quantifica-las e ataca-las
utilizando a metodologia TPM.
O objetivo desse projeto é reduzir a perda de produto acabado na
enchedora de uma linha de latas, identificando e eliminando suas principais
perdas, com o uso do TPM.
O nome da empresa, bem como sua localização, não será revelado, por
questão de acordo e confidencialidade entre a autora deste trabalho e a
empresa em questão. Doravante a empresa será chamada de empresa ALFA.
9
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 TPM
Em 1971, a empresa Nippon Denso implementou o TPM pela primeira
vez no Japão, conseguindo resultados espetaculares e recebeu o prêmio PM
de Excelência Empresarial. Este foi o início do TPM no Japão segundo a JIPM.
O TPM no Japão é uma evolução da manutenção preventiva - PM que
nasceu nos Estados Unidos. Os primeiros contatos entre esses dois países
aconteceram na década de 50, mas somente na década de 70 se cristalizou na
forma japonesa, ou seja, o TPM. (NAKAJIMA, 1989).
No Brasil, o TPM se difundiu a partir da primeira visita do Prof. Seiichi
Nakajima, em 1986, para a realização de palestras na cidade de São Paulo e
pela candidatura de algumas empresas brasileiras ao prêmio TPM Awards do
JIPM ao longo da década de 90. Desde então muitas empresas no Brasil vem
utilizando a metodologia, alcançando ótimos resultados, colaborando assim
para a disseminação do TPM. Pode se citar algumas empresas que tem o TPM
implementado e através da qual conseguiram excelentes resultados, são elas
Good Year, Nestlé, Natura, Alcoa, Unilever, dentre muitas outras.
Shirose (1996) estabelece que a maior característica do TPM seja a
participação de todos os membros da empresa, desde o chão de fábrica, até a
alta administração, em forma de pequenos grupos de trabalho que têm por
objetivo atingir metas como: quebra zero; acidente zero; defeito zero; aumento
da eficiência dos equipamentos e processos administrativos.
Essa definição fica ainda mais clara com a definição de TPM segundo
Nakajima (1989) que diz que o TPM busca a conquista da Quebra Zero/Falha
Zero das máquinas e equipamentos. Uma máquina em perfeitas condições e
sempre disponível propicia elevados rendimentos operacionais, diminuindo os
custos de fabricação e redução do nível de estoques.
Ainda para Takahashi e Osada (1993), o TPM nada mais é do que
atividades de manutenção produtiva com participação de todos os funcionários
da empresa e está entre os métodos mais eficientes para transformar uma
10
fábrica em uma operação de gerenciamento orientado para o equipamento,
coerente com as mudanças da sociedade contemporânea.
Todo sistema produtivo tem como meta a maximização da sua
performance, que é obtida com o mínimo de insumos (“input”) e com o máximo
de resultados (“output”). A relação da entrada e da saída de um processo
produtivo pode ser sintetizada matricialmente, conforme a Figura 1.
Entrada
Saída
Quantidade
produzida
(P)
Qualidade
(Q)
Custo
(C)
Prazo
de entrega
(D)
Segurança/
Ambiente
(S)
Moral
(M)
Mão de obra
Investimento
Máquinas
Matéria- prima Meio administrativo
Controle
da
produção
Controle
da qualidade
Administração
do custo
Administração
dos
estoques
Segurança e
controle da
poluição
Relações
trabalhistas
(Saída/Entrada)
Administração
do pessaol
Meios
Administração
Administração =produtividade
do processo e
do inventário Objetivo da atividade
sua manutenção
fabril
Figura 1 - Relação de entrada/saída existente num sistema de produção usando PQCDSM
Fonte: adaptado NAKAJIMA, 1993
O TPM visa maximizar o desempenho das máquinas, pode- se dizer
então que para alcançar essa meta o TPM deve maximizar cada um dos
PQCDSM do sistema. Uma máquina quebrada, uma redução de velocidade em
uma linha de produção, um produto vetado, tudo isso afeta os resultados,
gerando uma condição de desvio que caracteriza uma situação indesejável
(NAKAJIMA, 1989).
11
Para que o sucesso seja viável, deve-se zerar as “Seis Grandes
Perdas”, que segundo a JIPM são:
1- Perda por parada devido à quebra/falha;
2- Perda por mudança de linha e de regulagens;
3- Perda por operação em vazio e pequenas paradas;
4- Perda por redução de velocidade;
5- Perda por defeitos gerados no processo de produção;
6- Perda no início da produção.
Uma das estratégias do TPM é a formação de pequenos grupos,
segundo a Figura 2 abaixo:
Figura 2- Estrutura para implementação do TPM
Fonte: JIPM, 2000.
Esses grupos devem estar distribuídos dentro de 8 pilares, cada um com
a sua função muito bem definida.
2.1.1. Pilares TPM
O desenvolvimento do TPM é feito através de frentes de gestão ou
pilares, elaborados pelo JIPM, que podem ser divididos segundo a Figura 3:
12
Figura 3- Os oito pilares do TPM
Fonte: http://pauloamaral.blog.br/tpm-manutencao-produtiva-total/
Segue breve descrição sobre o objetivo principal e as atividades mais
relevantes de cada pilar. Será feita uma descrição mais elabora para o pilar
Manutenção da Qualidade, pois o trabalho a ser realizado está vinculado a
esse pilar e segue a metodologia definida pelo mesmo.
1) Melhorias Específicas (Kobetsu-Kaizen): Foca o conceito de melhoria
para mapear/atuar nas perdas crônicas relacionadas aos equipamentos.
O pilar Melhoria Específica, ME, tem por objetivo reduzir o número de
quebras e aumentar a eficiência global do equipamento (REZENDE, et
al., 2007), com isso a empresa irá economizar: mão de obra, matériaprima, energia, e outros recursos.
2) Manutenção Autônoma (Jishu-Hozen): Segundo Nakajima (1989) as
atividades da Manutenção Autônoma, MA, deverão ser iniciadas
concomitantemente com a partida do TPM. Diz ainda que a base inicial
para a implementação desse pilar é a metodologia 5S.
5S é também uma metodologia japonesa criada por Kaoru Ishikawa e
pode-se classificá-la como:
1ºS- Senso de Utilização (Seiri): separação daquilo que é útil do que é
inútil.
2º S- Senso de Organização (Seiton) – cada coisa em seu devido lugar,
respeitando a lei do FIFO- “First in first out”, ou seja, o que entra primeiro
sai primeiro.
13
3º S- Senso de Limpeza (Seiso) - limpeza inicial, erradicação das fontes
de sujeira e eliminação dos locais de difícil acesso para a limpeza.
4ºS- Senso de Padronização (Seiketsu)- Criação de padrões para a
manutenção da ordem no local e gestão visual da área (demarcações,
etiquetagem, pintura...).
5ºS- Senso de Autodisciplina (Shitsuke) - Tornar o 5S uma rotina,
perseverando na metodologia que fora aplicada.
A proposta da manutenção autônoma é mudar o conceito dos
colaboradores (operadores) de linha de que “eu opero”, “você concerta”,
para o conceito de que “do meu equipamento cuido eu” (YAMAGUCHI,
2005).
Este pilar foca a melhoria da eficiência dos equipamentos, contando com
a participação direta dos operadores, desenvolvendo sua capacidade
através de treinamentos e percepção quanto a pequenos reparos,
lubrificação e inspeções, visando manter as condições básicas dos
equipamentos de acordo com os padrões estabelecidos, os operadores
conseguem também se anteciparem a possíveis defeitos ou falhas. Este
é o pilar que oferece maior visibilidade ao TPM, o qual gera resultados
mais palpáveis, aquele onde o impacto visual e as mudanças no
ambiente
de
trabalho
são
percebidos
com
o
aumento
do
comprometimento dos operadores.
3) Manutenção Planejada: Após a identificação das grandes perdas,
passamos a enxergá-las agora como oportunidades. O pilar Manutenção
Planejada, PM, foca inicialmente a elaboração e/ou alteração de planos
de manutenção dos equipamentos, detalhando o nível e os tipos de
manutenção empregados para cada equipamento. Yamaguchi (2005)
define o planejamento da manutenção como uma prática tradicional
recomendada para a preservação das máquinas, equipamentos e
instrumentos, através da definição de calendários de trabalho e a
definição de norma e padrões para a sua condução. A manutenção
deixa de ser corretiva, para se tornar planejada e preventiva.
14
4) Educação
e
Treinamento:
O
objetivo
desse
pilar,
ET,
é
o
desenvolvimento/ capacitação de novas habilidades e conhecimentos
tanto para o pessoal da produção como da manutenção. Os
treinamentos devem ser realizados em centros de treinamentos,
devidamente equipados e com profissionais qualificados, deve-se aplicar
provas e sempre que necessário deve ocorrer a reciclagem dos
treinamentos oferecidos. A empresa não deve economizar nesse pilar,
pois o retorno é garantido segundo Nakajima (1989).
5) Controle Inicial: O pilar Controle Inicial, CI, tem o objetivo tem enfoque
voltado para a elaboração de projetos de novas linhas de produção,
novas máquinas ou novos produtos, com o objetivo de obter máquinas
fáceis de operar, produtos fáceis de fabricar e linha de produção fácil de
controlar. Este pilar elabora um novo projeto pensando em uma linha
com as características da TPM, ou seja, zero defeito, zero acidente, zero
quebra, zero perdas. Quando se desenvolve um novo projeto, desde o
orçamento até o produto final é necessário desenvolver uma estratégia
para que processo e o produto sejam menos agressivos ao ambiente em
que está inserido (PIÃO, et al., 2012).
6) Manutenção da Qualidade (Hinshitsu Hozen): O pilar Manutenção da
Qualidade, MQ, tem como objetivo atuar na eliminação das perdas
relativas à qualidade do equipamento, estabelecendo condições para
que estes não produzam defeitos no produto final.
Nesta etapa é necessário que o monitoramento ocorra regularmente, a
fim de realizar um comparativo com as condições de projeto, traçando
assim um quadro evolutivo das condições operacionais em que a
intervenção aconteça antes do alcance dos limites definidos pela equipe
de manutenção, antecipando-se a possíveis falhas.
Segundo Shirose (1996) é necessário esclarecer as relações de
causa e efeito entre a qualidade e a precisão de equipamentos, ou seja,
15
é necessário estabelecer uma ligação entre um defeito no produto e
causa desse defeito na máquina. Deve-se analisar essa causa e criar
contramedidas para que essa falha, por esse modo de defeito, não volte
mais a acontecer.
Ainda segundo Shirose (1996), para promover a Manutenção da
Qualidade é necessário satisfazer 2 pré- condições: a situação é de tal
estabilidade que a deterioração força da máquina foi completamente
removida e só a degradação natural progride; e gerentes e operadores
tornam-se hábeis com os equipamentos, a estrutura e as funções destes
são muito bem entendidas por eles, e ainda apresentam habilidades
suficientes para inspecionar a máquina e os produtos.
Por fim, o MQ busca a padronização para itens de inspeção,
estabelecendo os melhores índices para cada fase de fabricação e gera
uma forma de controle e confirmação dos resultados.
7) TPM Office ou Administrativo: O pilar administrativo ou Office utiliza os
conceitos de organização e erradicação de desperdícios nas rotinas
administrativas e de escritórios, que de alguma forma impactam na
eficiência dos equipamentos, máquina e/ou processos (REZENDE et al.,
2007). Este pilar também deve reduzir os processos burocráticos tendo
por objetivo agilizar as atividades de reposição de peças, compra de
novos materiais, dentro outros.
8) Segurança, Saúde e Meio Ambiente: Este pilar, o SSMA, tem como
objetivo principal a busca de "zero acidente” através da segurança,
máxima preocupação com a saúde e bem estar do colaborador, sempre
cumprindo as leis trabalhistas, além da busca de processos produtivos
que não afetam ou que minimizam o impacto ambiental, respeitando e
seguindo as normas de gestão e a legislação ambiental. Esses também
são pontos relevantes e que devem ser considerados para melhorar os
índices de qualidade referentes a estes setores da empresa. Este é um
pilar muito visado nas empresas que implementaram o TPM, pois
16
espera-se dele uma conduta exemplar e que seus membros sejam
pessoas muito esclarecidas e devidamente capacitadas, pois precisam
dar suporte a todos os outros pilares.
2.1.2 Evolução do TPM
Segundo a JIPM, o TPM possui 3 níveis de implementação, fazendo
com que a letra M da sigla TPM mude de significado:
1)Total Productive Maintenance: Nível de implementação em que o foco
é o gerenciamento da manutenção de equipamentos. Pilares desenvolvidos
nessa geração MA, MP, ME, ET, e CI.
2) Total Productive Manufactoring: Nível em que o foco, além do
gerenciamento da manutenção do equipamento, objetiva todo o sistema
produtivo. São implementados nessa segunda fase os pilares MQ, Office e
SSMA.
3) Total Productive Management: Neste último nível o objetivo é que, a
partir do gerenciamento da manutenção de equipamentos, se possa adotar um
sistema de gerenciamento em todos os setores de uma empresa, incluídos os
corporativos, administrativos, logística, enfim de uma forma sistêmica.
Satisfação total: acionistas, colaboradores, clientes e comunidade. A Figura 4
ilustra de forma mais lógica essa evolução do TPM.
17
Figura 4- Estágios de evolução do TPM segundo a JIPM
Fonte: JIPM 2000.
2.2 Fabricação e Envasamento de cerveja
A indústria cervejeira é um dos motores da economia em diversos
municípios do país. Tanto daqueles que possuem o cultivo da cevada como
atividade principal, quanto das cidades onde estão instaladas as fábricas, os
centros de distribuição e toda a rede que forma um importante segmento do
mercado nacional (FGV, 2008).
Segundo Venturini, o processo de fabricação da cerveja pode ser divido
em 12 etapas:
1) Moagem do malte
2) Mosturação
3) Filtração
4) Fervura
5) Tratamento do mosto
6) Fermentação
18
7) Maturação
8) Clarificação
9) Estabilização
10) Carbonatação
11) Envase
12) Pasteurização
Segundo Morado (2009), a fase de embalagem ou de envase da cerveja
é um momento crítico para o futuro do produto, porque ele deixa o recipiente,
no ambiente controlado em que foi gestado, e é exposto ao ambiente externo,
que ser agressivo a essa bebida.
Nesse processo deve-se ter grande cuidado com possíveis fontes de
contaminação, perda de CO2 e contato da cerveja com oxigênio. Tais
ocorrências podem comprometer a qualidade do produto (MELLO, 2012).
Em geral, o envase é a unidade com o maior número de funcionários,
equipamentos
de
maior
complexidade
mecânica
e
maior
índice
de
manutenção, onde podem ocorrer as maiores perdas por acidentes e má
operação, como regulagem inadequada de máquinas, amassamento de latas,
quebra de garrafas, etc. O envase é composto por diversas operações
relacionadas ao enchimento dos vasilhames (cujos mais comuns atualmente
são as garrafas, latas de alumínio ou aço inox e barris para chope) (SANTOS,
et al. 2005).
As vantagens das latas, segundo Morado (2009), se comparadas às
garrafas, são o baixo custo, alta produtividade no envase e facilidade logística.
As latas chegam do fornecedor e passam por uma inspetora para evitar
que latas amassadas entrem na linha. As latas então são invertidas e lavadas
com água por um equipamento para remover a poeira proveniente do seu
transporte (VENTURI, 2010).
Seguindo o transporte, a lata entra na enchedora. Na operação de
enchimento, a cerveja filtrada proveniente dos tanques de pressão é
primeiramente transferida para outro tanque de recepção localizado dentro da
enchedora. As enchedoras de latas são máquinas baseadas no princípio de
19
carrossel rotatório. A operação das válvulas de enchimento é controlada por
micro válvulas eletro pneumáticas (KRONES,1998).
A enchedora é ajustada automaticamente de tal forma que o volume
desejado de cerveja seja introduzido em cada embalagem.
A lata cheia é liberada da cabeça de enchimento com o alívio da pressão
interna (VENTURI, 2010). Durante o transporte para a máquina que irá colocar
a tampa é necessário eliminar as bolhas de ar da espuma para evitar a
subsequente oxidação da cerveja.
Ao entrar no conjunto da colocadora de tampa, segundo Venturi (2010) é
necessário eliminar o ar do espaço vazio (Headspace) das latas para evitar
novamente a oxidação da cerveja, isso é feito pelo equipamento chamado
estrela de gás. Nesse ambiente a lata é recravada com a tampa e segue no
transporte.
Cabe dizer que a bebida envasada em latas é enviada à pasteurização,
sendo então denominada cerveja. Aquela envasada em barris não passa por
este processo, e é denominada chope, um produto de menor vida de prateleira,
devido à ausência deste processo (MELLO, 2012).
Depois do processo de pasteurização as latas se encontram prontas
para serem embaladas e armazenadas.
2.2.1 Princípio de Enchimento
O principio de enchimento de uma enchedora de garrafas IsoBarométrica segundo Mello (2012) pode ser divididas nas seguintes fases:
• (A) Pré-evacuação das garrafas
• (B) Enxague intermediário com CO2
• (C) 2ª evacuação
• (D) Pressurização (CO2)
• (E) Envase das garrafas
• (F) Encerramento do envase
• (G) Alívio de pressão (snift)
20
O processo de enchimento de uma lata não é muito diferente do
princípio das garrafas. Segundo a Krones, uma fabricante de máquinas para
linhas de envasamento de latas, o processo de enchimento pode ser dividido
em 6 etapas: soprado, enxágue, pressurização, enchimento, estabilização,
descarga e abastecimento da câmara.
21
3. METODOLOGIA
3.1 A empresa
A cervejaria onde esse estudo será realizado é uma grande
multinacional que está na lista das maiores do mundo e nos últimos anos tem
aumentado, com sucesso, sua presença em mercados de países emergentes.
Tem seu sucesso consolidado em toda a Europa e nos Estados Unidos, dado
que a marca existe a mais de 100 anos.
3.2 Linha de envase da empresa
Em um levantamento inicial realizado através de um software da
empresa, foi constatado que o maior percentual de perda de produto acabado
no setor de envasamento acontece em uma determinada enchedora de uma
determinada linha.
Essa linha está ilustrada na Figura 5:
22
Despaletizadora
Inspetora
Pressco
Kettners
1e2
Pasteurizador
Rinser
Paletizadoras
Envolvedoras
1e2
Tracking
CSW
Recravadora
Enchedora
Checkmat
Figura 5- Esquema de uma linha de envasamento de latas
Fonte: Autora
Na figura acima, as setas indicam o caminho seguido pela lata na linha
de envasamento.
Primeiramente elas são retiradas dos paletes dos fornecedores, isso
acontece na Despaletizadora.
Em seguida, passam por uma inspetora para evitar que latas amassadas
entrem na linha, chamada Inspetora1 Pressco. Dali vão para a lavagem num
equipamento chamado Rinser 2.
1
2
Equipamento que verifica as latas e expulsa as que estiverem amassadas
Equipamento responsável pela lavagem interna da lata com água
23
Em seguida, a lata entra na enchedora pela rosca sem fim que
sincroniza as latas na estrela de entrada, onde existe um sensor responsável
por confirmar a presença da lata.
A enchedora desta linha segue o princípio comum para enchedoras,
conforme descrito na revisão bibliográfica (item 2.2).
Nesse processo, o conjunto de enchimento é composto por 182 válvulas
de enchimento dispostas na cúpula de produto e por cilindros pneumáticos de
elevação situados sob ela. Ao redor da cúpula existem sensores que detectam
a presença de latas na entrada.
Sobre a cúpula estão localizados os blocos de comando das válvulas
(manifolds), o rack com as placas eletrônicas. Cada parte do bloco de comando
contém sete micros válvulas (V1, V2, V3, V4, V5, V6 e V7) que são
identificadas por sete mangueiras de ar, cada uma de uma cor.
V1: Libera o produto para lata;
V2: Pressurização da lata;
V3: Alivio;
V4: Alivio rápido;
V5: Produto para câmara de dosagem;
V6: Centrador de latas;
V7: enxágue.
Essas micro válvulas são responsáveis por enviar um sinal eletro
pneumático para as válvulas da enchedora. As válvulas então começam o
processo de enchimento da lata.
O processo de enchimento contém seis etapas: soprado, enxágue,
pressurização, enchimento, estabilização, descarga e abastecimento da
câmara. Cada etapa possuiu o acionamento de micro válvulas específicas.
A seguir, cada etapa do processo de enchimento será detalhada. A faixa
vermelha de cada figura indica aonde a etapa acontece na enchedora,
representada pelo círculo. O tamanho da faixa vermelha é proporcional ao
tempo que a etapa leva para ser cumprida.
24
0) Soprado: É a liberação do jato de CO2 (micro válvula v2), que tem o
objetivo de limpar os canais internos da válvula de enchimento para minimizar
o aparecimento de espuma durante o enchimento (Figura 6).
Figura 6- Fase 0 do enchimento
Fonte: Material de treinamento da empresa ALFA
1) Enxágue: nesta fase o jato de CO2 é liberado (micro válvula v2) no
centro da lata, a boca ainda não esta vedada na borracha tulipa, isso possibilita
maior eficiência na retirada do ar, parte do ar sai pela boca da lata e parte sai
na tubulação de dreno da enchedora (Figura 7).
Figura 7- Fase 1 do enchimento
Fonte: Material de treinamento da empresa ALFA
2) Pressurização: o mesmo jato de CO2 do enxágue continua, porém
agora com a borracha da tulipa vedada e com a válvula de dreno fechada,
ocorre portanto pressurização da lata (Figura 8).
Figura 8 - Fase 2 do enchimento
Fonte: Material de treinamento da empresa ALFA
25
3) Enchimento: A válvula de enchimento é acionada pela micro válvula
V1. No início o enchimento é rápido porque as válvulas de CO 2 rápido e lento
são abertos simultaneamente, permitindo que o CO2 saia da lata e volte para a
régua de CO2, já no final do enchimento o CO2 rápido fecha e somente o CO2
lento se mantem aberto, é mais fácil controlar o nível (Figura 9).
Figura 9- Fase 3 do enchimento
Fonte: Material de treinamento da empresa ALFA
4) Estabilização: nesta etapa todas as válvulas são fechadas para que a
cerveja estabilize na lata (Figura 10).
Figura 10 - Fase 4 do enchimento
Fonte: Material de treinamento da empresa ALFA
5) Descarga: nesta etapa as válvulas de alivio rápido e lento são
acionadas e a lata é liberada para o transporte (micro válvulas v2 e v4) (Figura
11).
26
Figura 11- Fase 5 do enchimento
Fonte: Material de treinamento da empresa ALFA
6) Abastecimento: Para que a máquina esteja pronta para o próximo
enchimento, ocorre o enchimento da câmara de dosagem (micro válvula v5)
(Figura 12).
Figura 12 - Fase 6 do enchimento
Fonte: Material de treinamento da empresa ALFA
A lata liberada na etapa 5 passa pelo bubble break3. Este equipamento
expele jatos de CO2 na boca da lata, eliminando as bolhas de ar. Necessita-se
eliminar as bolhas de ar da espuma para evitar a subsequente oxidação da
cerveja.
A lata então recebe a tampa, em termos técnicos é recravada, na
máquina chamada Recravadora. Cabe dizer que a reposição das tampas é
feita no equipamento chamado CSW.
Segue para o Pasteurizador e depois para as embaladoras que vão
formar os pacotes de 12 latas. Nesta linha existem 2 embaladoras e tem o
nome de Kettner. O pacote de latas é colocado em paletes, através da
3
Equipamento responsável pela quebra das bolhas de ar presentes na espuma da cerveja.
27
Paletizadora e esses paletes são envolvidos por um filme protetor e enfim são
estocadas.
É importante dizer que essa linha de envasamento de latas contém 2
Checkmats. Este equipamento é um inspetor para controle do nível de
enchimento, e este indica o número da válvula com erro e mostra as
estatísticas de produção. A eliminação das latas defeituosas é feita através de
um rejeitor Pusher (KRONES, 1998).
O sistema de inspeção de nível de enchimento pode utilizar vários tipos
de radiação, raio-X, raio gama, para a detecção de latas com nível inferior ou
superior ao desejado, porém a inspeção pode apresentar variações, pois existe
uma grande quantidade de espuma. Ao se utilizar este sistema é necessário
atender às normas de radioproteção (MELLO, 2012).
Estes inspetores, Checkmats, devem estar posicionados após a
recravadora e o outro após o pasteurizador, para garantir o atendimento aos
padrões.
3.3 Método de pesquisa
Para a realização desse projeto será utilizada o método PESQUISAAÇÃO. Este é um tipo de pesquisa com base empírica focada na resolução de
um problema coletivo no qual os participantes estão envolvidos ativamente.
A sequência para a condução da pesquisa- ação acontece em cinco
fases: planejar, coletar dados, analisar esses dados, implementar ações para
resolver o problema em questão, avaliar os resultados e gerar um relatório afim
de prover o monitoramento e divulgação dos resultados obtidos (COUGHLAN e
COUGHLAN,2002). A Figura 13 apresenta a estruturação da condução da
pesquisa ação.
28
Planejar a
pesquisaação
Avaliar
resultados e
gerar relatório
Coletar dados
Monitoramento
Implementar
ações
Analisar
dados e
planejar ações
Figura 13- Estruturação para condução da pesquisa-ação
Fonte: Adaptada de Coughlan e Coughlan (2002).
Esta sequência muito se aproxima do roteiro utilizado pelos times de
TPM responsáveis por reduzir a perda de extrato na cervejaria. Então, para o
desenvolvimento desse trabalho as atividades serão realizadas usando a
metodologia TPM.
3.4 Cronograma proposto para o presente trabalho
As informações contidas neste projeto serão levantadas por uma equipe
multifuncional da cervejaria que será constituída por seis pessoas sendo um
coordenador de TPM, um trainee, um analista da qualidade, um operadortécnico, um analista industrial e um estagiário, contando com o apoio de todos
os setores envolvidos. As responsabilidades do estagiário, que é a autora da
presente monografia, estarão ligadas a realização dos experimentos, análises
dos dados, geração de ações em relação aos resultados encontrados, bem
como o apoio a todos os outros integrantes do time.
Como o maior percentual de perda de produto acabado no setor de
envasamento acontece em uma determinada enchedora em uma determinada
linha, decidiu-se que a equipe multidisciplinar, irá concentrar esforços nesta
máquina seguindo a metodologia do TPM.
29
Para estabelecer um cronograma foi utilizada a metodologia TPM para
determinar o fluxo das atividades, conforme a Figura 14.
Figura 14 - Roteiro TPM para redução de perda de extrato
Fonte Autora
1. Compreender a atual situação e identificar as áreas críticas
Nesta fase inicial teremos as seguintes etapas:
1.1 Analisar dados históricos e verificar consistência dos mesmos
(existência de um sistema de medição)
1.2 Mapear todo o processo de escopo;
1.3 Identificar todos os possíveis pontos de perdas;
1.4 Identificar claramente a perda que será atacada;
1.5 Quantificar essa perda crítica;
1.6 Descrever o link entre perda de extrato e o processo.
2. Restabelecer as condições básicas na área crítica
O foco agora estará na máquina envolvida, seguindo as seguintes
etapas:
2.1 Etiquetar e listar as anomalias físicas (relacionadas à perda);
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2.2 Padronizar as soluções;
2.3 Treinar e implementar novos padrões.
3. Determinar as causas raízes e contramedidas
Nesse momento, será necessário entender por que as falhas
acontecem, chegando até sua causa raiz, para que assim ela possa ser
erradicada, ou ter seus padrões alterados. Pretende-se fazer isso dessa
maneira:
3.1 Compreender as causas raízes das perdas: análise dos cinco
porquês;
3.2 Programar e executar as contramedidas;
3.3 Treinar e implementar os novos padrões.
4.Monitorar, melhorar e estabilizar o nível da perda de extrato
Quando e se os resultados forem obtidos, deve-se:
4.1 Criar o um sistema de monitoramento e checagem dos resultados
obtidos;
4.2 Padronizar;
4.3 Treinar e implementar novos padrões.
5. Aperfeiçoar o sistema de gestão para manter os ganhos
Com o sistema de monitoramento estabelecido, será necessário
implementar um sistema de gestão desses dados, e medidas para
manutenção dos ganhos. Seguem as etapas finais do projeto:
5.1 Definir os novos padrões e fatores de processo para garantir a
capabilidade de processo desejado;
5.2 Integrar os novos padrões em rotinas da Manutenção Autônoma
(Limpeza, inspeção e lubrificação) e rotinas da Manutenção Planejada;
5.3 Monitorar os resultados regularmente e obrigatoriamente até 2013,
sendo estabelecido um trigger point e ações para manter o resultado.
Para que essas etapas sejam efetivas um cronograma foi idealizado, e
segue na Figura 15, mostrando o planejamento inicial de execução do projeto.
31
Atividades
Junho
17
24
Julho
1
8
15
Agosto
22
29
5
12
19
Setembro
26
2
9
16
23
1.Compreender a atual situação e identificar as áreas críticas
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
2. Restabelecer as condições básicas na área crítica
2.1
2.2
2.3
3. Determinar as causas raízes e contramedidas
3.1
3.2
3.3
4. Monitorar, melhorar e estabilizar o nível da perda de extrato
4.1
4.2
4.3
5.Aperfeiçoar o sistema de gestão para manter os ganhos
5.1
5.2
5.3
Figura 15 - Cronograma para o projeto
Fonte Autora
Vale ressaltar que o 5º passo deve ser monitorado até o final do ano de
2013, podendo a aluna, autora deste trabalho, promover novas mudanças,
realizar novos testes, e outras intervenções que se façam necessárias.
32
4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Facilitadores TPM, São Paulo: IMC Internacional, 2000.
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33
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(manutenção produtiva total) nas ações industriais e suas relações com
ferramentas
de
vantagem
competitiva.
Disponível
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