UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE - UNESC
CURSO DE TECNOLOGIA EM CERÂMICA
JOSÉ MANOEL DE SOUZA
INVESTIGAÇÃO DO CONTROLE DE PROCESSO DO SETOR DE
ATOMIZAÇÃO, PARA REDUÇÃO DE VARIAÇÃO DIMENSIONAL DE
PORCELANATO ESMALTADO.
CRICIÚMA, JULHO DE 2009
1
JOSÉ MANOEL DE SOUZA
INVESTIGAÇÃO DO CONTROLE DE PROCESSO DO SETOR DE
ATOMIZAÇÃO, PARA REDUÇÃO DE VARIAÇÃO DIMENSIONAL DE
PORCELANATO ESMALTADO.
Trabalho de Conclusão de Curso, apresentado para
obtenção do grau de Tecnólogo no curso de
Tecnologia em Cerâmica da Universidade do
Extremo Sul Catarinense, UNESC.
Orientador: Prof. Dr. Oscar Rubem Klegues
Montedo.
Co-orientador: Tecnólogo em Cerâmica Júlio
Cesino.
CRICIÚMA, JULHO DE 2009
JOSÉ MANOEL DE SOUZA
INVESTIGAÇÃO DO CONTROLE DE PROCESSO DO SETOR DE
ATOMIZAÇÃO, PARA REDUÇÃO DE VARIAÇÃO DIMENSIONAL DE
PORCELANATO ESMALTADO.
Trabalho de Conclusão de Curso aprovado pela
Banca Examinadora para obtenção do Grau de
Tecnólogo, no Curso de Tecnologia em Cerâmica
da Universidade do Extremo Sul Catarinense,
UNESC, com Linha de Pesquisa em Cerâmica.
Criciúma, 01 de julho de 2009.
BANCA EXAMINADORA
_________________________________________________
Prof. Oscar R. K. Montedo – Dr. Engº. – (UNESC) - Orientador
___________________________________________
Prof. Gilson Bez Fontana Menegali –Esp. - (UNESC)
___________________________________________
Prof. Márcio Roberto da Rocha – Dr. Eng. - (UNESC)
3
Dedico esta importante conquista a meu Criador,
que me concedeu força para superar obstáculos e
saúde
para
permanecer
firme
em
meus
propósitos, à minha esposa que soube entender
minhas limitações e me ajudou em tudo, à meu
filho, deixando-o um exemplo de perseverança,
enfim, a todos meus amigos.
4
AGRADECIMENTOS
Agradeço ao maior mestre de todos os tempos (Jesus) que em sua infinita
sabedoria me ensinou lições que não aprendi na Academia, mas lá pude aplicar.
Agradeço a Cecrisa Revestimentos Cerâmicos S.A. por me patrocinar; na pessoa
de algumas seletas pessoas, tais quais: Engº Químico Edson Roberto Vianna (gerente geral da
UI-5), Tecnólogo Júlio Cesino (gerente de produção/técnico na Ui-5), Administrador Alcir
Dalmolim da Silva (Sup. ADM. nas UI-2 e 5), Psicóloga Gisele Bordini da Silva (psicóloga
nas Ui-5 e 6).
Agradeço a todos os Doutores (as) mestres na Academia, por sua aplicação em
nos ensinar, mas em especial a um seleto grupo de Doutores (as) que por ética não citarei os
nomes, pela rica oportunidade em poder conhecer seu lado humano, quando não se
posicionavam como donos da verdade e sim como instrutores de um conhecimento em
constante evolução.
Ao prestativo e atencioso professor Dr. Oscar Rubem Klegues Montedo, meu
orientador, que abnegadamente se dedicou, não apenas me orientando, mas dando suporte e
apoio.
Agradeço a todos meus colegas de Academia, uns bons, outros ótimos e alguns
fantásticos; levarei vocês todos no arquivo de minha memória.
Agradeço a minha casa (esposa e filho), vocês são a razão pela qual sou
apaixonado pela vida, e um eterno aprendiz.
Enfim há todos que hora lerem este material.
5
“A alta gestão executiva exige quatro tipos
diferentes de pessoas: pessoas de idéias, pessoas
de ação, pessoas de gente e pessoas de frente’.
Peter
Drucher
6
RESUMO
Mediante a uma mudança tão brusca da economia mundial que gerou uma forte recessão,
aliado a necessidade de atender pedidos com mais agilidade e rapidez e evitando a estocagem
de pontas de estoque por muito tempo. Passou-se a buscar oportunidades de melhorar os
controles de processo em atomização da massa de porcelanato esmaltado da unidade 5 do
grupo Cecrisa, com o objetivo de diminuir o tamanho 4, aumentar o tamanho 5 e reduzir ou
até mesmo eliminar os fora de tamanho. Passando por procedimento, controles, padronizações
e aplicando as ferramentas da qualidade como o PDCA, levantou-se estatisticamente as
muitas triviais e as poucas vitais que viabilizaram o implemento de mudanças. Re-calibrando
(moinho), re-padronizando (procedimentos) e treinando (pessoal), chegou-se a uma
significativa redução do tamanho 4, um aumento no tamanho 5 e uma considerável redução
do fora tamanho (tão indesejado). Atender clientes, ganhar tempo e reduzir custos,
simplesmente controlando melhor o processo de atomização culminou com uma melhor
conformação da massa de porcelanato esmaltado na Cecrisa UI-5, foram explorados neste
estudo e os resultados foram muito satisfatórios.
Palavras-chave: Massa Porcelanato. Atomização. Conformação. Controle de Processo.
Variação Dimensional.
7
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Plantas fabris do grupo Cecrisa SA.
17
Figura 2 – Fluxograma do processo produtivo de revestimentos cerâmicos.
21
Figura 3 – Ciclo do PDCA.
31
Figura 4 – Fluxograma do processo específico alvo de estudo.
35
Figura 5 – Fluxograma do método aplicativo do estudo.
38
Figura 6 – Atomizador para massas cerâmicas.
41
Figura 7 – Diagrama de causa-e-efeito.
46
Figura 8 – Gráfico de moagem.
47
Figura 9 - Gráfico de densidade da barbotina.
48
Figura 10 - Gráfico de viscosidade da barbotina.
48
Figura 11 - Gráfico de resíduo da barbotina.
49
Figura 12 - Gráfico de umidade (em %) do pó atomizado.
50
Figura 13 - Gráfico de granulometria na #35 do pó atomizado.
50
Figura 14 - Gráfico da somatória das massas distribuídas nas peneiras no ATM.
51
Figura 15 - Gráfico de granulometria na #35 do pó na prensa.
52
Figura 16 – Gráfico da somatória das massas distribuídas nas peneiras na PH.
52
Figura 17 – Gráfico de compactação.
53
Figura 18 – Gráfico de umidade (em %) do pó na prensa.
53
Figura 19 – Gráfico de pressão em bar da PH.
54
Figura 20 – Gráfico de bitola 4 em (%).
55
Figura 21 – Gráfico de bitola 5 em (%).
55
Figura 22 – Gráfico de outras bitolas em (%).
56
8
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas
NBR – Normas Brasileiras
SENAI – Serviço Nacional da Indústria
ANFACER - Associação Nacional dos Fabricantes de Cerâmica para Revestimentos
PA 05 – Procedimento administrativo Cecrisa unidade 5
PO 05 – Procedimento operacional Cecrisa unidade 5
PE 05 – Procedimento específico Cecrisa unidade 5
BBR 13816 – Terminologia Técnica
NBR 13817 – Classificação
NBR 13818 – Especificação e Método de Ensaios
9
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 13
1.1 Objetivos ............................................................................................................ 13
1.1.1 Objetivo Geral ................................................................................................. 13
1.1.2 Objetivos Específicos .................................................................................... 14
1.2 Justificativa........................................................................................................ 14
1.3 Apresentação da Empresa ............................................................................... 15
1.4 Crise mundial..................................................................................................... 16
1.5 O porcelanato no mundo e no Brasil ............................................................... 17
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ............................................................................. 19
2.1 Classificações dos Produtos/processos......................................................... 19
2.2 Monoqueima ...................................................................................................... 20
2.3 Etapas do processo de fabricação .................................................................. 20
2.3.1 Matérias-primas naturais ............................................................................... 21
2.4 Etapas do processo na cerâmica ..................................................................... 24
2.5 Mineração e Transporte .................................................................................... 24
2.6 Estocagem ......................................................................................................... 25
2.7 Pesagem............................................................................................................. 25
2.8 Moagem .............................................................................................................. 25
2.9 Peneiramento..................................................................................................... 26
2.10 Agitações em Tanques Subterrâneos ........................................................... 26
2.11 Secagem (Atomização) ................................................................................... 27
2.12 Silos (Armazenamento)................................................................................... 27
2.13 Prensagem ....................................................................................................... 27
2.14 Secagem (Bolacha) ......................................................................................... 28
2.15 Preparações de Esmaltes e Tintas ................................................................ 29
2.16 Esmaltação e Serigrafia .................................................................................. 29
2.17 Decoração ........................................................................................................ 29
2.18 Queima ............................................................................................................. 30
2.19 Classificação/escolha ..................................................................................... 30
2.20 Método aplicado .............................................................................................. 31
10
2.20.1 Método estatístico ........................................................................................ 32
2.20.2 Defeitos são causados por variações ........................................................ 32
2.20.3 Diagnóstico do processo (método) ............................................................ 33
2.20.4 Coletando dados corretamente ................................................................... 33
2.20.5 Diagrama de Pareto ...................................................................................... 34
2.20.6 Diagrama de Causa-e-Efeito ........................................................................ 34
2.20.7 Gráficos de controle..................................................................................... 34
2.20.8 Fórmulas ....................................................................................................... 35
2.20.9 Fluxograma do processo especifico alvo do estudo ................................ 35
2.20.10 Controles a serem realizados .................................................................... 35
3 MATERIAS, MÉTODOS E METODOLOGIA ........................................................ 38
3.1 Análise preliminar ............................................................................................. 38
3.1.1 Matérias-primas e Moagem ........................................................................... 39
3.1.2 Atomização ..................................................................................................... 40
3.1.3 Prensa, secador e esmaltadeira .................................................................... 41
3.2 Diagnóstico Inicial ............................................................................................. 42
3.3 Coleta de Dados (Inicial) ................................................................................... 43
3.3.1 Coletas nos moinhos de descarga (densidade, viscosidade e resíduo) ... 43
3.3.2 Coletas no atomizador (granulometria e umidade) ..................................... 43
3.3.3 Coletas na tremonha da prensa (granulometria e umidade) ...................... 44
3.3.4 Coletas na prensa (compactação e pressão) ............................................... 44
3.3.5 Coletas na classificação/escolha (bitolas) ................................................... 45
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................... 46
4.1 Coletas de dados (Final) ................................................................................... 46
4.1.1 Moinhos (descarga)........................................................................................ 47
4.1.2 Umidade no atomizador ................................................................................. 49
4.1.3 Granulometria da massa atomizada ............................................................. 50
4.1.4 Granulometria da massa na tremonha (prensa) .......................................... 51
4.1.5 Controles na prensagem ............................................................................... 52
4.1.6 Controles na escolha (produto acabado) ..................................................... 54
4.2 Alterações propostas ........................................................................................ 56
4.2.1 Moinhos (descarga)........................................................................................ 56
4.2.2 Umidade no atomizador ................................................................................. 57
11
4.2.3 Granulometria da massa atomizada ............................................................. 57
4.2.4 Granulometria da massa na tremonha (prensa) .......................................... 57
4.2.5 Controles na prensagem ............................................................................... 58
4.2.6 Controles na escolha (produto acabado) ..................................................... 58
CONCLUSÃO ........................................................................................................... 59
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 60
12
1 INTRODUÇÃO
Diante da metamorfose acelerada que se aplaca sobre o mundo dos negócios,
observa-se que este negócio (cerâmica) atravessa um momento delicado por conta das muitas
mudanças, afinal deve buscar, conquistar e manter os clientes. Eles buscam produtos que
forneçam beleza, praticidade, conforto, comodidade, garantia, e tudo isso obedecendo a uma
regra: se compra quer receber imediatamente.
Este estudo visou a busca por oportunidades de implementação de controle de
processo de atomização mais eficazes que irão otimizar tempo e resultados do porcenalato
esmaltado na unidade 5 do grupo Cecrisa. Não será alvo deste estudo, neste momento a parte
financeira, tipo: o quanto terá que investir, ou o quanto deverá lucrar; deixando mais em
segundo plano, embora seja muito importante.
O estudo será norteado sobre controles já existentes que tão somente serão
avaliados (por já ser um tanto quanto antigo) esperando poder encontrar fendas à sugestões e
mudanças que venham melhorá-lo.
1.1 Objetivos
O presente estudo aproveitando à disponibilidade encontrada no processo, mergulha
na busca por oportunidades reais de mudanças no controle de processo produtivo a que
venham beneficiar ao atingimento de objetivos.
1.1.1 Objetivo Geral
Propor novo modelo de controle de processo de produção de pó atomizado para
fabricação de porcelanato esmaltado na Cecrisa UI-5 a partir do já existente, visando reduzir a
variação dimensional das placas.
13
1.1.2 Objetivos Específicos
Analisar o comportamento processual de uma massa de porcelanato esmaltado em
sua área de atomização:

Diagnosticar a situação atual do processo de preparação de massa.

Avaliar a variabilidade do processo quanto a dimensão final do produto.

Propor nova metodologia de controle de processo, visando reduzir sua
variabilidade.

Comprovar nova metodologia de controle de processo na obtenção de menor
variabilidade dimensional.
1.2 Justificativa
Somando-se a problemática em torno de situações como: lote mínimo, logística e forte
apelo à redução de custo sem perder qualidade e produtividade em detrimento a atual crise
mundial; se fez necessário um estudo detalhado dos controles de processo no setor de massa a
fim de melhorar a eficiência final das dimensões das placas produzidas.
Com a atual conjuntura da economia mundial onde preço é o diferencial de venda,
qualidade é a sustentabilidade fabril e arrojo estético é o diferencial comercial, tem-se
necessariamente que tornar os produtos mais competitivos, não podendo fabricar para estocar
e depender da área comercial encaixar vendas sobre produtos que por descontrole de processo
ficaram encalhados no estoque. O cliente hoje recebe o que pede e reclama de tudo que não
satisfaz suas expectativas.
Controlar é preciso, garantir necessário e lucrar é sobrevivência. Diante de tal
expectativa este estudo se propõe a aperfeiçoar os controles de processos em atomização a fim
de compactar placas que durante o processo de sinterização venham atender as normas dentro
de uma menor faixa possível de variação dimensional.
14
1.3 Apresentação da Empresa
A Cecrisa Revestimentos Cerâmicos S.A é uma companhia aberta que produz e
comercializa porcelanatos e revestimentos cerâmicos com as marcas Portinari e Cecrisa. Suas
origens remontam à década de 40, quando o empresário Diomício Freitas iniciou atividades
no setor extrativo de carvão mineral, na bacia carbonífera de Santa Catarina. A empresa
Cecrisa Revestimentos Cerâmicos S.A foi constituída em 08 de junho de 1966, por iniciativa
do empresário catarinense Manoel Dilor de Freitas, filho de Diomício Freitas. Os primeiros
azulejos saíram da linha de produção em 11 de abril de 1971. Desde então a empresa vem
seguindo com seu arrojado programa de expansão. Inovação e pioneirismo sempre foram
fatores marcantes na vida da Cecrisa. A empresa hoje é um dos líderes em seu segmento.
Possui o maior portfólio de porcelanatos do mercado nacional. Exporta para mais de 50
países, em 5 continentes. Conta com 05 unidades industriais, com parque fabril moderno,
utilizando tecnologia de ponta na produção de revestimentos cerâmicos e porcelanatos. Possui
gestão profissionalizada, constituída pelo conselho de Administração da Cecrisa, cujo
presidente é o empresário João Paulo Borges de Freitas e sua Diretoria Executiva, que é
presidida por Rogério Gustavo Arns Sampaio. No ano de 1986 fez a aquisição da Unidade
Industrial Eldorado (UI. 5) em Criciúma – SC, unidade em que foi disponibilizada para as
atividades hora relatados neste TCC.
UNIDADES INDUSTRIAIS
Figura 1- Plantas fabris do grupo Cecrisa SA.
Fonte: site da Cecrisa S/A junho/2009.
15
1.4 Crise mundial
O traço singular das crises econômicas desde o inicio do século XIX é a
dificuldade de entrever com precisão a causa ou causas que as deflagram. No entanto, no
passado as depressões podiam ser imputadas claramente à guerras, revoluções ou catástrofes
naturais. (IDEST 2009)
A economia capitalista moderna é diferente pois quando tudo parece estar bem,
inexplicavelmente emergem estranhas convulsões de seu bojo, que não podem ser explicadas
por esse ou aquele evento específico. Como não poderia deixar de ser, os estudiosos do
assunto aventaram ao longo do tempo inúmeras hipóteses para a compreensão das flutuações
econômicas. Para eles, a tendência de desaceleração deve continuar, principalmente no
primeiro semestre deste ano. O estado para desaceleração da taxa de inflação é grande e ela
deve recuar bastante até agosto de 2009.
No primeiro semestre de 2008, imaginava-se que a economia continuaria
crescendo, que a China continuaria absorvendo as commodities (produtos básicos agrícolas,
minerais ou industriais comercializadas internacionalmente em grande escala e que são
negociadas em bolsas de mercadorias). Com o alastramento da crise, esse quadro mudou de
julho a dezembro de 2008, as commodities caíram em cerca de 50% em dólares. O mundo
entrou numa crise sem precedentes, retraindo os mercados mundiais que de certa forma se
fecharam, preocupando-se mais em sanear suas dividas internas (passaram a economizar).
O ramo cerâmico brasileiro praticamente parou suas exportações no primeiro
bimestre de 2009, sem contar que o mercado nacional também retraiu-se em cerca de 50%.
Embora os esforços governamentais em manter a economia aquecida (circulando dinheiro)
para tentar evitar o fechamento de algumas empresas, porem algumas delas reduziram seus
quadros funcionais, mudaram seus portfólios, e obviamente cortam gastos em todos os setores
de suas administrações. Estes fatores fizeram com que os ceramistas dentro de suas unidades
passassem a conviver com uma nova realidade – correr a trás de números mais econômicos
e rentáveis nos processos produtivos, a fim de baratearmos os custos finais e agregando
maior lucro líquido na hora do faturamento.
16
1.5 O porcelanato no mundo e no Brasil
Segundo dados da Associação Nacional dos Fabricantes de Cerâmica
(ANFACER, 2008). O Brasil é o terceiro maior negociador de revestimentos cerâmicos do
mundo, com uma produção de 637 milhões de metros quadrados, vindo atrás da China, e
Espanha. Conforme a Anfacer, esta produção esta dividida em 432 milhões de metros
quadrados de revestimentos de chão, 155 milhões de metros quadrados de revestimentos de
parede, 12 milhões aproximadamente de metros quadrados de fachada e 39 milhões metros
quadrados de revestimentos de porcelanato. As exportações nacionais alcançaram 102
milhões aproximadamente metros quadrados em 2007, alcançando o quarto posto mundial,
internamente o consumo trouxe o Brasil para a segunda posição com 534,7 milhões metros
quadrados ano de 2007. Os dez maiores importadores são: EUA, África do Sul, Chile,
Canadá, Argentina, Reino Unido, Paraguai, Porto Rico, República Dominicana e Costa Rica.
O setor de revestimentos cerâmico no Brasil é composto 94 companhias, com 117
plantas industriais, principalmente localizado, no Estado de São Paulo e nas Regiões sulistas e
Nordestes do país, este último em crescimento.
Na publicação da revista Mundo Cerâmico, saiu uma matéria do BNDS Setorial
enfatiza na íntegra. Citação abaixo:
“Brasil é o país que aparece entre um dos países que mais se desenvolveu entre a
maioria dos países no mundo no setor cerâmico. É o segundo maior produtor de
sanitários e o segundo maior produtor de azulejos cerâmicos respectivamente, o
Brasil tem aumentado seu interesse pelo mercado internacional, provando isso no
ano passado. Com uma área de 8547393 km², surge como o quinto país no mundo
em riquezas em matérias-primas como barro, quartzo e caulim. Além disso o Brasil
tem um potencial mercado de consumo onde são considerados 40% da população
economicamente ativa. No Governo, a preocupações se transformam em
investimentos dentro do setor de habitação por recuar as taxas de juros. As taxa
básica que era de 13,75% para casas novas, baixaram para 12% neste ano. De acordo
com a ANFACER o setor de revestimentos cerâmicos no Brasil é constituído por 94
empresas, com 117 plantas industriais, instalados em 18 estados, produzindo pisos,
revestimentos e peças especiais variadas, essas empresas têm sua maior
concentração em São Paulo e Santa Catarina e está em expansão na região nordeste
do pais. (“Cerâmica para revestimentos”, BNDES setorial nº 21, de dezembro de
2008).”
O então Presidente do Conselho de Administração da Anfacer, Associação
Nacional dos Fabricantes de Cerâmica para Revestimentos, destacou em seu editorial do
Panorama 2007 alguns aspectos como marcos afirmativos da maturidade da cerâmica
17
brasileira e de sua consolidação no cenário mundial do segmento de revestimentos. Três
destes aspectos chamam a atenção:
“O primeiro é o alto grau de competitividade de nossa indústria que associada ao
importante mercado consumidor interno, atingiu vários níveis de produção que já a
colocam entre as três maiores produtores mundiais. O segundo é a conquista da 1ª
norma específica de Porcelanato no mundo editado pela ABNT, Associação
Brasileira de Normas Técnicas, cujo principal objetivo é reafirmar o compromisso
das empresas brasileiras com a qualidade e o rigor no cumprimento de padrões
técnicos, em defesa do mercado consumidor. O terceiro é a consolidação no
mercado internacional e o reconhecimento da cerâmica nacional como produto de
qualidade, design e diferencial em serviços. (Mundo Cerâmico - Agosto/Setembro
2008).”
18
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Como o foco deste trabalho é promover uma analise em um processo de
fabricação de porcelanato esmaltado, com o intuito de encontrar possibilidades potenciais de
melhorias, utilizando-se de ferramentas da qualidade como: PDCA, controles estatísticos e
procedimentos interno de controle do processo; portanto não se tratando de um trabalho com
profundo cunho técnico, passa-se a descrever de forma sucinta e objetiva as fundamentações
teóricas. As atividades de produção desenvolvidas pela empresa têm ainda, obrigatoriamente,
que seguir às exigências das normas da ABNT, que são basicamente três:
- NBR 13816 – Terminologia Técnica (Define o conjunto de termos usados para uma
técnica);
- NBR 13817 – Classificação (Norma que classifica produtos ou materiais de acordo com
propriedades características);
- NBR 13818 – Especificação e métodos de ensaios (A especificação fixa das condições que o
material deve satisfazer e métodos de ensaios é a maneira de comparar os resultados dos
ensaios e em seguida fixar um método.
Desta forma, observa-se que a função destas normas pode ser traduzida como o
roteiro, uma vez que o roteiro da produção tem a função de determinar o melhor método de
produção dos produtos.
2.1 Classificações dos Produtos/processos
Os materiais cerâmicos apresentam geralmente uma estrutura porosa, dependendo
do tipo de produto e da técnica da fabricação. Devido a esta estrutura, alguns produtos
cerâmicos devem recobrir-se de um revestimento vítreo impermeável, quer seja por
exigências práticas, estéticas ou decorativas. Portanto, a qualidade dos revestimentos
cerâmicos está intimamente ligada à composição das matérias-primas e ao processo de
fabricação utilizado. (Fernandes aput BARBA, 1997)
19
2.2 Monoqueima
No processo de fabricação de ceramica de revestimento, a monoqueima é um
procedimento na qual são queimados, simultaneamente, a base e o esmalte, em temperaturas
que giram em torno de 1.085ºC á 1215ºC. Esse processo determina maior ligação do esmalte
ao suporte (base), conferindo-lhe melhor resistência à abrasão superficial, dependendo das
caracteristicas tecnicas do esmalte aderido, resistência mecânica à flexão queimado e química.
A baixa ou alta absorção de água depende do produto produzido, pois pode-se ter tanto um
porcelanato esmaltado e queimado nas condições de monoqueima, com um (%Aa) de 0,5,
quanto uma monoporosa que tem (%Aa) acima de 10%. (SENAI/NUTAC 1999)
Conforme a NBR 13817 (ABNT, 1997), os revestimentos cerâmicos podem ser
classificados de acordo com diversos critérios, considerados a seguir:
• Esmaltadas e não esmaltadas;
• Métodos de fabricação (prensado, extrudado e outros);
• Grupos de absorção d’água;
• Classes de resistência à abrasão superficial;
• Classes de resistência ao manchamento;
• Classes de resistência ao ataque de agentes químicos, segundo diferentes níveis de
concentração;
• Aspecto superficial ou análise visual.
2.3 Etapas do processo de fabricação
Os revestimentos cerâmicos são materiais geralmente utilizados para revestir pisos
e paredes, produzidos a partir de argilas e outras matérias-primas inorgânicas e conformados
por prensagem principalmente, ou por extrusão. As placas são então secadas e queimadas a
temperaturas de sinterização. Podem ser esmaltadas ou não esmaltadas, são incombustíveis e
não afetadas pela luz. Basicamente o processo produtivo tipo monoqueima e por moagem via
20
úmido, segue o esquema mostrado na figura 2, este fluxograma básico do processo produtivo
mostra as etapas do processo do inicio ao fim, e na seqüência passa-se a descrevê-las.
Figura 2 - Fluxograma do processo produtivo de revestimentos cerâmicos.
Fonte: Dados elaborados pelo autor junho/2009.
2.3.1 Matérias-primas naturais
As matérias-primas naturais são aquelas que são utilizadas como foram extraídas
da natureza ou também aquelas que foram submetidas a algum tratamento físico para
eliminação de possíveis impurezas indesejadas, mas não alterando a sua composição química
e mineralógica dos seus principais componentes. De acordo com seu comportamento com a
água, as matérias-primas cerâmicas dividem-se em matérias-primas plásticas e não-plásticas.
Entende-se como plasticidade a propriedade de um material úmido deformar-se
sem romper pela aplicação de uma tensão de cisalhamento, permanecendo a deformação
quando a tensão aplicada é retirada. Alguns exemplos de matérias-primas plásticas são as
argilas e os caulins, enquanto o quartzo, o feldspato e o talco são exemplos de matériasprimas não-plásticas. (Fernandes aput BARBA, 1997)
21
2.3.1.1 Matérias-primas plásticas e não plásticas
A argila é um silicato de alumínio hidratado, composto por alumínio (óxido de
alumínio), sílica (óxido de silício) e água. É um material proveniente da decomposição,
durante milhões de anos, das rochas Feldspáticas, muito abundantes na crosta terrestre. As
argilas se classificam em duas categorias: argilas residuais, argilas sedimentares. As argilas
são usadas para confeccionar: Telhas, tijolos, manilhas, vasos de plantas, pisos, azulejos,
objetos, louça branca usada principalmente em banheiros: pias, vasos sanitários, cerâmica
artística - artesanal - objetos utilitários, objetos decorativos, esculturas e etc. (GEREMIAS
2004)
As argilas apresentam uma enorme área de aplicações, tanto na área de cerâmica
como em outras áreas tecnológicas. Pode-se dizer que em quase todos os segmentos de
cerâmica tradicional a argila constitui total ou parcialmente a composição das massas.
A argila branca é plástica, de coloração variando de preta a cinza claro, quando
secada a 110ºC; branca, rosa ou creme, quando queimada a 950ºC; branca, a 1.250ºC; e
creme a 1.450ºC.
Bentonita, argila vulcânica muito plástica contém mais sílica do que alumínio se
origina das cinzas vulcânicas. Apresenta uma aparência e tato gorduroso, pode aumentar
entre 10 e 15 vezes seu volume ao entrar em contato com a água. Adicionada a argilas para
aumentar sua plasticidade. Funde por volta de 1200C.
Caulim é uma argila primária, utilizada na fabricação de massas para porcelanas.
É de coloração branca e funde a 1800C, é uma argila pouco plástica, deve ser moldada em
moldes ou formas, pois com a mão é impossível.
Os materiais não-plásticos, por outro lado, acrescentam à mistura uma série de
óxidos que, durante a queima, podem reagir com os outros componentes da massa ou
permanecer inerte, apresentando diferentes propriedades no produto queimado. Assim, os
óxidos originados da decomposição dos carbonatos (geralmente, de cálcio e magnésio) são
capazes de reagir com silício e alumínio, provenientes dos argilominerais, para formar fases
cristalinas estáveis frente à ação da umidade.
O quartzo é um dos minerais mais abundantes e está presente na maioria das
massas empregadas em cerâmica, a partir de argilas naturais ou como matéria-prima separada.
Os materiais que possuem quartzo desempenham várias funções nas massas e produtos
22
cerâmicos, como diminuição da plasticidade da mistura de matérias-primas e aumento da
permeabilidade da peça crua e do coeficiente de expansão térmica linear da peça queimada,
evitando assim que esta se deforme ou se retraia demasiadamente, tanto a seco como durante
a queima. O quartzo é uma das formas cristalinas da sílica (SiO2), sendo as outras duas a
cristobalita e a tridimita. Ele cristaliza no sistema hexagonal, apresenta densidade 2,65g/cm3,
dureza e ponto de fusão da ordem de 1.720 ºC. (Geremias, 2004)
O feldspato desempenha o papel de fundente nas massas para fabricação de
revestimentos cerâmicos, promovendo as primeiras fases líquidas que aparecem durante a
queima. A adição de feldspato facilita a fusão e reatividade da mistura, reduzindo deste modo
à temperatura de queima.
Aos Filitos é dado o nome de filito cerâmico a uma rocha metamórfica,
estratificada ou laminada, composta de uma mistura de caulinita, mica moscovita finamente
divida ou sericita e quartzo em proporções variáveis; apresentam os filitos cores claras no
estado natural, com um teor de óxido de potássio geralmente da ordem de 3 a 5%.
(ABCERAM, 2008)
Dolomita: esta rocha é uma solução sólida de cristais de Magnesita e calcita em
proporções variadas. É usada na cerâmica como uma fonte de cálcio e magnésio.
(ABCERAN, 2008). É o carbonato duplo de cálcio e magnésio, (CaCO3.MgCO3),
correspondendo a um teor teórico de cerca de 54,5% de carbonato de cálcio e 45,5% de
carbonato de magnésio.
Talco é um silicato de magnésio puro cuja fórmula é Mg 3SiO4O10(OH)2. Esse
mineral encontra-se espalhado na natureza, possuindo varias composições. (GEREMIAS,
2004). A proporção das impurezas restringe a aplicação do talco e, portanto, influi
notavelmente em sua utilização. O talco é empregado, em algumas ocasiões, para aumentar a
fundência da composição cerâmica empregada na fabricação de pavimentos gresificados de
massa cerâmica,
Chamotes é uma fonte de material inerte. Atua como agente controlador de
distribuição granulométrica em faixas grosseiras aumentando a permeabilidade e facilitando
as desgaseificação. (Cecrisa, 2008)
23
2.4 Etapas do processo na cerâmica
Os materiais cerâmicos geralmente são fabricados a partir da composição de duas
ou mais matérias-primas, além de aditivos e água ou outro meio. Mesmo no caso da cerâmica
vermelha, para a qual se utiliza apenas argila como matéria-prima, dois ou mais tipos de
argilas com características diferentes entram na sua composição. Raramente emprega-se
apenas uma única matéria-prima. Dessa forma, uma das etapas fundamentais do processo de
fabricação de produtos cerâmicos é a dosagem das matérias-primas e dos aditivos, que deve
seguir com rigor as formulações de massas, previamente estabelecidas. Os diferentes tipos de
massas são preparados de acordo com a técnica a ser empregada para dar forma às peças. De
modo geral, as massas podem ser classificadas em:
- suspensão, também chamada barbotina, para obtenção de peças em moldes de gesso ou
resinas porosas;
- massas secas ou semi-secas, na forma granulada, para obtenção de peças por prensagem;
- massas plásticas, para obtenção de peças por extrusão, seguida ou não de torneamento ou
prensagem.
2.5 Mineração e Transporte
Segundo Giustina, 2001, na jazida, a extração é realizada a céu aberto, por meio
de máquinas rodoviárias, tipo trator de esteiras e escavadeiras. Após a extração, a argila é
transportada até a fábrica; é feito analises de algumas regiões, ao ser detectado que a mesma
possui a matéria-prima, é coletada uma pequena amostra de alguns pontos específicos, para
uma analise mais especificas sobre a sua reação junto a outros componentes da massa, feito
isto, se a analise for aprovada é iniciado a sua extração através de máquinas escavadeiras que
retira da natureza diretamente para um caminhão que faz o seu transporte até um determinado
lugar de descanso por alguns semanas, depois são transportadas para as cerâmicas onde são
armazenadas em box.
24
2.6 Estocagem
Quando as matérias-primas chegam aos box já estão prontas para a sua utilização
no processo produtivo de uma determinada massa cerâmica, devendo ser monitorada no seu
teor de umidade.
2.7 Pesagem
Através de uma fórmula elaborada especificamente para cada cerâmica sabe-se a
quantidade necessária de cada matéria-prima que deve ser pesada assim obtendo a carga
necessária que deve ser colocada em cada moinho, estas matérias-primas são transportadas
para o moinho através das correias transportadoras.
2.8 Moagem
O moinho tem a função de fazer a moagem, ou seja, a diminuição de partículas e a
homogeneização das matérias-primas. Inicialmente antes de ser colocado à matéria-prima no
moinho deve-se fazer a calibração, ou seja, coloca-se uma quantidade X de bolas dentro do
moinho em seguida inicia-se o processo de carregamento do moinho com as matérias-primas,
já pesada junto à mesma é colocada à água que é um excelente agente do meio de moagem,
graças à sua elevada polaridade, e ainda é adicionados alguns aditivos para uma melhor
moagem. Através do atrito dessas bolas é feito à diminuição das partículas e a sua
homogeneização.
25
2.9 Peneiramento
O peneiramento é feito através de peneiras vibratórias de determinadas malhas.
Após as operações de moagem obtém-se um produto com um tamanho de grânulo, ou melhor,
com uma distribuição de grânulos que com uma umidade adequada passara à operação de
formação da peça. Deve-se freqüentemente fazer o peneiramento para que seja separado o
material de tamanho excessivo ou também separar alguma impureza de tamanho
relativamente grande. O peneiramento a úmido usa-se no controle de moagem da massa por
via úmida (barbotina), na moagem, na descarga de moinhos de bolas e como controle de
resíduos.
2.10 Agitações em Tanques Subterrâneos
A agitação consiste em produzir movimentos irregulares, turbulentos, em fluidos,
por meio de dispositivos mecânicos que atuam sobre o mesmo.
Nas cerâmicas usam-se intensamente suspensões sólidas num líquido, tanto na
barbotina como no esmalte. Como elas possuem grande diferença de peso especifico entre o
sólido e o líquido e a maioria das partículas possui tamanho suficiente para decantar, é
necessário mantê-las sobre agitação dentro de vascas subterrâneas. A agitação ainda possui a
função de evitar o congelamento da barbotina em função da tixotropia ou manter a
homogeneidade da dispersão dos corantes nos esmaltes. Para que a agitação seja eficiente é
preciso ajustá-la cuidadosamente ao resultado final que se deseja. Após a agitação o material é
bombeado através de bombas hidráulicas que os levam através redes apropriadas até os bicos
pulverizadores.
26
2.11 Secagem (Atomização)
Entende-se por secagem a operação de eliminar um líquido de um material que o
contém, a secagem no processo cerâmico, refere-se à eliminação de água. Os secadores de
pulverização, que são chamados de atomizadores, utilizado em uma serie de indústrias nas
quais deve obter-se um produto granular de grande qualidade. Esses secadores são
equipamentos nos quais o material à secar, em geral uma suspensão, é atomizado em uma
câmera de secagem em dimensões variadas. Essa câmera é alimentada por correntes de ar
quente ou ar de combustão. A água ou liquido, em geral, se evapora instantaneamente e o
sólido separa-se sob uma forma de minúsculas partículas esféricas cujo diâmetro e o aspecto
físico variam conforma o sistema de pulverização.
2.12 Silos (Armazenamento)
Após a secagem da barbotina, o material se transforma em minúsculas partículas
esféricas chamadas de pó atomizado, este pó atomizado é peneirado para retirar as partículas
que não são adequadas para o processo de conformação. Após a peneiração este pó é
armazenado em silos de descanso num período de aproximadamente doze horas, para se ter
uma melhor homogeneização da umidade deste pó atomizado.
2.13 Prensagem
As partículas das matérias-primas são comprimidas até um volume tão pequeno
quanto possível, através da aplicação de pressão, obtendo-se o empacotamento e a agregação
das partículas. É impossível o preenchimento total dos espaços, considerando o
empacotamento de partículas com formatos irregulares. Portanto, qualquer agregação de
partículas de forma singular implica em uma porosidade aparente. O fator de empacotamento
varia com a forma, arranjo e distribuição dos tamanhos das partículas.
27
O objetivo dos processos de fabricação por pressão é promover uma agregação de
partículas num contato mais íntimo e aumentar a densidade de forma a obter uma melhor
ligação e, portanto, menor contração nos processos de queima subseqüentes.
A moldagem por prensagem de pó cerâmico granulado por atomização no estado
semi-seco (7,0 a 8,0% de umidade) representa um dos mais econômicos sistemas de
conformação de pisos cerâmicos nos dias de hoje. (FERNANDES aput BLASCO et al.,
1990).
De um modo geral, a utilização de prensas hidráulicas nas indústrias cerâmicas de
revestimento tornou-se indispensável, devido às características conferidas ao produto:
• Compactação uniforme;
• Redução de defeitos de prensagem;
• Controle apurado da espessura final;
• Alta resistência à flexão a cru;
• Alta produtividade;
• Facilidade de secagem;
• Deformação mínima.
2.14 Secagem (Bolacha)
A secagem é uma fase muito importante no processo de fabricação de pavimentos
e revestimentos cerâmicos. Com ciclos de 7 a 16 minutos e temperaturas que variam de 170 a
200ºC, dependendo do formato do produto, essa etapa elimina quase que completamente a
água contida nas peças após a operação de prensagem, variando a umidade residual de 0,5 a
0,8%.
No caso dos processos de monoqueima, tanto grés como monoporosa, o secador
além de eliminar a água das peças prensadas, aumenta a resistência mecânica, aquecendo as
peças para viabilizar ou facilitar a fase de esmaltação. Este aumento é atribuído a densificação
causada pelo empacotamento e atração das partículas.
28
2.15 Preparações de Esmaltes e Tintas
Esta etapa de produção antecede à aplicação sobre os suportes (esmaltação ou
serigrafia). Sua condução é sempre determinante para que não ocorram problemas nas etapas
seguintes. Na preparação de esmaltes, a moagem é feita por via úmida. O moinho é revestido
com tijolos de alumina de alta densidade e os elementos moedores são esferas de alumina de
alta densidade o que possibilita uma eficiência de moagem alta, com pequeno desgaste e
pouca contaminação.
2.16 Esmaltação e Serigrafia
Os esmaltes têm como finalidade impermeabilizar, melhorar o efeito estético,
aumentar a resistência ao desgaste (abrasão), aumentar a resistência ao ataque químico (ácidos
e bases) e contribuir para o aumento da resistência mecânica.
Diversas técnicas de aplicação de esmaltes e tintas serigráficas podem ser usadas,
de acordo com as expectativas para cada linha de produto, que acarretam nas características
intrínsecas e estéticas dos produtos acabados após a queima.
2.17 Decoração
Através da técnica de serigrafia utilizada na fabricação de revestimentos e pisos
cerâmicos, hoje decora-se com facilidade peças utilizando serigraficas: planas, rotativas ou
rotocolores. Obtendo-se decorações variadas, um desenho ou vários desenhos; simétricos ou
assimétricos; postos ou sobrepostos.
29
2.18 Queima
A queima é a fase central do processo cerâmico, caracterizado por um conjunto
complexo de transformações físicas e reações químicas que provocarão modificações
fundamentais nas propriedades das peças cerâmicas. Nesta fase o produto define sua
microestrutura e todas as características físicas estáveis, como resistência mecânica, absorção
d’água e retração linear. (HECK,Clarice 2009)
Durante a sinterização, as partículas se unem em um contato mais íntimo, o que
reduz a porosidade. A força motriz é a diminuição da energia superficial total, devido ao
contato e crescimento entre os grãos. Os átomos dos grãos pequenos são transferidos para os
maiores, e os poros são substituídos por materiais sólidos.
O aumento da densidade dos materiais durante a queima induz à retração
ocasionando as alterações dimensionais; sendo a retração dependente de tempo e temperatura.
A queima dos materiais cerâmicos é, portanto, a etapa mais importante de todo o
processo de fabricação. Nesta fase se manifestam todas as operações realizadas durante a
fabricação, aparecendo freqüentemente defeitos nas peças acabadas ocasionados em etapas
anteriores.
A queima de materiais cerâmicos não implica simplesmente em levá-los a uma
determinada temperatura, pois se deve considerar as velocidades de aquecimento, de
resfriamento e o tempo de permanência à temperatura máxima, pois um elevado gradiente
térmico no produto pode ocasionar trincas e deve ser evitado.
2.19 Classificação/escolha
No decorrer do processo produtivo cerâmico em suas diversas etapas de fabricação
(preparação de massa, prensagem, secagem, preparação e aplicação de esmaltes, e queima), as
peças acumulam falhas dos mais variados tipos e proporções. Nesta fase é feita a classificação
das peças, a partir de aspectos ou critérios pré-estabelecidos, como por exemplo:
• Defeitos superficiais;
30
• Definição de tonalidade;
• Defeitos de ortogonalidade;
• Defeitos de planaridade;
• Aspectos dimensionais.
É a classificação visual da superfície e a automatizada, que detecta os defeitos de
formato ou estrutura. Nessa etapa, os produtos são classificados nas categorias “A”, “C”, “D”
ou “Quebra”.
2.20 Método aplicado
Este estudo utilizou-se do ciclo PDCA, a fim de definir metas e métodos que
permitirão influenciar na educação e no treinamento cotidiano.
Valendo-se da estatística, para efetuar suas coletas de dados, diagnosticando,
verificando e executando tarefas corretivas que permitirão o atingimento de metas e objetivos.
Seguindo os passos descritos na figura 3 a baixo, onde o (P) significa Plan (planejamento), o
(D) significa Do (fazer, executar), o (C) significa Check (verificar, controlar) e o (A) significa
Action (ação, agir corretivamente). (KUMI, Hitoschi 1993)
Figura 3 – Ciclo PDCA.
Fonte: Ferramenta da Qualidade, Cecrisa janeiro/2005
31
2.20.1 Método estatístico
Embora dentro do processo haja controles e principalmente que a intenção deste
estudo tenha como objetivo final reduzir uma variável e que está por si só não esta entrando
na contabilidade do produto acabado como classe inferior a solicitada pela empresa, neste
momento este trabalho esta propondo a diminuição das variações (freqüências) com que se
apresentam tais tamanhos dos revestimentos, buscando-as estabilizar mais, para que com isso
venhamos trabalhar mais sobre a bitola cinco e menos na bitola quatro em proporções de 80%
para 20% sem abruptas mudanças.
Assim sendo utilizou-se as orientações do professor Hitoshi Kume em sua obra
Métodos Estatísticos para Melhoria da Qualidade, a final é inteligente utilizar todas as
ferramentas disponíveis e já comprovadamente experimentadas para estar-se aprimorando
qualquer processo.
2.20.2 Defeitos são causados por variações
A matemática, que é considerada “a ciência que une à clareza do raciocínio a
síntese da linguagem”, originou-se do convívio social, das trocas, da contagem, com caráter
pratico, utilitário e empírico.
A estatística, ramo da matemática aplicada, teve a mesma origem. Desde a
antiguidade, vários povos já registravam o numero de habitantes, de nascimentos, de óbitos,
faziam estimativas das riquezas individuais e sociais, distribuíam equitativamente terras ao
povo, cobravam impostos e realizavam inquéritos quantitativos por processos que, hoje,
chamaríamos de “estatísticas”.
No século XVIII o estudo de tais fatos foi adquirindo, aos poucos, feição
verdadeiramente cientifica. Godofredo Achenwall batizou a nova ciência (ou método) com o
nome de estatística, a partir daí a estatística deixou de ser apenas catalogação de dados
numéricos coletivos para ser tornar o estudo de como chegar a conclusões sobre o todo
(população), partindo da observação de partes desse todo (amostra).
A partir de então a palavra Método passou a ser conhecido como um conjunto de
meios dispostos convenientemente para se chegar a um fim desejável.
32
Método Experimental surge com conotação de manter constantes todas as causas
(fatores), menos uma, e variar esta causa de modo que o pesquisador possa descobrir seus
efeitos, caso existam.
Resumidamente a Estatística é uma parte da Matemática Aplicada que fornece
métodos para a coleta, organização, descrição, analise e interpretação de dados e para a
utilização dos mesmos na tomada de decisões.
Se estas variações forem reproduzidas, certamente será identificado o defeito e,
por conseguinte a variação diminuindo ou até mesmo é eliminada.
2.20.3 Diagnóstico do processo (método)
É o procedimento utilizado aqui para encontrar as causas de defeitos (variações),
através dele será possível detectar onde e o que mais influencia a propagação de
instabilidades dimensionais. Segundo o professor Hitoshi em sua obra, neste momento
surgirão dois grupos de causas: O primeiro deles é constituído de uma quantidade pequena de
causas que, no entanto, provocam grande efeito (as poucas vitais) e um segundo grupo que é
composto de muitas causas que provocam somente efeitos de menos intensidade (as muitas
triviais).
2.20.4 Coletando dados corretamente
Através de controles da qualidade bem feitos, seguiu-se um rigoroso
acompanhamento estatístico do processo de produção nos pontos foco do estudo analisando
não-conformidades, inspecionando e criando um banco de dados.
Utilizando-se das folhas de controles internos, já procedimentados e vigentes,
obter-se-a o necessário conjunto de informações para montar o PDCA.
33
2.20.5 Diagrama de Pareto
Para um melhor, claro e eficaz controle utilizou-se o diagrama de Pareto. Pareto
foi um economista italiano que em 1897 apresentou uma formula que demonstrava a
desigualdade de distribuição de renda, que em 1907 foi aperfeiçoada graficamente também
pelo economista americano M. C. Lorenz; que mais tarde seriam transportados para o campo
do controle de qualidade pelo Dr. J. M. Juran. Dr. Juran assim trabalhou: Juran aplicou o
método gráfico de Lorenz como uma forma de classificar os problemas da qualidade nos
poucos vitais e nos muitos triviais, e denominou este método de analise de Pareto.
2.20.6 Diagrama de Causa-e-Efeito
Relacionar a grande quantidade de fatores que resultam de um processo com base
de causa-e-efeito vai determinar a ação a ser tomada.
Em 1953, Kaoru Ishikawa, professor da universidade de Tóquio, sintetizou as
opiniões dos engenheiros de uma fábrica na forma de diagrama de causa-e-efeito, enquanto
eles discutiam um problema de qualidade.
A partir deste momento ficou caracterizado o diagrama de espinha de peixe
(nome popular).
2.20.7 Gráficos de controle
Originalmente proposto em 1924, por W. A. Shewhart, que trabalhou no Bell
Telephone Laboratories, com a intenção de eliminar variações anormais pela diferenciação
entre variações devidas a causas assinaláveis e aquelas devidas a causas aleatórias.
34
2.20.8 Fórmulas
Seguindo o método de controle estatístico de controle de processo utilizaremos as
seguintes formulas: Médias ou expectância, variância e desvio-padrão.
2.20.9 Fluxograma do processo especifico alvo do estudo
Neste momento apresenta-se um fluxograma subtraído do processo total da
(Cecrisa) UI-5 com foco neste projeto pesquisa, conforme figura 4 a baixo.
FLUXOGRAMA DO PROCESSO ESPECÍFICO ALVO DE ESTUDO
Balança Carga
Moinho:1
Moinho:2
Moinho:3
Moinho:4
Tanque:1
ATM:1
Silo:1
Silo:2
Silo:3
Silo:4
Silo:5
Tremonhas: 1B
Prensas:1B
Secador
Esmaltação
Forno
Classificação
Figura 4 - Fluxograma do processo específico alvo de estudo.
Fonte: Dados elaborados pelo autor junho/2009.
2.20.10 Controles a serem realizados
Definimos que serão acompanhados os seguintes controles a fim de obtermos a
necessária coleta de dados para o referido estudo em questão:
35

Carga dos Moinhos: densidade, viscosidade e resíduo.

ATM (atomizador): umidade e granulometria.

Tremonha (prensa): granulometria.

Prensa hidráulica: umidade, compactação e pressão.

Forno (queima): % de bitolas.
2.20.10.1 Carga do moinho
A cada moinho descarregado, retirar amostra e realizar os ensaios de densidade,
viscosidade e resíduo, registrando no relatório de controle de descarga.
2.20.10.2 ATM (pó atomizado)
A cada hora de produção coletar amostra e realizar os ensaios de % de umidade e
granulometria, registrando no relatório de controle de atomizador.
2.20.10.3 Tremonha (abastecimento de pó na prensa)
Durante o uso do pó em estudo, a amostragem deverá ser coletada na caída do
carro da prensa, efetuando-se então o ensaio de granulometria registrando no relatório de
controle da prensa; repetindo este procedimento duas vezes por turno.
36
2.20.10.4 Prensa
A cada hora de produção realizar os ensaios de compactação da bolacha e a
pressão no manômetro; registrando no relatório de controle de prensa.
2.20.10.5 Forno (queima) e Classificação
A cada hora de produção coletar as informações registradas nos computadores da
classificação automática (% de bitolas), registrando na planilha do setor de escolha.
37
3 MATERIAS, MÉTODOS E METODOLOGIA
Este trabalho fora realizado basicamente sob base já implementada e atualmente
ativa na unidade 5 do grupo Cecrisa, portanto de forma resumida está descrita. O fluxograma
(figura 5) à baixo indica uma seqüência de trabalhos a serem realizados que iniciam-se neste
capitulo e findam-se no capitulo da conclusão.
Figura 5 - Fluxograma do método aplicativo do estudo.
Fonte: Dados elaborados pelo autor junho/2009.
3.1 Análise preliminar
Neste momento será descrito cada etapa do processo produtivo de uma massa de
porcelanato esmaltado na unidade 5 da Cecrisa, especificando de forma sucinta o que foi
encontrado, através de conversas interpessoais, algumas reuniões, investigações em
procedimentos, avaliações de relatórios.
38
3.1.1 Matérias-primas e Moagem
Cada tipo de placa cerâmica a ser produzida, possui uma fórmula específica
indexada no setor de massa, nesta fórmula há a quantidade exata de cada matéria-prima
utilizada e também a quantidade necessária de água e defloculante para a moagem que a
massa sofrerá posteriormente. As matérias-primas, principalmente as argilas são adquiridas in
natura, possuindo assim muita umidade, esta umidade precisa ser verificada, uma vez que,
quanto mais úmidas estiverem as matérias-primas, menos água será necessário acrescentar
para a moagem, e maior será o peso de cada matéria-prima necessário, uma vez que a
formulação é baseada no peso destas sem umidade. (SANTOS, Pérsio de Souza 1992)
As matérias-primas ficam estocadas nos boxes da fábrica e são conduzidas através
de pás carregadeiras até a balança, após pesados todos os constituintes sólidos da fórmula as
matérias-primas são levadas por meio de esteiras até os moinhos, nestes são acrescentados a
água e os elementos defloculantes, como o silicato de sódio que auxilia na moagem, pois
diminui a viscosidade da mistura, é formada assim a barbotina, ou seja, a massa úmida. A
moagem é feita em moinhos de bola, estes possuem revestimentos de borracha, além de
constituintes internos como bolas de alta alumina e seixo, utilizados como agentes moedores.
O efeito esperado dos constituintes internos dos moinhos no que tange a sua ação
moedora esta diretamente ligada a aceleração centrípeta que o moinho possui em movimento,
a aceleração ideal fica entorno de 60% do valor da aceleração da gravidade, pois assim gerase o efeito cascata entre as bolas onde estas atingem a altura máxima e caem com um ângulo
de aproximadamente 90° com a horizontal, provocando muitos choques entra elas, o que
produz uma moagem ideal, acelerações menores que isso provocam o efeito de desgaste das
bolas, pois estas ficam apenas deslizando umas sobre as outras, enquanto que acelerações
maiores provocam a centrifugação das mesmas que praticamente não se chocam.
O tempo de moagem é determinado tanto pelo revestimento do moinho usado
como pelo tamanho de partícula que se deseja para a barbotina em questão. Partículas mais
finas são necessárias em massas mais fundentes, como no caso do porcelanato, pois torna-se
requisito uma maior reatividade entre estas para que a fusão ocorra de forma homogênea e
satisfatória, e para isso requer-se, partículas menores, adquiridas com maior tempo de
moagem. Para realizar o controle do tamanho de partículas, antes de ocorrer a descarga do
moinho, após a moagem, retira-se uma amostra de barbotina e mede-se a sua densidade e o
39
seu resíduo, para verificar se esta de acordo com os padrões utilizados pela empresa. O
controle do tempo de escoamento também é verificado, pois será de extrema importância
quando a barbotina for bombeada dos tanques, onde ela é estocada, para o atomizador onde
será secada e granulada, o tempo de escoamento está diretamente ligado a viscosidade da
barbotina.
Após verificadas estas características o moinho é descarregado e a barbotina
passa por peneiras de malha 80ABNT e 100ABNT respectivamente, para eliminar possíveis
corpos não moídos e é conduzida aos tanques de armazenamento.
3.1.2 Atomização
Do tanque a barbotina é sugada por meio de uma bomba para dentro do
atomizador onde será secada por um ar quente vindo da fornalha. A fornalha possui como
combustível o carvão mineral e trabalha com o sistema de insuflamento, onde um ar frio
revira o carvão, para aumentar a eficiência e homogeneização da sua queima, aquecendo-se e
indo direto para o atomizador promover a secagem da barbotina. A temperatura do ar que
chega ao atomizador é controlada a fim de garantir a granulometria e umidade correta do pó
atomizado, e que fica aproximadamente entre 650 à 680ºC.
A barbotina ao ser sugada pela bomba é levada ao atomizador por meio de lanças,
estas localizam-se no meio do corpo do atomizador, dependendo da pressão da bomba, a
barbotina será lançada a determinada altura, quanto mais alta ela for arremessada maior será a
eliminação de água, uma vez que o ar mais quente sobe e se concentra no topo do atomizador.
Na saída das lanças há um caracol próximo ao bico, este joga a barbotina num
formato de guarda-chuva, quanto mais aberto este formato estiver trabalhando maior será a
dispersão granulométrica, ou seja, maior será a diferença entre os tamanhos de grãos maiores
e os menores, subseqüente ao caracol tem-se uma pastilha que na unidade 5 poder ser de 2,0
ou 2,4 mm de abertura, limitando a altura do esguicho.
Para que a compactação nas prensas esteja sempre dentro do padrão a distribuição
granulométrica deve ser controlada para gerar um empacotamento adequado, que não é
conseguido com grão sempre do mesmo tamanho, o controle da umidade também é
importante pois uma massa muito seca não possui a plasticidade ideal para a conformação,
40
por isso os teste de controle são realizados constantemente, o padrão de umidade fica em
torno de 7,5% no pó atomizado. Após as verificações o pó atomizado vai para os silos de
armazenamento para homogeneizar alguma variação de umidade que possa surgir entre uma
descarga de atomizador e outra, esperando a sua entrada na prensa. Na figura 6 tem-se um
atomizar tipo utilizado no estudo.
Figura 6 - Atomizador para massas cerâmicas.
Fonte: Cerâmica Industrial, Março/Abril, 2000.
3.1.3 Prensa, secador e esmaltadeira
Com a massa na umidade e granulometria correta ela entrará para a linha de
produção, primeiramente ela passa pelas prensas hidráulicas, onde os porcelanatos são
prensados com aproximadamente 350 kgf/cm2, a compactação, ou seja, a densidade aparente
do porcelanato é bem mais elevada para que este possa atingir suas características técnicas
como absorção de água e retração. Após prensado, o biscoito passa pelo secador onde ocorre a
eliminação de umidade, ele deve sair desta fase do processo com menos de 0,8% de água,
adquirindo assim a resistência mecânica necessária para que não se rompa durante o resto do
processo até a entrada no forno e possuindo também a temperatura adequada para conseguir
eliminar a água proveniente do esmalte que será aplicado, e assim chegar ao forno com os
41
corretos 1,5% de água ou menos, ideal para evitar porosidade excessiva e peças estourando
nos fornos. (SACMI-IMOLA 2009)
3.2 Diagnóstico Inicial
Neste momento o trabalho proporciona uma ampla visão do que será avaliado e
como será avaliado. Iniciando pelo setor de carga e descarga de moinhos de massa, foi
constatado que apenas quatro moinhos revestidos com borracha com capacidade de produção
de 15000 kg/carga, com dois tipos de agentes moedores divididos em 70% silex e 30% bolas
de porcelana Ø30 alimentam um tanque subterrâneo com capacidade para 75000 l de
barbotina. Esta barbotina é bombeada ate a câmara do atomizador por até quatro bombas,
sendo que sempre tem uma reserva para eventuais problemas, que a pressão das bombas
oscilam entre 18 e 20kgf/cm². Na câmara do atomizador sobre depressão que varia entre 20 a
30 mmCA, é injetada a barbotina através de lanças, cada qual com três bicos, cada bico com
uma pastilha que pode ser de 2,4 mm, 2,0 mm ou ainda a chamada sega (sem orifício), um
caracol de tamanho padrão (8,0 mm), que proporcionam a pulverização para cima tipo leque,
chocando-se com o ar quente que se acondiciona em cima por ser mais leve, retirando quase
toda umidade, permitindo cair um pó com umidade entre 7 à 8%, de forma arredondada com
um furinho no meio como se acontecera uma pequena explosão interna na fulga da água. Este
pó é acondicionado em silos para homogeneização e posteriormente alimenta as tremonhas da
prensa. Já na prensa o pó carrega um molde, e é submetido a uma pressão de conformação que
no caso de porcelanato fica aproximadamente 350kgf/cm²; nesta fase se faz necessário o
controle da pressão, que deve manter-se entre 220 à 250 bar. Subseqüente e agora já uma
placa conformada, segue para um secador horizontal onde devera ser retirada quase total a
umidade deixada no pó na atomização, devendo ficar com no máximo 0,8%, fortalecendo a
peça a seguir viagem pela linha de esmaltação onde receberá os devidos banhos de
engobe/esmalte, esfumato, cola, decorações, etc. Próximo passo a sinterização, a peça segue
viagem forno adentro, recebendo o devido tratamento térmico, saindo na classificação e sendo
selecionada por olho humano para rastrear defeitos visuais (superficiais) e por equipamentos
eletrônicos que farão as leituras de tamanho, planaridade, curvaturas, etc.
42
3.3 Coleta de Dados (Inicial)
Tomando como base os relatórios e todos os controles de processo feitos na
unidade foi levantado estatisticamente aproximadamente dezenove dias de informações em
todos os parâmetros já controlados, e estas informações passaram a nortear o estudo para a
aplicação do PDCA a fim de escolher onde, porque e como promover mudanças eficazes.
3.3.1 Coletas nos moinhos de descarga (densidade, viscosidade e resíduo)
Através do procedimento interno (PA 05 0024) que descreve todo o procedimento
de descarga e controles, coletou-se amostras de barbotina no horário previsto de atingimento
da moagem e com esta amostra e alguns equipamentos como um picnometro (decímetro)
pesava-se a densidade em g/l, com um copo Ford com orifício de abertura Ø 4,0 mm e um
relógio contava-se o tempo em segundo para ver o tempo de escoamento e lavando 100g em
#325ABNT e secando em lâmpada infravermelha obtinha-se o resíduo da moagem; definindo
assim se podia ou não ser descarregado o tal moinho. Tudo isso relatando no relatório de
controle de carga e descarga.
3.3.2 Coletas no atomizador (granulometria e umidade)
Através do procedimento interno (PA 05 0021) que descreve todo o procedimento
de operação e controle de atomização coletou-se amostras de pó atomizado que caia na
correia logo após a boquilha do atomizador e pesando 100g, seca-se por três minutos ao
microondas, tornando a pesá-la tão logo concluísse a secagem no microondas a diferença
entre o peso inicial (úmido) para o peso final (seco), corresponde a umidade do pó em
avaliação. Da mesma forma, era coletada uma amostra de mais ou menos 150 g e secava-se
por três minutos no microondas, após seca, pesava-se apenas 100 g e colocava-se no produtest
(aparelho de distribuição granulométrica), deixando vibrar por vinte minutos, com oscilação
de 7 m/s², distribuído-se por uma seqüência de peneiras, tais quais: 1ª malha: 35 ABNT; 2ª
43
malha: 40 ABNT; 3ª malha: 45 ABNT; 4ª malha: 50 ABNT; 5ª malha: 70 ABNT; 6ª malha:
120 ABNT e o prato. Após terminado o processo de vibração pesa-se em uma balança com
capacidade de 2,5 kg, incerteza de 0,3% e tolerância de 1%. Tudo isso relatando no relatório
de controle do atomizador.
3.3.3 Coletas na tremonha da prensa (granulometria e umidade)
Através do procedimento interno (PA 05 0031) que descreve todo o procedimento
de operação e controle de prensa coletou-se amostras de pó atomizado que caia no carro da
prensa e pesando 100g, secava-se por três minutos ao microondas para secar, tornando a pesála tão logo concluísse a secagem no microondas a diferença entre o peso inicial (úmido) para
o peso final (seco), corresponde a umidade do pó em avaliação. Da mesma forma, era
coletada uma amostra de mais ou menos 150 g e secava-se por três minutos no microondas,
após seca, pesava-se apenas 100 g e colocava-se no produtest (aparelho de distribuição
granulométrica), deixando vibrar por vinte minutos, com oscilação de 7 m/s², distribuído-se
por uma seqüência de peneiras, tais quais: 1ª malha: 35 ABNT; 2ª malha: 40 ABNT; 3ª malha:
45 ABNT; 4ª malha: 50 ABNT; 5ª malha: 70 ABNT; 6ª malha: 120 ABNT e o prato. Após
terminado o processo de vibração pesa-se em uma balança com capacidade de 2,5 kg,
incerteza de 0,3% e tolerância de 1%. Tudo isso relatando no relatório de controle da prensa.
3.3.4 Coletas na prensa (compactação e pressão)
Através do procedimento interno (PA 05 0031) que descreve todo o procedimento
de operação e controle de prensa coletou-se amostras de peça compactada, quebrando os
quatro cantos e o centro em quadrados de aproximadamente 7x7 cm, pesando-a em uma
balança com capacidade de 2,5 kg, incerteza de 0,3% e tolerância de 1% e mergulhando-a em
mercúrio, digitando as informações em uma planilha eletrônica em um sistema interno
chamado Zim, que automaticamente informa a densidade aparente. Da mesma forma é feito a
leitura num manômetro de pressão, a pressão específica da prensa. Tudo isso relatando no
relatório de controle da prensa.
44
3.3.5 Coletas na classificação/escolha (bitolas)
Através do procedimento interno (PA 05 0071) que descreve todo o procedimento
de operação e controle de classificação/escolha. A cada hora trabalhada o operador de
classificação/escolha extrai do computador todas as informações estatísticas referente ao
material que naquele momento esta trabalhando, tais como: qualidade, eficiência, e bitolas em
(%). Tudo isso relatando no relatório de controle da prensa.
Assim todas as informações foram levantadas e agora passa-se a avaliar os
resultados.
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4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Neste momento o estudo passa a informar o que foi apurado no sistema de
controle de processo vigente com sobreposição de resultados obtidos a partir de modificações
e aprimoramentos propositados e testados.
4.1 Coletas de dados (Final)
Durante aproximadamente dezenove dias foram coletados dados naturalmente do
processo, ou seja, foi feito rastreabilidade nos controles do processo vigente e posteriormente
chegou-se a informações tais quais descritas a seguir na figura 7, gráfico de causa e efeito.
Figura 7– Diagrama de causa e efeito.
Fonte: Ferramenta da Qualidade, Cecrisa janeiro/2005
46
4.1.1 Moinhos (descarga)
As figuras a baixo (gráficos) demonstram pelo menos uma possibilidade de
melhoria (a calibração do moinho 4). Esta melhoria refletiu diretamente nos resultados
obtidos e controles, tais como: tempo muito longo de moagem gera maior desgaste dos
agentes moedores (possibilitando surgimento de mais contaminantes), sem levar em conta o
custo que aumenta; a densidade neste moinho descalibrado é sempre mais baixa, forçando a
inserção de retorno (na proporção de 100kg para cada 5g de densidade fora); em meio a tudo
isso tem-se ainda a viscosidade para controlar e que estava alta por conta da muita inserção de
retorno, vindo a baixar quando foi diminuído o retorno. Na figura 8 (gráfico 1) à baixo tem-se
a sobreposição destes dados.
Figura 8 – Gráfico:1 de dados sobrepostos de tempo de moagem em h.
Fonte: Dados elaborados pelo autor junho/2009.
Após a calibração do moinho 4 observa-se um suave aumento na densidade e mais
estabilidade, este ligeiro melhoramento se deu por conta de não ser mais necessário ajustar a
densidade e a viscosidade com retorno. Salientando que a insercão de retorno (cru) só pode
prejudicar uma formulação em duas condições: execeder ao limite formulado (pois o mesmo
já sofreu um processamento e por isso traz consigo aditivação que mexe muito na reologia da
barbotina) e os contaminantes do processo como (óleo, lixo orgânico, etc.), já o retorno inerte
(uma vez sinterizado e moido que retorna), também tráz seus agravantes; se ultrapassado seu
limite na formulação tornará a futura massa muito refrataria, aumentará o desgasta na prensa,
47
necessitará mais poder calorifico na sinterização, conforme a figura 9 (gráfico : 2) esta
indicando.
Figura 9 – Gráfico:2 de dados sobrepostos de densidade da barbotina em g/l.
Fonte: Dados elaborados pelo autor junho/2009.
Também houve uma ligeira diminuição da viscosidade, que ocorreu pela
diminuição de adição de retorno usado para levanta-la. Lembrando que a viscosidade trata
diretamente da quantidade de água na barbotina, portanto quanto mais baixa a viscosidade
mais água dentro da câmara do atomizador para ser seca e com isso pior é o rendimento de
secagem do atomizador. Portanto quanto mais baixa a viscosidade mais fino ficarão os grão
do pó atomizado. A figura 10 (gráfico: 3) esta indicando este ligeiro declínio.
Figura 10 – Gráfico:3 de dados sobrepostos da viscosidade da barbotina em s.
Fonte: Dados elaborados pelo autor junho/2009.
48
A significativa mudança nesta etapa ficou por conta da grande diminuição do
residuo de moagem, que por sua vez altera muita coisa no processo. Residuo mais baixo em
uma faixa de 3 à 4% torna o aglomerado mais redondinho facilitando o escoamento no
empacotamento da na caixa matriz da prensa; que por sua vez tornará a bolacha mais
compacta, e finalmente torna-se-a mais energico na sinterização. Na figura 11 (gráfico: 4) esta
indicando este significativo declínio.
Figura 11 – Gráfico:4 de dados sobrepostos do resíduo da barbotina em g em #325.
Fonte: Dados elaborados pelo autor junho/2009.
4.1.2 Umidade no atomizador
Fica visível na figura:12 (gráfico 5) abaixo que as variações na umidade no setor
de atomização não fogem do padrão desejado, porém as variações foram menores e mais
harmônicas após a descarga de barbotinas melhor controladas, lembrando que tanto densidade
como viscosidade pouco mudaram, porém o resíduo baixou bastante, isto implica em menos
desgaste em bicos, pastilhas e caracóis. Esta melhor performance da umidade do pó
atomizado se deu por conta de uma barbotina menos saturada, mais leve (resíduo mais baixo)
e principalmente uma boa inspeção nas lanças, trocas de caracóis melhoraram o efeito
chuveiro, pastilhas que melhoraram o tamanho das gotas. A final de contas, quanto melhor
pulverizado venha a ser a barbotina dentro da câmara do atomizador, mais eficiente passa a
ser a secagem.
49
Figura12 – Gráfico:5 de dados sobrepostos da umidade do pó no ATM em %.
Fonte: Dados elaborados pelo autor junho/2009.
4.1.3 Granulometria da massa atomizada
Na figura 13 (gráfico 6) abaixo percebe-se variações significativas na # 35.
Neste momento foi necessário uma inspeção completa em lanças, bicos, pastilhas
e caracóis. Foi trocado algumas pastilhas gastas e alguns caracóis danificados. E
principalmente treinado as pessoas quanto ao ensaio de granulometria para eliminar erro de
pesagem na hora do ensaio.
Figura 13 – Gráfico:6 de dados sobrepostos da granulometria do pó no ATM na #35 em g.
Fonte: Dados elaborados pelo autor junho/2009.
50
Na figura 14 (gráfico 7) abaixo fica demonstrado a importância de padronização e
critério na hora da pratica de um ensaio; secar uma quantidade a mais para depois pesar
somente a quantidade necessária para o ensaio praticamente eliminou esta variável e que por
certo também estava afetando no resultado das malhas acima.
Figura 14 – Gráfico:7 de dados sobrepostos da somatória das 100g distribuídas pelas peneiras em g.
Fonte: Dados elaborados pelo autor junho/2009.
4.1.4 Granulometria da massa na tremonha (prensa)
Na figura 15 (gráfico 8) abaixo também mostrou variáveis na # 35. O gráfico
mostra a granulometria em relativo declínio, seguindo rumo ao limite central desejado; vale
ressaltar que esta mudança altera a característica da compactação. Pois com granulometria
mais baixas, passa-se carregar mais e melhor a caixa matriz, ou seja, melhora o
empacotamento, melhorando a compactação estabilizando mais as dimensões da peça durante
o processo de sinterização.
51
Figura 15 – Gráfico:8 de dados sobrepostos da granulometria do pó na prensa na #35 em g.
Fonte: Dados elaborados pelo autor junho/2009.
Na figura 16 (gráfico 9) abaixo dar-se o mesmo erro do caso anterior observado
com pó do ATM, eliminado apenas com treinamento.
Figura 16 – Gráfico:9 de dados sobrepostos da somatória das 100g distribuídas pelas peneiras na prensa em g.
Fonte: Dados elaborados pelo autor junho/2009.
4.1.5 Controles na prensagem
Na figura 17 (gráfico 10) abaixo demonstra algumas variações na compactação,
porém a melhor instabilidade que vinha apresentando foi perturbada nos últimos dois dias de
acompanhamento por conta de alterações no equipamento (prensa), que não eram desejados e
nem eram alvo deste estudo, todavia houve uma ligeira melhora. Já a umidade percebesse
52
uma significativa baixa, algo que por certo exigirá mais do equipamento, algo que também
fica claro e evidente no gráfico da pressão que subiu, ou seja, massa mais seca, mais pressão
para atingir a compactação exigida.
Figura 17 – Gráfico:10 de dados sobrepostos da compactação em kgf/cm².
Fonte: Dados elaborados pelo autor junho/2009.
Já na figura 18 (gráfico 11) abaixo demonstra a umidade com uma significativa
baixa, algo que por certo exigirá mais do equipamento, algo que também fica claro e evidente
no gráfico da pressão que subiu, ou seja, massa mais seca, mais pressão para atingir a
compactação exigida.
Figura 18 – Gráfico:11 de dados sobrepostos da umidade do pó na prensa.
Fonte: Dados elaborados pelo autor junho/2009.
53
Na figura 19 (gráfico 12) observa-se um aumento na pressão, aproximando do
padrão central desejado e com uniformidade. Aqui vale ressaltar que embora mais pressão
signifique exigência maior do equipamento, também significa maior compactação restando
saber se bem distribuída ou não, e é neste momento que o efeito empacotamento conta muito.
Figura 19 – Gráfico:12 de dados sobrepostos da pressão em bar da prensa.
Fonte: Dados elaborados pelo autor junho/2009.
4.1.6 Controles na escolha (produto acabado)
Nas figuras 20, 21 e 22 (gráficos 13,14 e 15) abaixo demonstram significativas
variações nos tamanhos, sendo que os objetivos são: dentro da bitola quatro é manter-se em
no máximo 20% e na bitola cinco em no mínimo 80%, e isto não ocorre. Percebesse
claramente que houveram significativos avanços, pois o objetivo deste trabalho que era
diminuir as variações no processo de atomização a fim de colocar cada tamanho em seu
devido lugar proposto. Porém o mais importante é que percebemos que a granulometria mais
fina no atomizador, que por conseguinte mais constante na tremonha (Prensa), somado a
umidade mais baixa na prensa desencadeou a melhora na performance do resultado dos
tamanhos, por conta de uma mais eficiente sinterização.
54
Figura 20 – Gráfico:13 de dados sobrepostos de bitola 4 em %.
Fonte: Dados elaborados pelo autor junho/2009.
O gráfico 14 abaixo demonstra não só um aumento no percentual de bitola 5 como
também uma regularidade na performance. A explicação é simples: pó mais seco, menos água
para retirar, menos retração; mais compactação reação mais enérgicas e por conseguinte mais
porcelamico; granulometria mais fina e grãos mais redondinhos melhor empacotamento e por
conseguinte compactação mais eficiente em todos os pontas da placa. Portanto esta somatória
de eventos refletem-se no gráfico a baixo.
Figura 21 – Gráfico:14 de dados sobrepostos de bitola 5 em %
Fonte: Dados elaborados pelo autor junho/2009.
55
O gráfico 15 abaixo demonstra mudanças em baixa escala de percentual, porém
deverá ser alvo mais estudo pois este pequeno mais significativo percentual é o mais critico
do processo, pois a unidade 5 adota apenas duas bitolas e estas variáveis sempre são
desclassificadas para uma classe inferior.
Figura 22 – Gráfico:15 de dados sobrepostos de outras bitolas em %.
Fonte: Dados elaborados pelo autor junho/2009.
4.2 Alterações propostas
Foram dezenove dias aproximadamente de coleta de dados e depois mais dez dias
acompanhamento das mudanças promovidas no processo em estudo. Foram promovidas
calibrações, treinamentos, repadronizações, todavia o estudo sugere mais alguns passos a
serem seguidos para uma boa manutenção dos resultados alcançados, e que por áreas passam
a ser descritas a baixo.
4.2.1 Moinhos (descarga)
Durante o estudo ficou claro a necessidade de calibração no moinhos 4, trabalho
56
que foi realizado e o resultado foram visíveis nos gráficos (1, 2, 3 e 4) anteriormente
mostrados; todavia este estudo propõe que seja acrescentado ao PA 05 0015 (procedimento
administrativo interno da unidade 5, que trata da pesagem, carregamento dos moinhos de
massa), uma inspeção semanal a cada moinho por parte do operador de carga. Pois assim o
setor não necessariamente ficará dependente (para promover calibrações) somente quando os
parâmetros controlados se apresentarem fora dos padrões.
4.2.2 Umidade no atomizador
O presente estudo sugeri a mudança dos padrões de umidade no atomizador no PA
05 0021 que hoje é de 7,0 à 8,0% para 7,4 à 7,9% diminuindo assim o range de variação, pois
o processo absorve hoje isso sem maiores dificuldades, conforme foi visto nas cartas de
controle da página 54 do presente estudo.
4.2.3 Granulometria da massa atomizada
O presente estudo sugeri a mudança dos padrões de granulometria na #35ABNT
(500µm) no atomizador no PA 05 0021 (que trata dos procedimentos administrativos no
atomizador) que hoje é de 10,0 à 16,0 g para 11,0 à 15 g, algo tangível se bem controlado a
questão revisão de bicos, pastilhas e caracóis; conforme foi visto nas cartas de controle da
página 52 e 53 do presente estudo.
4.2.4 Granulometria da massa na tremonha (prensa)
O presente estudo sugeri a mudança dos padrões de granulometria na #35ABNT
(500µm) no atomizador no PA 05 0021 (que trata dos procedimentos administrativos no
atomizador) que hoje é de 10,0 à 16,0 g para 11,0 à 15 g. Mudança natural, porque os
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parâmetros controladores de mudanças do tamanho dos grãos do pó vem do atomizador, o
acréscimo do finos do ciclone não ultrapassa de 0,1% e o gráfico 8 (página 53) deixou claro
que tem range para absorver tal mudança no padrão.
4.2.5 Controles na prensagem
Apenas estender mais o presente estudo a fim de aprofundá-lo neste setor para
avaliar as influências mecânicas sobre o produto final.
4.2.6 Controles na escolha (produto acabado)
Trabalhar um pouco mais, estendendo o estudo para outras áreas como forno e
secadores a fim de tentar eliminar os tais 0,26% de variações dimensionais (acima ou abaixo)
que ainda ocorrem e que são indesejáveis ao processo de porcelanato esmaltado na unidade 5,
embora a redução tenha sido muito boa, saindo de 1,30% para 0,26%, ou seja, redução total
de 1,04%. Neste momento vale ressaltar que as influencias aqui neste setor no tamanho da
peça não é só influenciado pelo processo alvo deste estudo (atomização), aqui entra a
influencia da prensabilidade (prensa), do processo de sinterização (forno), maquinas de
classificação eletrônica (Dico Line) entre outras.
58
CONCLUSÃO
O presente estudo chega ao seu termino com seus objetivos alcançados, todavia
abriu uma estrada que deve ser percorrida na rastreabilidade de novas possibilidades de
melhorias em cada parte do processo.
O estudo mostrou que padronização, atualização e metodologia são ferramentas
indispensáveis em um processo produtivo e que se não ficarmos atentos passamos a conviver
com variáveis indesejáveis como se elas fizessem parte naturalmente do processo e devessem
sempre estar ali no dia-a-dia produtivo.
Em síntese os resultados foram estes:

Antes (bitola 4) = 17,40%; depois = 13,18% → redução de: 4,27%

Antes (bitola 5) = 81,305; depois = 86,57% → aumento de: 5,31%

Antes (outras bitolas) = 1,30%; depois = 0,26% → redução de: 1,04%
Levando em conta que as bitolas 4 e 5 são classes “A” e por tanto não estão
gerando prejuízo imediato, a questão aqui é atender lotes mais rapidamente e não gerar muitas
pontas de estoque. Todavia a redução nas outras bitolas (tamanhos acima ou abaixo) do
especificado, que segundo a norma NBR 13817 e 13818 a variação de dimensões em relação
W (%) é de ± 0,60 e em relação à variação de dimensões em ralação a Média (%) é de ± 0,50,
torna-se em lucro imediato, analisando o exemplo pode-se observar isso claramente:
Se levarmos em conta uma produção total durante o estudo de 50,000m² a um
custo de R$ 12,00 o m² na classe “A”, este 1,04% de outras bitolas que por sua vez passariam
para a classe “C” à um custo de R$ 6,00 o m², devolveriam ao lucro da metragem R$
2.600,00.
O estudo chegou a estes resultados apenas padronizando um moinho, treinando
algumas pessoas na tarefa de medir granulometria e atualizando alguns procedimentos já
muito antigos para o atual processo dinâmico e mais acelerado.
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REFERÊNCIAS
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tecnologia cerâmica, curso preparatório em tecnologia cerâmica. Tijucas,1999.
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em:<http://www.anfacer.org.br>. Acesso em: 20 Setembro 2008.
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2009.
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2004.
SANTOS, Pérsio de Souza. Ciência e tecnologia de argilas. 2 ed. São Paulo: Edgard
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BIFFI, Giovanni. O grês porcelanato: Manual de fabricação e técnicas de emprego. São Paulo:
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como uma Conseqüência de Regulagem Errada do Forno. Cerâmica industrial,
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KUMI, Hitoschi. Métodos estatísticos para melhoria da qualidade. Ed. Gente. São Paulo
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60