UNIVERSIDADE DA AMAZÔNIA
Luciana Mathilde de Oliveira Rosa
Neilton Manoel da Silva
MELHORIA CONTÍNUA DE PROCESSO E QUALIDADE NAS
OPERAÇÕES: UTILIZAÇÃO DO CICLO DE PDCA EM UMA EMPRESA
DE MINERAÇÃO
BELÉM
2013
1
UNIVERSIDADE DA AMAZÔNIA
Luciana Mathilde de Oliveira Rosa
Neilton Manoel da Silva
MELHORIA CONTÍNUA DE PROCESSO E QUALIDADE NAS
OPERAÇÕES: UTILIZAÇÃO DO CICLO DE PDCA EM UMA EMPRESA
DE MINERAÇÃO
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à
Universidade da Amazônia como requisito
avaliativo parcial para obtenção do grau de
Engenheiro de Produção.
Orientador: Prof. Esp. Marcos Henrique
Pereira Paiva.
BELÉM
2013
2
3
UNIVERSIDADE DA AMAZÔNIA
Luciana Mathilde de Oliveira Rosa
Neilton Manoel da Silva
MELHORIA CONTÍNUA DE PROCESSO E QUALIDADE NAS
OPERAÇÕES: UTILIZAÇÃO DO CICLO DE PDCA EM UMA EMPRESA
DE MINERAÇÃO
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Universidade da Amazônia como requisito
avaliativo parcial para obtenção do grau de Engenheiro de Produção.
Banca Examinadora:
________________________________________________
Prof. Esp. Marcos Henrique Pereira Paiva.
________________________________________________
Prof. M.Sc. Léony Luis Lopes Negrão.
________________________________________________
Prof. M.Sc. Roger Ribeiro da Silva.
Apresentado em: 09/12/2013
Conceito: APROVADO
BELÉM
2013
4
Dedico este projeto á Deus, A minha querida
esposa, Rosilea Silva, meus amados filhos, Mª
Eduarda e Leonardo Henrique.
Neilton Silva
Dedico este projeto primeiramente à Deus, aos
meus pais, Carlos e Mathilde, meus irmãos
Larissa, Lívia, e Leonardo, e a minha tia Luiza
Luciana Rosa
5
AGRADECIMENTO – Luciana Rosa
Agradeço primeiramente à Deus pela força, saúde, proteção e iluminação que ele
proporcionou para seguir em minha caminhada.
Aos meus pais Carlos e Mathilde, aos meus irmãos Larissa, Lívia e Leonardo, e a
minha Tia Luiza por todo conselho e ajuda durante todos esses anos.
Aos meus professores que mostraram os caminhos que devo seguir em minha jornada
profissional e pelos ensinamentos valiosos.
Ao meu orientador Marcos Henrique por compartilhar seu conhecimento, por sua
dedicação e apoio.
A todos meus amigos que convivem comigo esta experiência, e que sempre me deram
forças para continuar.
6
AGRADECIMENTO – Neilton Silva
Agradeço a Deus pela força a mim dada em suportar a dupla jornada de trabalhar para
prover o sustento da minha família e estudar para realizar um sonho antigo de me formar em
Engenharia conforme as palavras de meu pai ao me ver recém-nascido.
Agradeço a minha esposa Rosilea Silva no apoio nas horas do estudo, pela paciência e
carinho.
Agradeço aos meus queridos filhos Leonardo Henrique e Maria Eduada Silva pelo
grande apoio, entendimento e carinho nesta jornada.
E por final aos meus pais Sebastião Manoel e Maria de Lourdes e minhas irmãs Nelia
Patricia e Neliane Silva pelo grande apoio e incentivo de buscar sempre ser alguém melhor
para minha família e sociedade.
7
"A felicidade não se resume na ausência de problemas, mas sim na sua capacidade de lidar
com eles."
(Albert Einstein)
8
RESUMO
O Estudo tem por objetivo avaliar e propor soluções para as operações da estação de
trabalho da filtragem prensa grande da empresa Imerys Rio Capim Caulim S.A. Empresa do
ramo mineral que explora e beneficia Caulim, mineiro branco com larga aplicação no
processo de fabricação de papel. Realizou-se um estudo em dados históricos e a partir de suas
analises determina quais são as principais falhas do sistema e propor soluções utilizando o
Ciclo de PDCA. A princípio foi realizado uma pesquisa documental-bibliográfica com coleta
de dados, onde buscou-se as principais falhas da estação. E para maior entendimento do
assunto realizou-se uma pesquisa exploratória-experimental para auxiliar na resolução do
problema. Com o resultado da pesquisa, espera-se reduzir a diferença entre as produção
realizado nos últimos anos em relação a capacidade projetada em 2007. A pesquisa busca
implementar o processo de melhoria contínua nas atividades da estação estudada como
também usar os conhecimentos adiquiridos para futuros estudos na melhoria do processo de
toda a unidade. Espera-se o aumento da produção, competitividade e melhoria no resultado
final da unidade fabril.
Palavras-Chave: Filtragem Prensa Grande, Caulim, PDCA, Qualidade.
9
ABSTRACT
The study aims to evaluate and propose solutions to the operations of the great press
filtering company Imerys SA River Grass Kaolin Company 's mineral industry that exploits
and benefits Kaolin, white miner with wide application in the papermaking process
workstation. We intend to conduct a study on historical data and from their analysis
determines which are the major flaws of the system and propose solutions using the PDCA
cycle. At first documentary - bibliographical survey of data collection, which seek major
flaws of the season will be held . And for greater understanding of the subject an exploratory experimental research to assist in resolving the issue will be held. With the search result, is
expected to reduce the difference between the production made in recent years in relation to
projected capacity in 2007. The research seeks to implement the process of continuous
improvement in the activities of the study as well as use knowledge adiquiridos for future
studies on improving the entire process unit station. It is expected the increase in production,
competitiveness
and
improvement
Keywords: Filter Press Large, Kaolin , PDCA , Quality .
in
outcome
factory.
10
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Gráfico da evolução das reservas de Caulim - 2003/2008
Gráfico da evolução do balanço de produção e consumo de Caulim Figura 2 1995/2008
Figura 3 - Gráfico do consumo setorial de Caulim
Figura 4 - Evolução da área de qualidade
Figura 5 - Ciclo de PDCA de controle de processo
Figura 6 - Estrutura do diagrama de causa e efeito
Figura 7 - Diagrama de causa e efeito 6M
Figura 8 - Composição do tempo de ciclo
Figura 9 - Processo de fechamento do filtro prensa grande
Figura 10 - Processo de abertura do FPG
Figura 11 - Filtro Prensa Grande 5
Figura 12 - Fluxo de alimentação e produção do FPG
Figura 13 - Localização das unidades da Imerys no Brasil
Figura 14 - Processo de extração e beneficiamento do Caulim
Figura 15 - Vista áerea da mina RCC - Ipixuna - PA
Figura 16 - Vista áerea da mina PPSA - Ipixuna - PA
Figura 17 - Vista áerea da planta da PPSA - Ipixuna - PA
Figura 18 - Vista áerea da planta da Imerys RCC - Barcarena - PA
Figura 19 - Vista áerea do porto da Imerys RCC e PPSA - Barcarena - PA
Figura 20 - Gráfico dos dados de tempo de ciclo anterior ao plano de ação
Figura 21 - Gráfico dos dados de produção anterior ao plano de ação
Figura 22 - Gráfico dos dados da produtividade anterior ao plano de ação
Figura 23 - Diagrama de Ishikawa elaborado na 2ª reunião
Figura 24 - Diagrama de Ishikawa final
Figura 25 - Gráfico de treinamento de melhoria da produção
Figura 26 - Gráfico de treinamento de segurança no processo
Figura 27 - Gráfico de treinamento de lavagem dos panos
Figura 28 - Monitores dos filtros
Figura 29 - Gráfico de treinamento dos mecânicos para serviço nos filtros
Figura 30 - Gráfico dos dados do tempo de ciclo após o plano de ação
Figura 31 - Gráfico dos dados da produção após o plano de ação
Figura 32 - Gráfico dos dados da produtividade após o plano de ação
Figura 33 - Gráfico da relação do consumo de BPF e o aumento de sólido
Figura 34 - Gráfico do custo de BPF em Reais
15
17
17
25
29
30
31
33
33
34
35
37
39
41
42
43
44
45
49
51
52
52
54
55
57
58
59
59
60
62
63
63
64
66
11
LISTA DE TABELAS
Tabela 1
Tabela 2
Tabela 3
Tabela 4
Tabela 5
Tabela 6
Tabela 7
-
Reservas de Caulim em 2008
Evolução das reservas de Caulim 2003/2008
Evolução do balanço de produção e consumo de Caulim - 1995/2008
Evolução do comércio exterior de Caulim
Definição das causas fundamentais
Plano de ação
Comparativo consumo antes e após crescimento de sólido
14
15
16
18
55
56
65
12
SUMÁRIO
1.
1.1
1.1.1
1.1.2
1.1.3
1.1.4
1.2
1.3
1.3.1
1.3.2
1.4
1.5
2.
2.1
2.2
2.3
2.4
3.
3.1
3.2
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4
3.2.4.1
3.2.4.2
3.2.4.3
3.2.4.4
3.2.4.5
3.2.4.6
3.2.4.7
3.2.5
3.3
4.
4.1
4.2
4.3
4.4
4.4.1
4.4.1.1
4.4.1.2
4.4.1.3
INTRODUÇÃO
APRESENTAÇÃO DO TEMA
Reservas
Consumo
Comércio
Perspectivas
PROBLEMA DA PESQUISA
OBJETIVOS
Objetivo Geral
Objetivos Específicos
JUSTIFICATIVA DA PESQUISA
ESTRUTURA DO TRABALHO
EMBASAMENTO TEÓRICO
GESTÃO DA QUALIDADE
MELHORIA CONTÍNUA
CICLO DE PDCA
DIAGRAMA DE CAUSA E EFEITO
PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
TIPO DA PESQUISA
DELINEAMENTO DA PESQUISA
Enchimento
Secagem
Derrubagem
Condições mínimas necessárias para o ínicio da operação
Nível mínimo no reservatório de alimentação
Painel de comando do Filtro Prensa e bomba Nemo energizados
Filtro Prensa fechado
Dispositivo de deslocamento de placas, caso previsto, em posição
inicial
Chaves de emergência do Filtro Prensa não deverão estar atuadas
Válvulas de entrada de Caulim e saídas abertas e demais fechadas
Operador
Fluxo de alimentação e produção
METODOLOGIA ADOTADA
CENÁRIO DO ESTUDO
A EMPRESA
LINHA DE PRODUTOS
OPERAÇÃO DA EMPRESA
PROCESSO DE BENEFICIAMENTO
Área da mina em Ipixuna do Pará
Lavra a céu aberto
Dispersão do Minério
Desareiamento na Mina
13
13
14
15
18
19
19
20
20
20
21
22
23
23
26
27
29
32
32
32
34
34
34
35
35
35
35
36
36
36
36
36
37
39
39
40
40
41
42
42
43
43
13
4.4.1.4
4.4.2
4.4.2.1
4.4.2.2
4.4.2.3
4.4.2.4
4.4.2.5
4.4.2.6
4.4.2.7
4.4.2.8
4.4.2.9
4.4.3
4.4.3.1
4.4.3.2
4.4.3.3
4.4.3.4
4.4.3.5
5.
5.1
5.1.1
5.1.2
5.1.3
5.1.4
5.1.5
5.1.6
6.
6.1
7.
Transporte via mineroduto
Área da planta industrial de beneficiamento
Descarga do Mineroduto
Desareiamento na Planta
Separação Magnética
Pré-Moagem
Centrifugação
Delaminação
Alvejamento e Floculação
Filtragem
Redispersão
Etapas Finais do Processo de produção e Consumo de Óleo BPF
Evaporação
Secagem
Necessidade do Uso de Óleo BPF
Granulação
Tube Press
ESTUDO DE CASO
EXECUÇÃO DO PLANO DE AÇÃO
Treinamento de melhoria da produção
Treinamento de segurança no processo
Treinamento de lavagem dos panos
Instalação dos monitores dos filtros
Treinamento dos mecânicos para serviço nos filtros
Testes com novos tecidos nacionais e importados
RESULTADOS E DISCURSÕES
OUTROS GANHOS
CONSIDERAÇÕES FINAIS
REFERÊNCIAS
ANEXO A
ANEXO B
ANEXO C
ANEXO D
ANEXO E
ANEXO F
44
45
45
46
46
46
46
47
47
47
48
48
48
49
49
50
50
51
56
56
57
58
59
60
60
62
64
67
69
71
72
73
74
75
76
14
1. INTRODUÇÃO
Neste tópico é apresentado o Caulim de forma completa, o problema da pesquisa, juntamento
com os objetivos para alcançar a resolução do problema. Contém neste tópico também a
justificativa da pesquisa e a estrutura do trabalho, onde é demonstrado todos os tópicos que
compõem a pesquisa.
1.1 APRESENTAÇÃO DO TEMA
O termo caulim é usado para denominar a rocha que contém a caulinita,
assim como para o produto resultante do seu beneficiamento.
É formado
essencialmente pela caulinita, apresentando cor branca ou quase branca, devido ao
baixo teor de ferro. É um material formado por um grupo de silicatos hidratados de
alumínio, principalmente caulinita e haloisita, secundariamente por diquita e nacrita.
Além disso, o caulim sempre contém outras substâncias sob a forma de impurezas,
desde traços até a faixa de 40-50% em volume, consistindo, de modo geral, de
quartzo, micas, feldspatos, óxidos de ferro, etc. A fórmula química dos minerais do
grupo da caulinita é Al2O3.mSiO2.nH2O, onde m varia de 1 a 3 e n de 2 a 4( LUZ,
CHAVES, 2000)
O caulim tem muitas aplicações industriais e novos usos estão sendo constantemente
pesquisados e desenvolvidos. É um mineral industrial de características especiais, porque é
quimicamente inerte em uma ampla faixa de pH; tem cor branca, apresenta ótimo poder de
cobertura quando usado como pigmento ou como extensor em aplicações de cobertura e
carga, é macio e pouco abrasivo, possui baixas condutividades de calor e eletricidade e seu
custo é mais baixo que a maioria dos materiais concorrentes.
Suas principais aplicações são como agentes de enchimento filler no
preparo de papel; como agente de cobertura coating para papel couché e na
composição das pastas cerâmicas. Em menor escala o caulim é usado na fabricação
de materiais refratários, plásticos, borrachas, tintas, adesivos, cimentos, inseticidas,
pesticidas, produtos alimentares e farmacêuticos, catalisadores, absorventes,
dentifrícios, clarificantes, fertilizantes, gesso, auxiliares de filtração, cosméticos,
produtos químicos, detergentes e abrasivos, além de cargas e enchimentos para
diversas finalidades. (MÁRTIRES, 2009, pg. 474).
A primeira utilização industrial do caulim foi na fabricação de artigos
cerâmicos e de porcelana há muitos séculos. Somente a partir da década de 1920 é
que se teve início aplicação do caulim na indústria de papel, sendo precedida pelo
uso na indústria da borracha. Posteriormente, o caulim passou a ser utilizado em
15
plásticos, pesticidas, rações, produtos alimentícios e farmacêuticos, fertilizantes
entre outros. Atualmente há grande variedade de aplicações industriais.
(MÁRTIRES, 2009, pg. 474).
1.1.1
Reservas
As reservas mundiais de caulim são abundantes mais com restrita
distribuição geográfica. Apenas 4 países detêm 95% de um total estimado de
aproximadamente 15 bilhões de toneladas: Estados Unidos (53%), Brasil (28%),
Ucrânia
(7%)
e
Índia
(7%).
As
reservas
brasileiras
de
caulim
(medida+indicada+inferida) são de 24,5 bilhões de toneladas, das quais 9,4 bilhões
são medidas. São reservas de altíssima alvura e pureza, e qualidade internacional
para uso na indústria de papéis especiais. Os estados do Pará, Amazonas e Amapá
são as Unidades da Federação com maior destaque, participando, respectivamente,
com 56%, 41% e 2% do total. Esses depósitos de caulim são do tipo sedimentar,
caracterizando-se por grandes reservas com propriedades para diversas aplicações
industriais, principalmente em revestimentos de papel (coating). (MÁRTIRES,
2009, pg. 01)
A tabela 01 demonstra as reservas de Caulim no período de 2008, tanto das medidas,
indicadas e inferidas.
Tabela 01 – Reservas de Caulim em 2008
UF
AM
AP
BA
ES
GO
MG
PA
PE
PI
PR
RS
SC
SP
Total
Medida
3.785
268
6
0
18
18
5.106
6
1
16
24
92
26
9.366
Indicada
Inferida
Minério - Milhões de toneladas
3.461
2.798
130
0
3
3
7
0
16
80
13
2
6.138
2.359
0
0
1
1
11
15
20
8
12
15
20
20
9.832
5.301
Total
10.044
398
12
7
114
33
13.603
6
3
42
52
119
66
24.499
Fonte: AMB/RAL (1996-2009)
Nas demais Unidades da Federação, verifica-se uma predominância de caulim
primário, originado tanto da alteração de pegmatitos como do intemperismo de granitos,
16
destacando-se os Estados de São Paulo, Goiás, Santa Catarina e Paraná. No período de 2003 a
2008, com o desenvolvimento intensivo de pesquisas geológicas observa-se um significativo
incremento das reservas de caulim, como pode ser observado na tabela 02 e na figura 01.
Tabela 02 – Evolução das reservas de Caulim – 2003/2008
ANO
2003
2004
2005
2006
2007
2008
Medidas
4.309
4.400
4.497
4.116
9.122
9.100
Indicadas
Inferidas
Milhões de toneladas
3.887
3.210
3.939
3.154
4.078
3.286
3.817
2.798
9.714
5.360
9.700
5.300
Total
11.406
11.493
11.861
10.731
24.196
24.100
Fonte: AMB/RAL (1996-2009)
Figura 01 – Evolução das reservas de Caulim – 2003/2008
Fonte: AMB/RAL (1996-2009)
No setor caulim no Brasil, destacam-se duas categorias de empresas de mineração: as
de grande (voltadas essencialmente para a exportação e utilizadas na indústria de papéis
especiais) e as de pequeno porte (lavra de pequeno e de forma artesanal).
17
1.1.2
Consumo
Apesar de um pico de 520 mil toneladas em 1997 e de oscilações ao longo do
período, o consumo aparente nacional de caulim vem apresentando redução ao longo do
período analisado a uma taxa 7,5% a.a., tendo em vista o aumento da demanda externa
pelo caulim produzido no País e sua disponibilidade para exportação. Em 1995, o
consumo era de 490 toneladas, enquanto que em 2008 foi de apenas 150 toneladas,
conforme tabela 03 e figura 02.
Tabela 03 – Evolução do balanço de produção e consumo mundial de Caulim – 1995/2008
ANO
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
Produção (A)
1.067
1.058
1.666
1.328
1.487
1.735
1.734
1.757
2.086
2.200
2.410
2.455
2.527
2.580
Consumo (B)
Histórico - 1.000 toneladas
490
460
520
418
365
350
303
318
237
238
345
60
177
150
Fonte: AMB/Sumário Mineral (1996-2009)
Saldo (A-B)
577
598
1.146
910
1.122
1.385
1.431
1.439
1.849
1.962
2.065
2.395
2.350
2.430
18
Figura 02 – Evolução do balanço de produção e consumo de Caulim – 1995/2008
Fonte: AMB/Sumário Mineral (1996-2009)
O caulim consumido no mercado interno provém das minas existentes nos estados de
São Paulo, Minas Gerais, Rio Grande do Sul além de outros estados de menor produção, que
fornecem caulim para uso na indústria de cerâmicas brancas, além de caulim do tipo carga
para a indústria de papel. (MÁRTIRES, 2009, pg. 479).
As maiores empresas no setor de Caulim no Brasil são: Imerys, CADAM e PPSA,
cujos produtos são direcionados em 15 % para o mercado Brasileiro e 85% para exportação.
O caulim é utilizado em diversos setores industriais em todo o mundo, destacando-se o de
papel (cobertura e enchimento), que consome 45% do total, seguido de cerâmica (porcelana,
cerâmica branca e materiais refratários) com 31% e o restante, 24% divididos entre tinta,
borracha, plásticos e outros conforme figura 03. Entretanto, tem como principal competidor
no mercado de papel o carbonato de cálcio.
Figura 03 – Consumo setorial de Caulim
Fonte: Sumário Mineral, 2008
19
1.1.3
Comércio
Em 1995 o Brasil exportava pouco mais da metade do caulim produzido (54%), o
equivalente a 580 mil toneladas de caulim beneficiado. Conforme a tabela 4 ao longo do
período, pode se verificar que a expansão da produção de caulim e a entrada em operação de
novas instalações de minas e usinas (Imerys e PPSA), tinham como objetivo atender a
demanda externa que se encontrava aquecida, fato que ocorreu até 2007. Entretanto, em 2008
verificou-se que o advento da crise mundial no setor imobiliário americano o qual afetou
profundamente o mercado de papel, reduziu assim a demanda internacional por caulim
causando redução na produção dos principais produtores nacionais.
Tabela 04 – Evolução do comércio exterior de Caulim
ANOS
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
Exportação (A)
Toneladas
US$ (1.000)
580
57,23
602
65,52
765
84,57
964
105,90
1.157
123,12
1.391
151,50
1.437
157,20
1.444
161,70
1.852
205,22
2.148
233,10
2.072
224,90
2.404
269,10
2.364
303,00
2.500
280,30
Importação (B)
Toneladas
US$ (1.000)
2
1,01
3
1,65
4
1,37
5
1,79
4
1,41
5
2,10
6
2,60
5
2,60
6
3,58
7
3,90
7
4,00
9
5,20
14
7,10
6
3,10
Saldo (A-B)
Toneladas US$ (1.000)
578
56,22
599
63,87
761
83,20
959
104,11
1.153
121,71
1.386
149,40
1.431
154,60
1.439
159,10
1.846
201,64
2.141
229,20
2.065
220,90
2.395
263,90
2.350
295,90
2.494
277,20
Fonte: CIEF/CACEX/DNPM
Nesse ano, de uma produção de 2,6 milhões de toneladas, 2,5 milhões de toneladas
(96%) tiveram como destino as exportações. Ressalta-se que o País exporta um número
reduzido de bens manufaturados a base de caulim, exemplos destes são papéis de alto brilho,
papeis longa vida e filme PVC. O destino das exportações brasileiras de caulim beneficiado
foi: Bélgica (20%), Estados Unidos (21%), Japão (14%), Holanda (10%) e Finlândia (10%) e
outros (25%).
20
1.1.4
Perspectivas
O setor de papel continuará, por longo tempo, sendo o de maior demanda por caulim
de qualidade internacional, como o produzido no Brasil. Apesar do produto caulim para uso
nessa indústria ter como substituto os produtos carbonato de cálcio precipitado – CCP ou o
carbonato de cálcio natural – CCN, os quais proporcionam maior alvura, durabilidade e
melhor resultado na impressão de papel. Entretanto, o caulim propicia maior poder de
cobertura na aplicação, maior brilho, maior textura e alvura ao papel.
O crescimento do consumo mundial do caulim como pigmento de papel é resultado do
aumento da demanda de papéis para imprimir e escrever, utilizados em revistas e panfletos
para propaganda. Tem-se observado que a demanda por papéis e cartões especiais, utilizados
em revistas, embalagens e papéis publicitários, vem se elevando acima das expectativas,
impulsionando o crescimento do consumo de caulim para revestimento. Além do mais, os
produtores mundiais de caulim estão atentos quanto a possível substituição dessa carga por
insumos alternativos como o CCP e CCN.
A utilização do caulim continua crescendo nos países que utilizam o processo de via
ácida, para fabricação de papel, entre os quais países da Ásia como Japão e Coréia do Sul, da
Europa como Bélgica, Holanda e Finlândia, além dos próprios EUA que utilizam o caulim na
indústria do papel, apesar de quantidades inferiores a de CCP e CCN.
Apesar da crise ocorrida em 2008, o mercado de caulim vem retomando sua demanda
desde 2009. Nesse contexto, o quadro de demanda mundial de caulim para uso na indústria de
papel retornou ao patamar vivido antes da crise. Sendo o Brasil o principal produtor mundial
do produto beneficiado pronto para uso na indústria do papel, o país vem se reestruturando
para manter essa hegemonia, quando poderá atingir uma capacidade de produção de 3,3
milhões de t/ano de caulim beneficiado até 2014.
1.2 PROBLEMA DA PESQUISA
Todas as empresas possuem problemas, porém a forma como agem nessas situações é
que demonstra seu diferencial.
Para minimizar os problemas a Imerys foca na melhoria contínua de seus processos,
ela atua com responsabilidade, transparência e integridade, que são valores fundamentais. O
Sistema de Gestão é baseado nas normas ISO série 9001 e 14001, e OHSAS 18001. Evidencia
21
da preocupação da empresa com a qualidade de seus produtos, com a satisfação de seus
clientes, segurança do trabalho e com o meio ambiente.
Sendo estes problemas considerados como resultados indesejáveis no processo de
beneficiamento, que as privam de obter melhor qualidade e produtividade de seus produtos e
serviços, gerando perdas e afetando sua sobrevivência. Nesse contexto, o ciclo do PDCA
(Plan, Do, Check, Action), se torna uma ferramenta fundamental para a análise desses
problemas a fim de propor e implantar soluções eficientes e eficazes para equacionar e
resolver problemas.
O estudo será desenvolvido na atividade de filtragem onde após passar por diversas
etapas o minério chega nesta estação com baixo teor de sólido (baixa quantidade de minério
em uma suspensão aquosa). Na filtragem ocorre a retirada de água gerando um produto com
elevado teor de sólidos denominado redisperso.
Foi identificado nesse processo de beneficiamento de caulim, que a produtividade, a
produção e o tempo de ciclo estão baixos. Esta deficiência compromete todo o processo que
depende deste setor, na produção final e na constante necessidade de crescimento da produção
para que a meta mensal da estação de produção seja atingida.
Dessa maneira este estudo pretende responder ao seguinte problema: De que maneira o
ciclo de PDCA pode minimizar as diferenças no tempo de processo e baixa produção em
relação ao valor de projeto?
1.3 OBJETIVOS
1.3.1
Objetivo Geral
Diminuir a diferença da produção atual com a produtividade determinada pelo projeto
utilizando a ferramenta: ciclo de PDCA.
1.3.2
Objetivos Específicos
 Levantar e analisar dados do sistema e planilhas manuais, buscando as principais
falhas dos equipamentos;
22
 Elaborar o diagrama de Ishikawa, para melhor visualizar as causas fundamentais do
problema;
 Criar ações de modo a melhorar a forma de operação da estação;
 Elaborar procedimentos operacionais visando aperfeiçoar a estação;
 Determinar processo de manutenção de modo a atender a operação da estação;
 Aplicar à ferramenta PDCA a rotina da filtragem FPG;
 Reduzir o tempo de ciclo;
 Aumentar a produtividade.
1.4 JUSTIFICATIVA DA PESQUISA
A Imerys – Rio Capim Caulim se preocupa com investimento em tecnologia, geração
de processos mais seguros e eficientes, além do constante crescimento da produção. “A
Imerys no Estado do Pará, é hoje a maior em beneficiamento de caulim do mundo, com
capacidade para produzir mais de 2 milhões de toneladas por ano” (SIMERAL, 2013, pg. 3).
Em virtude deste contexto é de extrema importância a dedicação em manter seu processo
funcionando em ordem e conforme as especificações do projeto, para que seja atendida as
metas de produção.
A empresa Imerys está com um problema de baixa produção diária e com isso
afetando a meta mensal de sólidos na entrada dos evaporadores. O atendimento de uma meta é
proporcionada por um bom andamento do processo, e com uma previsão de demanda correta,
tem-se que fazer com que o processo trabalhe para garantir essa meta, sendo que isto não vem
acontecendo.
O setor foco do estudo é o de Filtragem filtro prensa(FPG) que significativamente vem
influenciando o rendimento da área seguinte por conta do sólido baixo gerados na etapa FPG.
Desta maneira elevando o consumo de combustível e prejudicando a meta mensal de custo.
Os custos mensais são para garantir às atividades de um negócio, nesse sentido a
empresa estudada tem diversos custos aplicados em sua rota de produção, dentre estes temos
os gastos com reagente e combustível, os mesmos têm valor programado mensal de R$
7.000.000.
23
Um dos reagentes utilizados é o BPF (Baixo ponto de fulgo), que é um óleo pesado
resultante do craqueamento do petróleo. No processo, o combustível é queimado para gerar
gases quentes e vapor, estes são responsáveis em elevar os sólidos e secar o material.
O BPF representa 39,4% do custo total da unidade fabril, nos primeiros meses de 2013
o custo deste insumo vem crescendo em relação ao orçamento, de janeiro a abril a quantidade
de consumo médio foi 1% acima do orçamento, este percentual representa aproximadamente
R$ 62.166,00. Os evaporadores, equipamentos da etapa seguinte da FPG trabalham na porção
líquida do material. Desta forma, para melhorar o rendimento, é necessário uma menor
quantidade de água chegando em sua alimentação; e para elevar os sólidos é preciso a
otimização dos processos anteriores, principalmente na filtragem prensa grande, de modo a
garantir as metas de consumo.
No processo de avaliação em conjunto com a gerência da companhia estudada,
buscou-se os pontos que poderiam contribuir para a melhoria do processo, nesta avaliação
percebemos que o processo produtivo da filtragem prensa grande apresentava rendimento
abaixo do projeto planejado em 2007. Assim, define-se como esta sendo a área de estudo.
A baixa produtividade da estação em relação ao projeto inicial é da ordem de 30%,
então o trabalho propõe analisar os motivos desta baixa produção através do ciclo PDCA.
Desta forma pode-se ter uma boa organização para identificar o problema, observar,
determinar e propor um plano de ação para a execução do estudo e melhorias para minimizar
os problemas.
1.5 ESTRUTURA DO TRABALHO
O trabalho de conclusão de curso consiste em seis tópicos, onde primeiramente há uma
introdução para delimitação do tema, ao qual contém os problemas da pesquisa, os objetivos,
tanto geral como específico, e a justificativa da pesquisa. Em seguida o embasamento teórico
que nos guiou há um resultado de sucesso. No terceiro tópico é demonstrado os
procedimentos metodológicos que foram utilizados para a realização da pesquisa. No quarto
tópico há o cenário do estudo, onde serão apresentados a empresa, sua linha de produtos e seu
processo produtivo.
No quinto tópico há o estudo de caso, que consiste a criação do
Diagrama de Ishikawa e a criação e execução do plano de ação. No sexto tópico estão os
resultados e discussões encontrados na pesquisa. E por fim as considerações finais.
24
2. EMBASAMENTO TEÓRICO
Neste tópico terão os conceitos utilizados para a construção da pesquisa.
2.1 GESTÃO DA QUALIDADE
Qualidade é um conceito complexo e de difícil consenso, podendo assumir diversos
significados, dependendo das idiossincrasias de cada indivíduo. Tentando explorar a
complexidade e as possíveis interpretações desse conceito, um professor de Harvard, David
Garvin, pesquisou no ambiente corporativo e na literatura as várias definições de qualidade e
as classificou em cinco abordagens. Na abordagem que ele denomina transcendental, o
conceito de qualidade é sinônimo de excelência inata, absoluta e universalmente
recomendável. (BATALHA et al, 2008)
Uma segunda abordagem, baseada no produto, trata a qualidade como uma variável
precisa e mensurável, oriunda dos atributos do produto. Por sua vez, a abordagem baseada no
usuário admite que qualidade é uma variável subjetiva, pois está associada à capacidade de
satisfazer desejos e necessidades do consumidor. A quarta abordagem, baseada na produção, é
típica do ambiente produtivo, em que a qualidade é uma variável precisa e mensurável,
oriunda do grau de conformidade às especificações. Finalmente, a abordagem baseada no
valor mistura os conceitos excelência e valor, destacando os trade-offs × preço. (BATALHA
et al, 2008).
Crosby (1986) define a qualidade como o cumprimento dos requisitos, ou seja,
qualidade significa entregar exatamente aquilo que os clientes (internos e externos) querem,
necessitam e esperam. Para o autor o conceito de que "todo trabalho é um processo" e o
conceito da prevenção é utilizado para identificar e melhorar as correntes de valor existentes
ou que estão em desenvolvimento. Crosby utiliza ainda o mapeamento dos processos para
comparar o fluxo atual com o fluxo ideal e assim otimizar o ordenamento das atividades que
compõem o processo.
Segundo Campos (2004), um produto ou serviço de qualidade é aquele que atende
perfeitamente, de forma confiável, de forma acessível, de forma segura e no tempo certo às
necessidades do cliente.
25
“A qualidade tem existido desde tempos em que os chefes tribais, reis e faraós
governavam. Inspetores aceitavam ou rejeitavam os produtos se estes não cumpriam as
especificações governamentais.” (VERAS, 2009).
O movimento da qualidade tem contribuído de forma marcante até os dias atuais na
obtenção das vantagens competitivas junto às empresas.
Segundo Batalha et al (2008), a evolução da qualidade pode ser analisada sob várias
etapas, tais como:
 Em seus primórdios, o conceito predominante na área da qualidade era o da inspeção,
no sentido de segregar os itens que apresentavam não conformidades, ou seja, uma
abordagem predominantemente corretiva. No ambiente produtivo do início do século
XX predominava o modelo de administração taylorista, ou administração científica,
que marcou o surgimento da função do inspetor, responsável pela avaliação da
qualidade dos produtos.
 Na década de 1920, começaram a surgir os elementos do que viria a ser a segunda era
da qualidade, o controle da qualidade, Walter A. Shewhart, em 1924, criou os gráficos
de controle estatístico do processo, que marca a transição de uma postura corretiva
para uma proativa de prevenção, monitoramento e controle. Shewhart também
introduziu o conceito de melhoria contínua, propondo o ciclo PDCA, que depois foi
mundialmente difundido por W. Edwards Deming. Embora a abordagem
predominante fosse proativa, nessa época área de qualidade ainda era de
responsabilidade de inspetores e especialistas, com tímida participação dos
trabalhadores nos processos de avaliação e melhoria da qualidade.
 A terceira era, denominada garantia da qualidade, tem seu embrião na década de
1950, com a primeira abordagem sistêmica, proposta por Armand Feigenbaum,
denominada controle da qualidade total, que deveria envolver todas as áreas da
organização e não só o setor produtivo. A abordagem sistêmica viria a influenciar
fortemente as normas da International Organization for Standardization (ISO), série
ISO 9000, cuja primeira versão é de 1987, denominada sistemas de garantia da
qualidade. Essa primeira versão da norma traduz o pensamento da terceira era, que
surgiu em meio à expansão da globalização, para facilitar a relação de clientes e
fornecedores no que concerne ás questões de qualidade.
26
 A quarta era, denominada gestão da qualidade, começou a ser cunhada no Japão no
período pós-guerra, quando especialistas americanos, como W Edwards Deming e
Joseph M. Juran, participaram do programa de reconstrução. Nesse período, esses
especialistas difundiram os conceitos e técnicas da qualidade, que foram recebidos
com muito entusiasmo pelas empresas japonesas. O modelo japonês, controle da
qualidade por toda a empresa, incorporou vários elementos da gestão da qualidade
total, mas enfatizou alguns aspectos, tais como aversão ao desperdício, ênfase na
melhoria continua da qualidade (kaizen) e forte participação dos colaboradores. Essa
evolução pode ser observada através da figura 04.
Figura 04 – Evolução da área de qualidade
Fonte: Baseada em Batalha et al (2008)
Segundo Ferreira (1994), a qualidade passa para outra etapa, a Visão Estratégica
Global, com o objetivo da sobrevivência da empresa e competitividade em termos mundiais
para atender as grandes transformações que vêm ocorrendo no mercado.
Segundo Werkema (1995), o controle da qualidade moderno teve seu início na década
de 30, nos Estados Unidos, no entanto a Segunda Guerra Mundial foi o grande catalisador
27
para a aplicação do controle de qualidade em maior número de indústrias americanas e
também foi adotado na Inglaterra no ano de 1935. Antes da Segunda Guerra, o Japão já
conhecia os padrões normativos Britânicos BS 600 e alguns especialistas japoneses já haviam
começado a estudar as técnicas estatísticas modernas.
Qualidade sempre foi importante. Mas parece mais essencial em épocas de crise.
Talvez porque, nos períodos de turbulência econômica, valores, procedimentos, estratégias –
enfim o que sempre se fez, tudo em que sempre se acreditou, tudo o que sempre guiou as
ações da organização – começam a ser drasticamente questionados. Ou no limite a dar errado.
(PALADINI, 2009).
A gestão da qualidade se insere com perfeição neste contexto. No ponto de vista do
processo produtivo, esforços para eliminar defeitos ou minimizar desperdícios, podem
determinar a otimização do processo e com isso reduzindo os custos, levando a empresa a ter
um diferencial competitivo, mas para isso é importante o conceito de qualidade e o
envolvimento de todos, segundo Paladini (2009), a gestão da qualidade total incorpora o
envolvimento de todos os elementos da organização no esforço contínuo de adequar o produto
ao uso, a partir das atividades individuais de cada um no processo produtivo ou em qualquer
outra área. A Gestão da Qualidade Total começa sua atividade básica com contribuições
individuais. Espera-se que estas contribuições estejam plenamente engajadas num movimento
organizado, integrado e inequivocadamente direcionado. Da mesma forma que a adequação
efetiva de um produto ao uso é um processo evolutivo por excelência.
2.2 MELHORIA CONTÍNUA
A Melhoria Contínua é um dos principais alicerces da Imerys. Foi através desta base
que foi elaborado este projeto, para ocorrer a excelência e qualidade de produtos/processos.
Para Davis (2001, p.154) a melhoria contínua possui um significado geral que é “[...] um
esforço continuado para melhorar todas as partes da organização e todas as saídas.” E um
significado mais específico “[...] está focado na melhoria contínua dos processos utilizados
para executar o trabalho.”. É neste sentido mais específico que foram levantados os dados
necessários para ser realizada a melhoria contínua do Filtro Prensa Grande(FPG).
Para Caffyn & Bessant (1996), melhoria contínua é um amplo processo empresarial de
evidente e intermitente inovação incremental. Para os autores, as atividades de melhoria
surgem como resposta a um contexto de grande agitação do mercado atual onde há
28
necessidade de adaptação contínua, e seu desempenho está relacionado à capacidade de cada
empresa de gerir seus processos de negócio e suas operações. Resumidamente Caffyn (1999)
conceitua melhoria contínua como um amplo processo concentrado na inovação incremental
que envolve toda a organização.
A melhoria contínua esta presente em diversas abordagens relacionadas a sistemas de
gestão, mostrando a sua importância cada vez maior para a organização e pra a gestão da
qualidade. A melhoria esta intrinsecamente relacionada, por exemplo, com a Gestão da
Qualidade Total conhecida nos países ocidentais como TQM, que busca a melhoria contínua
dos processos e que essa melhoria resulte em produtos e serviços de melhor qualidade (Shiba
et al, 1997). As empresas que adotam a filosofia da Produção Enxuta também possuem a idéia
de melhoria contínua bem disseminada dentro da organização. O objetivo principal da
abordagem é otimizar os processos e procedimentos produtivos por meio de um método
racional de fabricar produtos pela contínua eliminação de desperdícios. Para Womack &
Jones (1998) a melhoria contínua de processo incremental é incluída entre os princípios da
produção enxuta para alcançar alto nível de qualidade (poucos defeitos) e produtividade.
2.3 CICLO DE PDCA
O Ciclo PDCA é um método gerencial de tomada de decisões para garantir o alcance
das metas necessárias à sobrevivência de uma organização. (WERKEMA 1995).
É importante a adoção de um método de análise e solução de problemas, para
estabelecer um controle de cada ação. Há diversos métodos sendo utilizados atualmente. O
Ciclo PDCA (Plan, Do, Check, Action), também conhecido como Ciclo de Shewhart, Ciclo da
Qualidade ou Ciclo de Deming, é uma metodologia que tem como função básica o auxílio no
diagnóstico, análise de problemas organizacionais, sendo extremamente útil para a solução de
problemas. (QUINQUIOLO, 2002).
O método tem como objetivo exercer o controle dos processos, podendo ser usado de
forma contínua para seu gerenciamento em uma organização. Sua utilização está ligada ao
entendimento do conceito de processo, sendo importante que todos os envolvidos em sua
aplicação entendam a visão do processo como a identificação clara dos insumos,dos clientes e
das saídas que estes adquirem, além dos relacionamentos internos que existem na organização
(TACHIZAWA, SACAICO, 1997).
29
Tal ciclo deve estar sempre evoluindo, por meio da medição e observação dos efeitos
sendo que o fim de um processo é sempre o início de outro processo, dando início a uma nova
melhoria no sistema. Shiba et al. (1997) salienta que o PDCA simboliza o princípio da
interação na resolução dos problemas, efetuando melhorias por etapas e repetindo o ciclo de
melhorias várias vezes.
Necessário também se faz a compreensão de que ao implementar o PDCA a
organização quer acima de tudo atingir suas metas de desempenho, que estão sinalizadas no
planejamento estratégico organizacional, no entanto, não basta ter o suporte gerencial e
técnico necessários, os mesmos podem não fazer realmente efeito se a organização não tiver
uma liderança capaz de implementar as mudanças necessárias (AGUIAR, 2006).
O modelo de PDCA trabalhado é chamado ‘PDCA de melhorias’ que envolve oito
etapas, a seguir especificadas.
Etapa Planejamento (P): Consiste no estabelecimento de metas e métodos para
alcançar as metas propostas, constituindo-se das seguintes fases: (1) identificação do
problema, (2) observação, (3) análise e (4) plano de ação.
Etapa Execução (D): Consiste em executar as tarefas conforme foram previstas na
etapa de planejamento. Constitui a fase (5) - ação
Etapa Verificação (C): Consiste em comparar os resultados obtidos na etapa execução
com a meta que foi planejada, constituindo a fase (6). Caso o bloqueio não foi efetivo, podese retornar e atuar novamente.
Etapa Corretiva (A): Consiste em atuar no processo a partir dos resultados obtidos.
Constitui-se de duas fases: (7) Padronização e a (8) conclusão (CAMPOS, 2004).
Para ilustrar as etapas do ciclo PDCA ver figura 05.
30
Figura 05 – Ciclo PDCA de controle de processo
Fonte: Campos (1994)
O Ciclo PDCA é um método de gestão, representando o caminho a ser seguido para
que as metas estabelecidas possam ser atingidas. Na utilização do método poderá ser preciso
empregar várias ferramentas, as quais constituirão os recursos necessários para a coleta, o
processamento e a disposição das informações necessárias à condução das etapas do PDCA.
2.4 DIAGRAMA DE CAUSA E EFEITO
Frequentemente, o resultado de interesse do processo constitui um problema a ser
solucionado e então o diagrama de causa efeito é utilizado para sumarizar e apresentar as
possíveis causas do problema considerado, atuando como um guia para identificação da causa
fundamental deste problema e para determinação das medidas corretivas que deveram se
adotadas. (WERKEMA 1995).
31
Batalha et al (2008) afirma: a ideia é construir uma rede lógica de análise de causa e
efeito dos problemas a área de qualidade, através dos seguintes passos:
 Identificar problemas (efeitos) e coloca-los à direita do diagrama;
 Utilizar o brainstorming para gerar as causas desse problema (efeito), pode utilizar os
6M (materiais; métodos; máquinas; mão de obra; meios de medição e meio ambiente)
para orientar a discussão;
 Posicionar as principais causas nos ramos (espinhas) à direita do diagrama;
 Repetir o processo para as subcausas, e assim sucessivamente.
Figura 06 – Estrutura do diagrama de causa e efeito
Fonte: Werkema (1995)
De acordo com Werkema (1995), a figura 6 ilustra os vários níveis de características
que afetam o problema definido, a espinha grande são as causas primarias onde nessa espinha
podem ter relacionadas outras causas, como sendo as causas secundárias ou espinhas médias
que também podem ter causas relacionadas, que são as causas terciárias ou espinhas
pequenas.
Em 1943, Ishikawa desenvolveu o diagrama de causa-efeito ou diagrama 6M. Este
diagrama é conhecido como 6M, pois em sua estrutura, todos os tipos de problemas podem
ser classificados como sendo de seis tipos diferentes:
 Método: relacionado à forma que o processo é realizado;
 Matéria-prima: relacionado aos insumos necessários para a realização do processo;
32
 Mão de obra: relacionado à mão de obra utilizada para realizar o trabalho;
 Máquina: relacionado a todos os equipamentos utilizados no processo;
 Meio ambiente: relacionada ao ambiente de trabalho como iluminação,temperatura,
ruídos, etc.;
 Medida: relacionado à forma como se mede o desempenho do processo ou a forma
como é controlado.
Figura 07 – Diagrama de causa e efeito 6M
Fonte: Ferreira (2012)
33
3. PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
Neste tópico foi feito o enquadramento metodológico da pesquisa, o delineamento do
processo produtivo, onde são demonstradas as condições necessárias para o ínicio da
operação, juntamento com o fluxo de alimentação e produção. O tópico demonstra também os
passos básicos para a resolução do problema.
3.1 TIPO DA PESQUISA
O estudo possui como técnica de pesquisa a documentação indireta que se baseia na
pesquisa documental e bliográfica. Segundo Gil (2010, pg 29), a pesquisa bibliográfica é “[...]
elaborada com base em material já publicado.”. Gil (2010, pg. 31) também diz que a pesquisa
documental é “[...] quando o material consultado é interno à organização [...]”. Pode-se
classificar desta forma o tipo da pesquisa indireta, devido aos relatórios operacionais que
demonstram a crescente evolução de produção e a diminuição do tempo de ciclo da estação
FPG , como também ao referencial teórico que dá embasamento para o estudo.
A outra técnica de pesquisa é a documentação direta que se baseia na pesquisa de
campo exploratória-experimental. Segundo Gil ( 2010, pg. 27), “[...] a pesquisa exploratória
tem como propósito proporcionar maior familiaridade com o problema [...]”. Segundo Gil (
2010, pg. 32), “[...] a pesquisa experimental consiste essencialmente em determinar um objeto
de estudo, selecionar as variáveis capazes de influencia-los e definir as formas de controle e
de observações dos efeitos que a variável produz no objeto.” . Para conseguirmos resolver os
problemas da FPG é necessário o conhecimento de todo o processo da estação e quais as
variáveis que podem influenciar o problema da filtragem.
Desta forma o presente estudo, é uma pesquisa documental e exploratória de campo
onde foi possível observar e coletar os diversos tipos de dados de modo a delinar de forma
clara o problema a ser estudado.
3.2 DELINEAMENTO DA PESQUISA
A pesquisa será baseada na coleta e análise de dados de processo na forma de consulta
a fontes documentais, análise dos databooks do fabricante e planilhas de acompanhamento de
processo realizadas pelos operadores.
O equipamento Filtro Prensa Grande (FPG) possui ciclo de produção, que é composto
de acordo com a figura 08.
34
Figura 8 – Composição do tempo de ciclo
Fonte: Autoria Própria
O processo em estudo é dividido em etapas.
A figura 9 mostra o FPG nº 5 na fase preparatória para enchimento, nesta etapa todas
as câmaras de filtragem estão vazias esperando o inicio do bombeamento de polpa.
Figura 9 – Processo de fechamento do Filtro Prensa Grande
Fonte: Arquivo Técnico – SGI (2010)
35
A figura 10 mostra a fase final do processamento, nesta os filtros 1 e 4 entram na fase
de descarregamento, ponto onde as tortas de caulim são retiradas do filtros.
Figura 10 – Processo de abertura do Filtro Prensa Grande
Fonte: Arquivo Técnico – SGI (2010)
3.2.1
Enchimento
No início do ciclo da filtragem, as duas bombas são ligadas simultaneamente,
operando com a vazão máxima para um enchimento rápido do Filtro Prensa.
A bomba Nemo atua como bomba de pré-enchimento, sendo que a pressão deve ser
regulada no manômetro (8 bar), a partir deste momento, a bomba de alta pressão continua
operando até chegar a pressão de 10 bar.
3.2.2
Secagem
Após o desligamento da bomba de alta pressão, é acionado a bomba de diafragma.
Nesta etapa e feita a secagem final da torta de caulim.
3.2.3
Derrubagem
Ao final do processo de secagem e finalizado o ciclo de enchimento, após esta etapa o
filtro é aberto para a derrubagem das tortas.
36
3.2.4
Condições mínimas necessárias para o ínicio da operação
Figura 11 – Filtro Prensa Grande 5
Fonte: Autoria Própria
3.2.4.1
Nível mínimo no reservatório de alimentação
Para o início da filtragem é preciso que o tanque de alimentação tenha nível suficiente
para liberar a bomba de enchimento e para um ciclo de filtragem completo.
3.2.4.2
Painel de comando do Filtro Prensa e Bomba Nemo energizados
Para o início da filtragem o painel local precisa esta energizado, isto é, ligado
eletricamente.
3.2.4.3
Filtro Prensa fechado
Após o comando iniciar filtragem o sistema envia o comando para o equipamento que
inicia o processo de fechamento das placas. Ao final o sistema retorna a informação de filtros
fechado.
37
3.2.4.4
Dispositivo de deslocamento de placas, caso previsto, em posição inicial
Deslocador de placas na posição inicial aguardando encerramento da filtragem para
inicio do descarregamento.
3.2.4.5
Chaves de emergência do Filtro prensa não deverão estar atuadas
Para garantir a segurança do sistema o filtro e dotados com chaves de segurança que
quando atuadas desligam totalmente o equipamento.
3.2.4.6
Válvulas de entrada de caulim e saída de filtrado abertas, demais fechadas
Esta condição garante que o filtro será alimentado após ser dado comando alimentar.
3.2.4.7
Operador
Item que garante a operação do equipamento, este é responsável pela operação e
reportar qualquer problema com o equipamento.
3.2.5
Fluxo de alimentação e produção
Conforme ilustra a figura 12, o fluxo de alimentação dos filtros depende do setor
anterior ao processo de filtragem prensa que é o alvejamento, neste setor são designados dois
tanques para alimentar seis filtros.
A tubulação que leva o produto do alvejamento até os filtros possuem quatro bombas
nas entradas de cada filtro para puxar o produto do tanque e válvulas em cada saída de uma
tubulação, sendo assim possuindo um sistema de possibilidades para o funcionamento dos
filtros.
Os filtros são dispostos a formar três linhas de produção, sendo assim limitando ao
setor a produção em paralelo de somente três produtos distintos. Ao final de cada linha há um
tanque para que o produto dos filtros seja armazenado e encaminhado a fase seguinte.
38
Figura 12 – Fluxo de alimentação e produção do FPG
Fonte: Autoria Própria
3.3 METODOLOGIA ADOTADA
A pesquisa foi desenvolvida em nove etapas que foram:
 1ª etapa: Compreensão e delimitação do tema;
 2ª etapa: Pesquisa bibliográfica sobre o tema;
 3ª etapa: Levantamento dos dados para melhor visualização do problema;
 4ª etapa: Elaboração do Diagrama de Ishikawa para obtenção das causas do problema;
 5ª etapa: Definição das causas fundamentais a partir da análise feita no Diagrama de
Ishikawa;
39
 6ª etapa: Elaboração do plano de ação para combater o problema, em comum acordo
entre os gestores;
 7ª etapa: Execução do Plano de ação;
 8ª etapa: Acompanhamento diário do processo, para verificar se o plano de ação está
bem sucedido ou se será necessário modificações;
 9ª etapa: considerações finais.
40
4. CENÁRIO DO ESTUDO
Neste tópico apresenta-se a empresa onde foi realizado o estudo, demonstrando suas
filiais, a linha de produtos, o modo como opera a empresa e os processos produtivos
4.1 A EMPRESA
A Imerys é um grupo empresarial de origem francesa que atua nos cinco continentes.
Fornece aditivos para as indústrias de tintas, papel, plástico, oral care e personalcare, entre
outras.
Suas unidades fabris (figura 13), estrategicamente localizadas, produzem anualmente
13 milhões de toneladas de aditivos minerais, em variadas granulometrias e morfologias, de
acordo com a necessidade do mercado ao qual o produto se destina.
Figura 13 – Localização das unidades da Imerys no Brasil
Fonte: Ferreira (2012)
41
4.2 LINHA DE PRODUTOS
A linha de produtos compreende carbonatos de cálcio naturais e precipitados, caulins
naturais finos e delaminados e caulins calcinados. Todos esses produtos abrangem aplicações
que vão desde fillers para papel quanto pigmento para tintas de revestimento.
4.3 OPERAÇÃO DA EMPRESA
O Grupo Imerys atua em mais de 47 países, em todos os continentes, com cerca de 16
mil colaboradores em todo o mundo. No Pará, opera desde 1996 através da Rio Capim Caulim
(RCC). Em 2010, adquiriu a Pará Pigmentos S.A. (PPSA), que pertencia ao Grupo VALE. As
duas empresas estão situadas no município de Barcarena (com planta e portos) e em Ipixuna
do Pará (minas).
O grande crescimento de mercado impulsionou a Imerys em ampliar a capacidade
produtiva no estado, passando por várias expansões chegando na capacidade instalada
2.000.000 ton/ano. Na última expansão, visando reduzir a quantidade de combustivel a ser
utilizada no processo como forma de otimizar o recurso, optou pela compra 6 filtros modelo
2000 do fabricante Andtriz (figura 11,p. 35). O projeto da nova filtragem contribuiria com a
elevação dos sólidos na redispersão e causaria a redução das atividades nas filtragens antigas.
O beneficiamento do caulim na empresa e feito a úmido, após passar por diversas
etapas o minério chega na filtragem com baixo teor de sólidos ( baixa quantidade de mineiro
em uma suspensão aquosa).
42
4.4 PROCESSO DE BENEFICIAMENTO
Figura 14 – Processo de extração e beneficiamento do caulim
Fonte: Ferreira (2012)
Até a produção do caulim beneficiado para embarque no porto de Barcarena, a Imerys
RCC desenvolve um conjunto de atividades que se inicia com a lavra do minério, na mina da
empresa, no município de Ipixuna. Entre essas duas etapas extremas, uma sequência de
processos transforma o minério bruto em produtos de alta qualidade para o mercado
internacional.
Para o mercado Norte Americano os produtos são embarcados na forma de polpa
com alto teor de sólidos , enquanto os produtos para carga ( filler ) são vendidos na forma
de lumps (produto em forma de pedaço), enquanto que para o mercado da Europa
são
embarcados preferencialmente os produtos secos e granulados . Para o mercado asiático os
embarques são feitos em big bags de 1.000 kg cada de produto seco .
43
Para melhor compreensão de todos os processos envolvidos na produção do caulim
beneficiado, estão apresentadas, a seguir, as etapas desenvolvidas na área da mina, a função
do mineroduto e as atividades de operação da planta de beneficiamento.
4.4.1
Área da mina em ipixuna no pará
4.4.1.1
Lavra a céu aberto
A remoção do minério da formação geológica, na qual se encontra, é feita utilizandose maquinário pesado, retro escavadeira mecânica, pá carregadeira e caminhões, típicos de
lavra mineral, seguindo as práticas modernas de extração e proteção ambiental. Segue figuras
15 e 16 com a vista áerea das lavras utilizadas pela Imerys.
Figura 15 – Vista aérea da mina RCC – Ipixuna – PA
Fonte: Arquivo Técnico – SGI (2011)
44
Figura 16 – Vista aérea da mina PPSA – Ipixuna – PA
Fonte: Arquivo Técnico – SGI (2011)
4.4.1.2
Dispersão do Minério
Consiste na primeira fase de processamento do caulim. O minério é retomado da pilha
de estocagem e alimentado na dispersão por uma retro-escavadeira. O minério é misturado
com água e agentes dispersantes, em um equipamento denominado blunger (tanque de
agitação intensa). A mistura origina uma polpa, na qual as partículas de areia fina e caulim
estão em suspensão, sendo então bombeada para a estação de desareiamento.
4.4.1.3
Desareiamento na Mina
A polpa de caulim disperso é bombeada para uma bateria de ciclones, operando em
três estágios de classificação granulométrica. O caulim concentra-se no overflow (passagem
por cima), pois tem granulometria mais fina, enquanto que o rejeito arenoso concentra-se na
porção mais grossa que é descartado pelo underflow (passagem por baixo) dos ciclones.
Produto e rejeito seguem para os tanques de produtos desareiados e barragem de rejeitos,
respectivamente. Os rejeitos são caracterizados por areia de granulometria fina os quais são
45
enviados para dentro da área lavrada. Desse modo, contribuindo para a recuperação e
reflorestamento das áreas mineradadas. Salienta-se que o processo da mina opera em circuito
fechado reutilizando toda a água da bacia de rejeitos, não havendo desse modo qualquer
descarte de efluente industrial na mina. A figura 17 demonstra a área desse processo.
Figura 17 – Vista aérea da planta da PPSA – Ipixuna -PA
Fonte: Arquivo Técnico – SGI (2011)
4.4.1.4
Transporte via Mineroduto
A polpa desareiada, após acondicionamento, é bombeada através de um mineroduto de
160 km de extensão, desde a mina até a planta de beneficiamento em Barcarena. Para evitar o
crescimento de bactérias nos materiais e evitar corrosão do mineroduto é utilizado biocida
glutaraldeido e para a manutenção da viscosidade da polpa é adicionado sulfato de alumínio
antes de iniciar o bombeamento.
46
4.4.2
Área da planta industrial de beneficiamento
4.4.2.1
Descarga do Mineroduto
A polpa de caulim proveniente da mina, através do mineroduto, é descarregada em
três (tres) grandes tanques de aço, onde é acondicionada para, posteriormente, ser processada
na usina de beneficiamento da planta industrial. Nessa fase, é feita também a diluição do
material para condicionar a polpa à viscosidade e concentração adequadas ao beneficiamento
na planta de beneficiamento. Nesta diluição, é utilizada água recuperada da bacia de
contenção de rejeitos. A figura 18 demonstra a planta de beneficiamento de Caulim
juntamente com a área da bacia
Figura 18 – Vista área da planta da Imerys RCC – Barcarena - PA
Fonte: Arquivo Técnico – SGI 2010
47
4.4.2.2
Desareiamento na Planta
Essa etapa, desenvolvida na planta industrial, consiste na remoção de minerais que não
foram retirados durante o mesmo processo realizado na área da mina, assim a partir dos
tanques mencionados a polpa de caulim, é bombeada para um conjunto de peneiras .
A parte com maior granulometria, separada nos ciclones, denominada overflow
(retido), é constituída de rejeitos como areia e caulim grosso e são bombeados para as bacias
de contenção. O produto fino (caulim) do peneiramento é bombeado diretamente para os
tanques de processamento.
4.4.2.3
Separação Magnética
Para obtenção de índices elevados de alvura dos produtos, a polpa de caulim é
processada em separadores eletromagnéticos criogênicos (a bobina geradora do campo
magnético é imersa em um banho de hélio líquido a 270 º C negativos) de alta intensidade
para a remoção de partículas como minerais de ferro e titânio de coloração escura. O produto
dessa fase é então bombeado para os tanques de produtos não magnéticos e os rejeitos
capturados nesta fase são removidos com a água reciclada da própria bacia de rejeitos e
seguem para a bacia de contenção de rejeitos. Nas bacias, a parte mais grosseira fica
depositada no fundo e a água com pequena quantidade de caulim, retorna para uso
noprocessos da planta de beneficiamento.
4.4.2.4
Pré Moagem
Para redução da granulometria do produto da separação magnética, a polpa é
introduzida em um conjunto de moinhos de areia, onde o meio moedor e agitação vigorosa
promovem a quebra das partículas agregadas resultando em um produto mais fino,
possibilitando uma maior recuperação do bem mineral nas etapas de centrifugação.
4.4.2.5
Centrifugação
A etapa de centrifugação tem por objetivo principal a separação do produto na faixa
granulométrica desejada. As centrífugas de alta rotação são responsáveis pela adequação
granulométrica final dos produtos. Nas centrífugas, a polpa de caulim é submetida a uma
48
força de cerca de três vezes a da gravidade, o que resulta na separação entre produtos finos e
grossos. Os produtos mais finos são conduzidos diretamente para o alvejamento químico,
enquanto que os materiais mais grosseiros são enviados para tanques onde serão utilizados na
produção de outros produtos.
4.4.2.6
Delaminação
Nessa etapa, os materiais de maior granulometria (fração grossa) provenientes da
centrifugação, são misturados (blendados) ao produto da pré-moagem e encaminhados a
delaminadores, onde, novamente, o meio moedor e uma intensa força de atrição reduzem o
tamanho granulométrico do caulim, separando aglomerados em partículas individuais. Os
produtos delaminados são então reconduzidos novamente para as centrífugas para a devida
adequação da granulometria do caulim às especificações de cada produto.
4.4.2.7
Alvejamento e Floculação
A elevação dos índices de brancura (alvura) do caulim é concluída com a redução, via
reação química, dos compostos de ferro e titânio ainda presentes no minério e
condicionamento do material para a filtragem.
4.4.2.8
Filtragem
Nesta fase ocorre a retirada da água com os contaminantes solubilizados na fase
anterior alvejamento, o processo corre em dois tipos de equipamentos conforme abaixo.
Filtro tambor a vácuo: Neste filtro a polpa de caulim e bombeada para um tambor
rotativo o qual utiliza vácuo para filtrar, neste equipamento a torta formada não sofre ação de
pressão e desta forma tem menos sólidos contido. A umidade final da torta após a passagem
pela filtragem sob pressão é de 35 a 45 %.
Filtragem prensa: Neste filtro a polpa de caulim e bombeada para dentro de câmaras
de filtragem e nestas câmaras a polpa sobre pressão de modo a expulsar toda agua contida em
seu interior gerando assim uma torta com baixos teores de água, com umidade final da torta
entre 40- 50% de umidade.
49
4.4.2.9
Redispersão
A redispersão consiste na transformação das tortas de caulim produzidas na fase
anterior em uma nova suspensão, possibilitando a evaporação. O processo é feito com a
adição, às tortas de caulim, de agentes dispersantes, em equipamentos redispersores, de
intensa agitação mecânica, que colocam novamente as partículas de caulim em suspensão
transformando a torta em uma polpa líquida contendo alto teor de sólidos.
4.4.3
Etapas finais do processo de produção /Consumo de Óleo BPF
4.4.3.1
Evaporação
O processo de evaporação tem por objetivo diminuir o teor de umidade da polpa
redispersa para níveis de 30 - 35 %. O sistema de evaporação é composto por um vaso
cilíndrico, termo compressor e conjunto de trocadores de calor tipo placas e de uma caldeira
flamo-tubular, que utiliza óleo BPF (baixo ponto de fulgo), como combustível. O vapor
gerado pela caldeira alimenta um trocador de calor vapor/polpa, que promove o aquecimento
da polpa até a temperatura de ebulição da água. A polpa aquecida alimenta na seqüência o
evaporador, onde através do sistema de vácuo retira-se o vapor gerado na evaporação
passando–o por condensadores. O líquido condensado, resultante do processo de evaporação
da polpa é reutilizado em determinadas etapas do processo de beneficiamento de caulim.
A polpa concentrada é então estocada em tanques com capacidade média de 5.000 ton
cada e embarcada desta forma, ou para alimentação do processo de secagem.
O consumo de Óleo BPF nos evaporadores pode variar de 6 a 8 kg de óleo BPF / ton
de polpa evaporada dependendo do tipo de produto, umidade de alimentação e a umidade
final especificada para a polpa. A figura 19 mostra a área portuária da Empresa.
50
Figura 19 – Vista aérea do porto da IRCC e PPSA – Barcarena – PA
Fonte: Arquivo Técnico – SGI (2011)
4.4.3.2
Spray Dryer
Nesta etapa a umidade do caulim deve ser reduzida de cerca de 30-35 % para cerca de
5%. Durante o processo de secagem, a polpa de caulim previamente evaporada é bombeada
para secadores tipo “spray dryer” fabricados pela NIRO, onde passa por disco rotativo de alta
velocidade (atomizador) onde são formadas pequenas gotículas (spray) que caem dentro da
câmara de secagem onde em contra corrente com ar previamente aquecido a 350 - 400º C
permitem a evaporação da água. O ar quente utilizado no secador é gerado a partir de um
trocador de calor tipo gás/ar. O gás quente responsável pelo aquecimento do ar de secagem é
obtido pela queima de combustível (BPF-1A) em uma fornalha revestida com tijolos
refratários
O caulim seco é então enviado para oito silos de estocagem, com capacidade unitária
de 5.000 toneladas. Dos silos, o caulim é retomado por transportadores de correia e
embarcado nos navios no porto privativo da IRCC. O caulim também pode ser embarcado em
big bags de 1.000 kg. O consumo de óleo BPF nos secadores situa-se na faixa de 36 – 40 kg
/ton de pó produzida.
51
4.4.3.3
Necessidade do uso de Óleo BPF
O óleo BPF é um insumo imprescindível nos processos de evaporação e secagem dos
produtos, tendo em vista estes serem comercializados na forma líquida, com alta concentração
de sólidos em suspensão (denominada polpa), e também na forma de granel seco.
4.4.3.4
Granulação
Processo desenvolvido pela Imerys, que consiste na mistura de produto evaporado
com produto seco em tambor rotativo formando pequenas pelotas com umidade de cerca de
18 %, de onde são enviadas para estocagem em baias com capacidade de 5.000 ton cada.
4.4.3.5
Tube Press
Utilizado para a produção de caulins tipo carga (filler), cujo processo consiste na
filtragem de caulim floculado em filtros na forma de tubos, onde por prensagem em alta
pressão é formada uma “torta” com aproximadamente 18 % de umidade. A descarga dessas
tortas é feita por um dispositivo de ar comprimido que causa a fragmentação da torta formada
em pequenos pedaços (lumps) os quais seguem para estocagem em armazém (baias). Por ser
produzido com elevado grau de segurança estes produtos não necessitam de quaisquer outros
equipamentos de secagem.
52
5. ESTUDO DE CASO
Em 2005 durante os estudos para a expansão final da planta de Barcarena, a empresa
Imerys na busca de uma melhor solução energética se deparou com duas questões. A de usar
equipamento com resultado final de menor sólidos e investir na compra de dois evaporadores
(crescimento no consumo de combustível) ou usar equipamentos que geram de maior sólidos
e comprar apenas um evaporador?
A descisão tomada foi a segunda, de comprar equipamentos de alto rendimento que
geram mais sólidos. Então foi gerado um projeto para está compra do filtro. Cada filtro
produziria a uma taxa de 12 toneladas hora e sólidos do produto entre 64 a 68%.
Durante a fase inicial da pesquisa de campo e entrevista com os gestores da unidade
foi identificado que a área não havia ainda atingido a sua capacidade de projeto. Nas figuras
20, 21 e 22 estão os gráficos com os dados coletados de tempo de ciclo, produção e
produtividade.
Figura 20 – Dados do tempo de ciclo anterior ao plano de ação
Fonte: Autoria Própria
53
Figura 21 – Dados da produção anterior ao plano de ação
Fonte: Autoria Própria
Figura 22 – Dados da produtividade anterior ao plano de ação
Fonte: Autoria Própria
Como base na coleta de dados históricos surgiu a pergunta, qual a causa para a baixa
produtividade e alto tempo de ciclos? Seguindo a metodologia do PDCA foram realizadas
varias reuniões para alinhar o programa e para construir o Diagrama de Ishikawa. Segue as
reuniões realizadas e o que foi tratado:
54
 1ª Reunião – Apresentação: para compor a equipe de trabalho, foram convidados
pessoas de várias áreas da companhia (elétrica, mecânica, instrumentação e operadores
de turno), com objetivo de formar uma equipe multidisciplinar e que tenha
conhecimento para avaliar os dados e problemas. Nesta reunião apresentu-se a
ferramenta e quais os critérios para as próximas reuniões. Na primeira reunião definiuse a meta a ser alcançada, baseado na média histórica e projeto, a métrica usada
considerou um valor entre o projeto original e a média, buscando um valor desafiador
e também factível.

2ª Reunião – Compreensão e elaboração do diagrama de Ishikawa: Foi explicada nesta
reunião o que é o Diagrama de Ishikawa e seu objetivo. Para elaboração do Diagrama
foram levantados em todos os M’s do diagrama (citados anteriormente no
embasamento teórico) as possíveis causas das perdas de tempos e baixa produtividade,
avaliando o impacto de cada item no volume total de perdas. A figura 23 representa o
Diagrama criado na segunda reunião.
55
Figura 23 – Diagrama de Ishikawa elaborado na 2ª reunião
MATÉRIA-PRIMA
MÁQUINA
MEDIDA
Falta de peças
Bomba de alimentação
Produção rotação
Dosagem de poly nos blunger.
panos
Falta de regulagem
valvulas de retenção
alto ciclo de filtragem
pressostado bomba diagragma
Alto tempo de lavagem
Sensor
bomba
lavador
Baixa Pressão bombas de alimentação
Alto tempo deslocamento de placas
pH polpa de alimentação
cortador de torta
falta de supervisorio
baixa capacidade blunger
Automação
FALHAS OPERACIONAIS
FILTROS
PRENSA GRANDE
pessoal DPR não treinado
horímetro
Instrução operacional
Pessoal DMN
Não treinado
Água de lavagem de piso
sobre blunger
montagem panos filtro
MEIO AMBIENTE
MÃO-DE-OBRA
MÉTODO
Autor: Autoria Própria
 3ª Reunião – Definição das causas fundamentais e elaboração do plano de ação: A
ferramenta busca limitar as áreas de atuação para a resolução do problema. Desta
forma, buscou-se limitar os pontos de maior impacto na perda de tempos para então
definiu-se um planto de ação. A figura 24 representa o diagrama final e a tabela 05
representa as causas fundamentais encontradas.
56
Figura 24 – Diagrama de Ishikawa final
Autor: Autoria Própria
Tabela 05 – Definição das causas fundamentais
DEFINIÇÃO DAS CAUSAS FUNDAMENTAIS
Falhas operacionais
1
Falhas de manutenção
2
Baixo conhecimento da atividade pelo DPR
3
Baixo conhecimento da atividade pelo DMN
4
Quebra dos equipamentos
5
Faltas de peças no almoxarifado
6
7
Dificuldade de re-polpa produto
Autor: Autoria Própria
Conforme a Tabela 05, foram listadas sete causas fundamentais a serem tratadas. Foi
observado que os itens 1 e 2 tem relação direta com os itens 3 e 4, pois os erros observados no
trabalho ocorriam pelo baixo conhecimento das atividades pelo DPR ( departamento de
produção) e DMN (departamento de manutenção).
A quebra do equipamento pode ter relação com o fornecedor do equipamento, pois
muitas partes móveis não estão suportanto a operação, já a falta de peças no almoxarifado
ocorreu devido a dificuldades de importação de alguns itens importantes para a manutenção
do equipamento.
57
Para abordar os itens anteriores mencionados foi criado um plano de ação para
executar as correções de cada item. A tabela 06 representa o plano de ação criado para
resolver os problemas.
Tabela 06 – Plano de ação
PLANO DE AÇÃO
O QUE?
QUEM?
TREINAMENTO MELHORIA DE
PRODUÇÃO
NEILTON/
WAGNER
FPG
TREINAMENTO SEGURANÇA NA
OPERAÇÃO
NEILTON/
WAGNER
TREINAMENTO LAVAGEM DE
FILTROS
NEILTON/
WAGNER
INSTALAR MONITORES DE
FILTROS
RUDNEI
PAULO
WANDERLE
Y
RODAR TESTE DE PERFORNACE NEILTON/
DOS FILTROS
LUCIANA
TREINAMENTO MECÃNICOS
PARA TRABALHO NOS FILTROS
TESTE NOVO TECIDO
NACIONAIS E IMPORTADOS
NEILTON/
LUCIANA
APERFEIÇOAR MECÂNICA DE
TURNO PARA SERVIÇOS NOS
FPG
PAULO
WANDERLE
Y
ONDE? QUANDO?
COMO?
PORQUE?
JUN/JUL/
AGO
DEMONSTRAR PRATICA SEGURA
PARA A OPERAÇÃO
REDUZIR QUEBRAS DOS
EQUIPAMENTOS
FPG
JUN/JUL/
AGO
DEMONSTRAR PRATICA SEGURA
PARA A OPERAÇÃO
DIMINUIR RISCOS DE
ACIDENTES
FPG
JUN/JUL/ DEMONSTRAR FORMA CORRETA DE
AGO
LAVAGEM
DIMINUIR TEMPO DE
LAVAGEM E TROCA
MELHORAR A CONDIÇÃO
DE OPERAÇÃO
MELHORAR
TRAZER PESSOAL DA ANDRITZ PARA
DMN JUL/AGO
CONHECIMENTO PESSOAL
DAR TREINAMENTO
IMERYS
RODAR TESTE AFIM DE AVALIAR
DEFINIR QUAL MELHOR
DPR JUL/AGO
QUAL A MELHOR CONDIÇÃO DE
CONDIÇÃO DE OPERAÇÃO
OPERAÇÃO
JUN/JUL/ TRAZER NOVAS TECNOLOGIAS PARA
DPR
AUMENTAR VIDA ÚTIL
AGO
APLICAR NA PLANTA
FPG
AGOSTO
DMN AGO/SET
INSTALAR
MELHORAR
TRAZER PESSOAL DA ANDRITZ PARA
CONHECIMENTO PESSOAL
DAR TREINAMENTO
IMERYS
Autor: Autoria Própria
5.1 EXECUÇÃO DO PLANO DE AÇÃO
O plano de ação foi executado respeitanto o período preestabelecido no plano de ação.
5.1.1
Treinamento de melhoria da produção
Foi criado um novo procedimento adequando a nova realidade da área, com índices de
monitoramento do processo, novo sistema de amostragem e novo procedimento de partida.
Para observação do efeito que o treinamento trouxe, segue gráfico de participação. Segue
anexo A, o documento com as assinaturas dos funcionários que participaram do treinemaento.
A figura 25 representa a relação dos funcionários previstos e os que poderam comparecer no
treinamento.
58
Figura 25 – Treinamento de melhoria da produção
Autor: Autoria Própria
5.1.2
Treinamento de segurança no processo
Foram incrementados novos itens de segurança para prevenir acidentes, juntamente
com novos procedimentos para paradas operacionais, com mais segurança. Segue gráfico de
presença do treinamento. Segue anexo B, o documento com as assinaturas dos funcionários
que participaram do treinemaento. A figura 26 representa a relação dos funcionários previstos
e os que poderam comparecer no treinamento.
59
Figura 26 – Treinamento de segurança no processo
Autor: Autoria Própria
5.1.3
Treinamento de lavagem dos panos
O treinamento visou a melhoria do procedimento de lavagem e de montagem dos
panos. Segue gráfico dos funcionários presentes no mesmo. Segue anexo C, o documento com
as assinaturas dos funcionários que participaram do treinemaento. A figura 27 representa a
relação dos funcionários previstos e os que poderam comparecer no treinamento.
60
Figura 27 – Treinamento de lavagem dos panos
Autor: Autoria Própria
5.1.4
Instalação dos monitores dos filtros
A instalação dos monitores foi necessária para que o operador fique mais tempo na
área de produção, do que na sala de controle, onde o mesmo pode observar com maior
visibilidade de possíveis problemas de manutenção e operacionais. A figura 28 representa um
dos monitores instalados na área de FPG.
Figura 28 – Monitores dos filtros
Autor: Autoria Própria
61
5.1.5
Treinamento dos mecânicos para serviço nos filtros
O Treinamento foi ministrado pela fabricante do filtro: Andritz, para diminuir
problemas com o deslocador das placas que pode reduzir o tempo de ciclo. A figura 29
representa a relação dos funcionários previstos e os que poderam comparecer no treinamento.
Figura 29 – Treinamentos dos mecânicos para serviço nos filtros
Autor: Autoria Própria
5.1.6
Teste com novos tecidos nacionais e importados
Foram realizados testes com novos tecidos para buscar o aumento de sólido no
produto, e para isso foram procurados tecidos de duas novas empresas.
A Empresa 01 disponibilizou o lote #69.550 que continha cinco unidades de tecido AS
101CA, que apresentou algumas inconfomidades quanto ao tamanho, mas que poderiam ser
ajustadas pelo fabricante. No dia 30/07/13 começaram os testes no filtro, e no quinto ciclo
foram retiradas amostras das tortas geradas pelo pano, e verificou-se que a mesma apresentouse seca e grossa. É importante ressaltar que o tecido não apresentou vazamento de Caulim.
Segue Anexo D o Relatório Técnico realizado no tecido AS-101CA
Já a Empresa 02 disponibilizou o lote 0328/13-i que continha três unidades de tecido
GK-04, onde o desenho do pano estava de acordo com as medidas exigidas pela placa. No dia
20/07/13 começaram os testes no filtro, e no quinto ciclo foram retiradas amostras com uma
umidade elevada em comparação com o lote da Empresa 01. E o pano apresentou vazamento,
62
o que ocasiona perda de produção por problema operacional. Segue Anexo E, o Relatório
Técnico realizado no tecido GK-4.
O resultado para o teste de tecidos mostrou alto potencial para a substituição do tecido
hoje existente, pelo modelo AS 101CA. Desta forma recomendamos a compra de um jogo
com 120 peças para um teste em escala industrial e validação final de desempenho.
63
6. RESULTADOS E DISCUSSÕES
O projeto foi baseado em observações do processo da Imerys, onde foi deparado com
a baixa produtividade da estação FPG em relação ao projeto de expansão.
Com base nas ferramentas que suportam o PDCA chega-se nas principais causas de
falhas e a partir dessas elabora-se e executa-se o plano de ação na busca das melhorias.
O plano de ação proposto buscou melhorar as condições anteriores de produção e de
segurança, para o aumento da produtividade e do tempo de ciclo. Com o esforço de todos os
funcionários envolvidos conseguiu-se demonstrar os resultados nas figuras 30, 31 e 32.
Figura 30 – Dados tempo de ciclo após o plano de ação
Autor: Autoria Própria
Pode-se observar que no período de janeiro a maio, anterior ao início do plano de ação
obteve-se uma média do tempo de ciclo entorno de 61,68 minutos, bem acima da meta
estipulada, nos meses que se sucederam obtevi-se uma média de 49,48 minutos, superando
meta e chegando ao que foi estipulado no projeto de instalação.
64
Figura 31 – Dados da produção após o plano de ação
Autor: Autoria Própria
No período anterior ao plano de ação obteve-se uma produção média de 31.036
toneladas/ mês, no período do plano de ação a produção foi 33,09 % (13.234 toneladas)
menor que o estipulado como meta. Isso ocorreu devido opção da empresa em parar um filtro
para manutenção preventiva e para troca de placas.
Figura 32 – Dados de produtividade após o plano de ação
Autor: Autoria Própria
Nos dados de produtividade que foram coletados antes da execução do plano de ação
pode-se observar que a taxa média de produtividade ficou em 53,00 toneladas/hora. No
período de execução do plano de ação, obtevi-se um aumento de 4,5% acima do esperado, o
que significou 62,70 toneladas por hora.
65
A recomendação para o teste em escala industrial para o tecido AS101CA mostrou
bom resultados. Pois este tecido tem em sua formação polipropileno, material que torna o
pano de filtragem mais liso, dando a este maior facilidade para o descarregamento da torta e
melhorando assim o tempo de ciclo do equipamento. Outros ganho por conta desta
substituição foi o aumento da vida útil do tecido passando de três para três meses e meio de
vida.
6.1 OUTROS GANHOS
Com o crescimento da taxa de produção horária no processo de filtragem e o aumento
de sólido da mesma, ocorreram outros ganhos. Na estação seguinte os equipamentos
trabalham para retirar água do processo, e o ganho de sólido na filtragem gerou a redução do
volume de água com o efeito na queda do consumo de óleo por tonelada produzida. Segue a
figura 33 que demonstra a relação entre o consumo de óleo BPF e o aumento do sólido.
Figura 33 – Relação do consumo de BPF e o aumento de sólido
Autor: Autoria Própria
A linha de produção do FPG opera com DG (um dos produtos gerados pelo
beneficiamento do Caulim), nesta linha de produção passamos a ter maior rendimento e
redução do consumo de óleo combustível. Desta forma, quanto melhor for o rendimento
66
nestes filtros melhor será o resultado final dos sólidos e melhor será o rendimento nos
evaporadores.
Na Figura 33 podemos percerber que a média do consumo de Janeiro á Maio foi de
20,7 kg por tonelada, nos meses seguintes, Junho à Outubro foi de 19,27 kg por tonelada, o
que demonstra a redução do consumo.
Para que ocorra a evaporação é preciso acrescentar energia ao produto, para gerar a
energia necessária é queimado óleo combustível, esta energia é baseada na quantidade total de
energia para se evaporar 1 grama de H2O. Segue fórmula em que o processo se baseia.
 Energia Total = Energia Sensível + Energia Latente;
 Energia Sensível = Massa de água * Calor Sensível água * (Tf – Ti);
 Energia Latente = Massa de água * Calor Latente água.
Dados:
 Ti = 30ºC;
 Tf = 100º C;
 Calor Latente água = 540 kcal;
 Calor Sensível água = 1 kcal;
 1 Kg de óleo = 10.144 Kcal.
Segue abaixo tabela 7 com exemplo de como chegamos aos valores de custo disponibilizados
na figura seguinte.
Tabela 7 – Comparativo consumo antes e após crescimento de sólidos
jan/13
Condição inicial
DG grade
Atual
futuro
production
33.055
33.055
%Solids
56,7
68,0
Total H2O Mês (t)
9.708
Calor específico sensível da água
1
Calor específico latente da água
540
Temperatura final
100
Temperatura inicial
30
Energia sensível
679587,07
Energia latente
5242528,846
Energia total Kcal
5922115918
Consumo óleo (Kg)
583.804,80
Custo em óleo (R$)
659.699,43
out/13
Condição inicial
DG grade
Atual
futuro
production
30.859
30.859
%Solids
58,7
68,0
Total H2O Mês (t)
7.172
Calor específico sensível da água
1
Calor específico latente da água
540
Temperatura final
100
Temperatura inicial
30
Energia sensível
502033,74
Energia latente
3872831,704
Energia total Kcal
4374865443
Consumo óleo (Kg)
431.276,17
Custo em óleo (R$)
487.342,07
67
Autor: Autoria Própria
Com as fórmulas conseguimos o custo com óleo BPF durante o ano de 2013. Segue
abaixo a figura 34 que demonstra os dados de custo com Óleo BPF em Reais no ano de 2013.
Figura 34 – Custo de BPF em Reais
Autor: Autoria Própria
Com o resultado podemos observar significativa queda do custo médio de oléo dos
meses em que o nosso estudo foi realizado em relação à média dos meses anteriores. A
diminuição do custo médio está 23,17 % menor que o anterior, o que significa redução de R$
30.798,12 reais mensais ou R$ 153.990,54 no período.
68
7. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Diante da aplicação descrita e analisada neste trabalho, observou-se a importância da
ferramenta do Diagrama de Causa e Efeito para a identificação de problemas e o do Ciclo de
PDCA para desenvolver soluções eficientes e eficazes.
Porém, quando se trata de problemas reais e não de uma situação proposta por uma
literatura, nem sempre é simples chegar a uma única causa. Isto pode ser agravado pelo
tamanho da empresa e número de variáveis associados ao problema, dificultando assim a
identificação das causas.
Uma vez identificadas as causas, torna-se muitas vezes difícil de definir uma ação que
uma vez implantada elimine os problemas. Por isso, é essencial que a utilização de
ferramentas que passem a ser encaradas como de grande auxílio para a solução de falhas. O
uso contínuo transforma o método em uma rotina de solução de problemas. Desta forma,
pode-se garantir a qualidade do produto ou dos serviços prestados.
A aplicação dos métodos foi totalmente satisfatória, pois o objetivo do trabalho foi
alcançado com a melhoria de produção e ganhos nos tempos de processo. Como a
metodologia utilizada é conhecida pela parte gerencial e técnica da empresa a disseminação
para os operadores foi facilitada trazendo assim ganhos e reduzindo a dificuldade em relação
ao levantamento dos dados, outro ponto facilitador foi o banco de dados no sistema que a
unidade possui o que tornou fácil a obtenção das informações.
A sugestão para futuros trabalhos nesta mesma linha, é que se torna fundamental o
conhecimento profundo das áreas analisadas, para que possa ter um bom domínio e êxito na
execução de cada tarefa. Tornar-se-ia muito mais profundo se analisasse também o segundo
motivo das causas mais frequentes das horas paradas na área do Filtro Prensa Grande.
O trabalho realizado tornou-se referencia para o grupo que a empresa faz parte, de
boas práticas que podem ser acompanhadas por outras companhias e setores internos, o
aprendizado conquistado no projeto passará a ser usado em outras fases da produção,
buscando identificar os gargalho e pontos de melhorias. A mão de obra utilizada para
implementação será toda a equipe da planta (supervisores, operadores e engenheiros), pois
estes foram treinados na ferramenta e a estes caberá a aplicação e acompanhamento do
processo.
Outro fator que agregou valor ao trabalho, foi a união dos setores de Produção e
manutenção na elaboração e execução do trabalho, pois essas áreas normalmente trabalham
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isoladamente, mas para a realização do trabalho os setores trabalharam em conjunto, o que
ficou muito mais equilibrado em informações e atividades afins.
70
REFERÊNCIAS
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ANUÁRIO
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SUMÁRIO
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desperdício e cria riqueza. Rio de Janeiro, Editora Campus, 1998.
72
ANEXO A – TREINAMENTO DE MELHORIA DA PRODUÇÃO
73
ANEXO B – TREINAMENTO DE SEGURANÇA NO PROCESSO
74
ANEXO C – TREINAMENTO DE LAVAGEM DOS PANOS
75
ANEXO D – RELATÓRIO TÉCNICO DO TECIDO DA EMPRESA 01
76
ANEXO E – RELATÓRIO TÉCNICO DO TECIDO DA EMPRESA 02
77
ANEXO F – AUTORIZAÇÃO DA EMPRESA