melhoria contÍnua de processo e qualidade nas operaÇÕes utilizaÇÃo do ciclo de pdca em uma...

UNIVERSIDADE DA AMAZNIA

Luciana Mathilde de Oliveira Rosa

Neilton Manoel da Silva

MELHORIA CONTNUA DE PROCESSO E QUALIDADE NAS

OPERAES: UTILIZAO DO CICLO DE PDCA EM UMA EMPRESA

DE MINERAO

BELM

2013

1






DE MINERAO

Trabalho de Concluso de Curso apresentado

Universidade da Amaznia como requisito

avaliativo parcial para obteno do grau de

Engenheiro de Produo.

Orientador: Prof. Esp. Marcos Henrique

Pereira Paiva.

BELM

2013

3






DE MINERAO

Trabalho de Concluso de Curso apresentado Universidade da Amaznia como requisito

avaliativo parcial para obteno do grau de Engenheiro de Produo.

Banca Examinadora:

________________________________________________

Prof. Esp. Marcos Henrique Pereira Paiva.

________________________________________________

Prof. M.Sc. Lony Luis Lopes Negro.

________________________________________________

Prof. M.Sc. Roger Ribeiro da Silva.

Apresentado em: 09/12/2013

Conceito: APROVADO

BELM

2013

4

Dedico este projeto Deus, A minha querida

esposa, Rosilea Silva, meus amados filhos, M

Eduarda e Leonardo Henrique.

Neilton Silva

Dedico este projeto primeiramente Deus, aos

meus pais, Carlos e Mathilde, meus irmos

Larissa, Lvia, e Leonardo, e a minha tia Luiza

Luciana Rosa

5

AGRADECIMENTO Luciana Rosa

Agradeo primeiramente Deus pela fora, sade, proteo e iluminao que ele

proporcionou para seguir em minha caminhada.

Aos meus pais Carlos e Mathilde, aos meus irmos Larissa, Lvia 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

dedicao e apoio.

A todos meus amigos que convivem comigo esta experincia, e que sempre me deram

foras para continuar.

6

AGRADECIMENTO Neilton Silva

Agradeo a Deus pela fora a mim dada em suportar a dupla jornada de trabalhar para

prover o sustento da minha famlia e estudar para realizar um sonho antigo de me formar em

Engenharia conforme as palavras de meu pai ao me ver recm-nascido.

Agradeo a minha esposa Rosilea Silva no apoio nas horas do estudo, pela pacincia e

carinho.

Agradeo aos meus queridos filhos Leonardo Henrique e Maria Eduada Silva pelo

grande apoio, entendimento e carinho nesta jornada.

E por final aos meus pais Sebastio Manoel e Maria de Lourdes e minhas irms Nelia

Patricia e Neliane Silva pelo grande apoio e incentivo de buscar sempre ser algum melhor

para minha famlia e sociedade.

7

"A felicidade no se resume na ausncia de problemas, mas sim na sua capacidade de lidar

com eles."

(Albert Einstein)

8

RESUMO

O Estudo tem por objetivo avaliar e propor solues para as operaes da estao 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 aplicao no

processo de fabricao de papel. Realizou-se um estudo em dados histricos e a partir de suas

analises determina quais so as principais falhas do sistema e propor solues utilizando o

Ciclo de PDCA. A princpio foi realizado uma pesquisa documental-bibliogrfica com coleta

de dados, onde buscou-se as principais falhas da estao. E para maior entendimento do

assunto realizou-se uma pesquisa exploratria-experimental para auxiliar na resoluo do

problema. Com o resultado da pesquisa, espera-se reduzir a diferena entre as produo

realizado nos ltimos anos em relao a capacidade projetada em 2007. A pesquisa busca

implementar o processo de melhoria contnua nas atividades da estao estudada como

tambm usar os conhecimentos adiquiridos para futuros estudos na melhoria do processo de

toda a unidade. Espera-se o aumento da produo, 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 in outcome factory.

Keywords: Filter Press Large, Kaolin , PDCA , Quality .

10

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Grfico da evoluo das reservas de Caulim - 2003/2008 15

Figura 2 -Grfico da evoluo do balano de produo e consumo de Caulim -

1995/200817

Figura 3 - Grfico do consumo setorial de Caulim 17

Figura 4 - Evoluo da rea de qualidade 25

Figura 5 - Ciclo de PDCA de controle de processo 29

Figura 6 - Estrutura do diagrama de causa e efeito 30

Figura 7 - Diagrama de causa e efeito 6M 31

Figura 8 - Composio do tempo de ciclo 33

Figura 9 - Processo de fechamento do filtro prensa grande 33

Figura 10 - Processo de abertura do FPG 34

Figura 11 - Filtro Prensa Grande 5 35

Figura 12 - Fluxo de alimentao e produo do FPG 37

Figura 13 - Localizao das unidades da Imerys no Brasil 39

Figura 14 - Processo de extrao e beneficiamento do Caulim 41

Figura 15 - Vista erea da mina RCC - Ipixuna - PA 42

Figura 16 - Vista erea da mina PPSA - Ipixuna - PA 43

Figura 17 - Vista erea da planta da PPSA - Ipixuna - PA 44

Figura 18 - Vista erea da planta da Imerys RCC - Barcarena - PA 45

Figura 19 - Vista erea do porto da Imerys RCC e PPSA - Barcarena - PA 49

Figura 20 - Grfico dos dados de tempo de ciclo anterior ao plano de ao 51

Figura 21 - Grfico dos dados de produo anterior ao plano de ao 52

Figura 22 - Grfico dos dados da produtividade anterior ao plano de ao 52

Figura 23 - Diagrama de Ishikawa elaborado na 2 reunio 54

Figura 24 - Diagrama de Ishikawa final 55

Figura 25 - Grfico de treinamento de melhoria da produo 57

Figura 26 - Grfico de treinamento de segurana no processo 58

Figura 27 - Grfico de treinamento de lavagem dos panos 59

Figura 28 - Monitores dos filtros 59

Figura 29 - Grfico de treinamento dos mecnicos para servio nos filtros 60

Figura 30 - Grfico dos dados do tempo de ciclo aps o plano de ao 62

Figura 31 - Grfico dos dados da produo aps o plano de ao 63

Figura 32 - Grfico dos dados da produtividade aps o plano de ao 63

Figura 33 - Grfico da relao do consumo de BPF e o aumento de slido 64

Figura 34 - Grfico do custo de BPF em Reais 66

11

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Reservas de Caulim em 2008 14

Tabela 2 - Evoluo das reservas de Caulim 2003/2008 15

Tabela 3 - Evoluo do balano de produo e consumo de Caulim - 1995/2008 16

Tabela 4 - Evoluo do comrcio exterior de Caulim 18

Tabela 5 - Definio das causas fundamentais 55

Tabela 6 - Plano de ao 56

Tabela 7 - Comparativo consumo antes e aps crescimento de slido 65

12

SUMRIO

1. INTRODUO 13

1.1 APRESENTAO DO TEMA 13

1.1.1 Reservas 14

1.1.2 Consumo 15

1.1.3 Comrcio 18

1.1.4 Perspectivas 19

1.2 PROBLEMA DA PESQUISA 19

1.3 OBJETIVOS 20

1.3.1 Objetivo Geral 20

1.3.2 Objetivos Especficos 20

1.4 JUSTIFICATIVA DA PESQUISA 21

1.5 ESTRUTURA DO TRABALHO 22

2. EMBASAMENTO TERICO 23

2.1 GESTO DA QUALIDADE 23

2.2 MELHORIA CONTNUA 26

2.3 CICLO DE PDCA 27

2.4 DIAGRAMA DE CAUSA E EFEITO 29

3. PROCEDIMENTOS METODOLGICOS 32

3.1 TIPO DA PESQUISA 32

3.2 DELINEAMENTO DA PESQUISA 32

3.2.1 Enchimento 34

3.2.2 Secagem 34

3.2.3 Derrubagem 34

3.2.4 Condies mnimas necessrias para o nicio da operao 35

3.2.4.1 Nvel mnimo no reservatrio de alimentao 35

3.2.4.2 Painel de comando do Filtro Prensa e bomba Nemo energizados 35

3.2.4.3 Filtro Prensa fechado 35

3.2.4.4

Dispositivo de deslocamento de placas, caso previsto, em posio

inicial 36

3.2.4.5 Chaves de emergncia do Filtro Prensa no devero estar atuadas 36

3.2.4.6 Vlvulas de entrada de Caulim e sadas abertas e demais fechadas 36

3.2.4.7 Operador 36

3.2.5 Fluxo de alimentao e produo 36

3.3 METODOLOGIA ADOTADA 37

4. CENRIO DO ESTUDO 39

4.1 A EMPRESA 39

4.2 LINHA DE PRODUTOS 40

4.3 OPERAO DA EMPRESA 40

4.4 PROCESSO DE BENEFICIAMENTO 41

4.4.1 rea da mina em Ipixuna do Par 42

4.4.1.1 Lavra a cu aberto 42

4.4.1.2 Disperso do Minrio 43

4.4.1.3 Desareiamento na Mina 43

13

4.4.1.4 Transporte via mineroduto 44

4.4.2 rea da planta industrial de beneficiamento 45

4.4.2.1 Descarga do Mineroduto 45

4.4.2.2 Desareiamento na Planta 46

4.4.2.3 Separao Magntica 46

4.4.2.4 Pr-Moagem 46

4.4.2.5 Centrifugao 46

4.4.2.6 Delaminao 47

4.4.2.7 Alvejamento e Floculao 47

4.4.2.8 Filtragem 47

4.4.2.9 Redisperso 48

4.4.3 Etapas Finais do Processo de produo e Consumo de leo BPF 48

4.4.3.1 Evaporao 48

4.4.3.2 Secagem 49

4.4.3.3 Necessidade do Uso de leo BPF 49

4.4.3.4 Granulao 50

4.4.3.5 Tube Press 50

5. ESTUDO DE CASO 51

5.1 EXECUO DO PLANO DE AO 56

5.1.1 Treinamento de melhoria da produo 56

5.1.2 Treinamento de segurana no processo 57

5.1.3 Treinamento de lavagem dos panos 58

5.1.4 Instalao dos monitores dos filtros 59

5.1.5 Treinamento dos mecnicos para servio nos filtros 60

5.1.6 Testes com novos tecidos nacionais e importados 60

6. RESULTADOS E DISCURSES 62

6.1 OUTROS GANHOS 64

7. CONSIDERAES FINAIS 67

REFERNCIAS 69

ANEXO A 71

ANEXO B 72

ANEXO C 73

ANEXO D 74

ANEXO E 75

ANEXO F 76

14

1. INTRODUO

Neste tpico apresentado o Caulim de forma completa, o problema da pesquisa, juntamento

com os objetivos para alcanar a resoluo do problema. Contm neste tpico tambm a

justificativa da pesquisa e a estrutura do trabalho, onde demonstrado todos os tpicos que

compem a pesquisa.

1.1 APRESENTAO DO TEMA

O termo caulim usado para denominar a rocha que contm a caulinita,

assim como para o produto resultante do seu beneficiamento. formado

essencialmente pela caulinita, apresentando cor branca ou quase branca, devido ao

baixo teor de ferro. um material formado por um grupo de silicatos hidratados de

alumnio, principalmente caulinita e haloisita, secundariamente por diquita e nacrita.

Alm disso, o caulim sempre contm outras substncias sob a forma de impurezas,

desde traos at a faixa de 40-50% em volume, consistindo, de modo geral, de

quartzo, micas, feldspatos, xidos de ferro, etc. A frmula qumica dos minerais do

grupo da caulinita Al2O3.mSiO2.nH2O, onde m varia de 1 a 3 e n de 2 a 4( LUZ,

CHAVES, 2000)

O caulim tem muitas aplicaes industriais e novos usos esto sendo constantemente

pesquisados e desenvolvidos. um mineral industrial de caractersticas especiais, porque

quimicamente inerte em uma ampla faixa de pH; tem cor branca, apresenta timo poder de

cobertura quando usado como pigmento ou como extensor em aplicaes de cobertura e

carga, macio e pouco abrasivo, possui baixas condutividades de calor e eletricidade e seu

custo mais baixo que a maioria dos materiais concorrentes.

Suas principais aplicaes so como agentes de enchimento filler no

preparo de papel; como agente de cobertura coating para papel couch e na

composio das pastas cermicas. Em menor escala o caulim usado na fabricao

de materiais refratrios, plsticos, borrachas, tintas, adesivos, cimentos, inseticidas,

pesticidas, produtos alimentares e farmacuticos, catalisadores, absorventes,

dentifrcios, clarificantes, fertilizantes, gesso, auxiliares de filtrao, cosmticos,

produtos qumicos, detergentes e abrasivos, alm de cargas e enchimentos para

diversas finalidades. (MRTIRES, 2009, pg. 474).

A primeira utilizao industrial do caulim foi na fabricao de artigos

cermicos e de porcelana h muitos sculos. Somente a partir da dcada de 1920

que se teve incio aplicao do caulim na indstria de papel, sendo precedida pelo

uso na indstria da borracha. Posteriormente, o caulim passou a ser utilizado em

15

plsticos, pesticidas, raes, produtos alimentcios e farmacuticos, fertilizantes

entre outros. Atualmente h grande variedade de aplicaes industriais.

(MRTIRES, 2009, pg. 474).

1.1.1 Reservas

As reservas mundiais de caulim so abundantes mais com restrita

distribuio geogrfica. Apenas 4 pases detm 95% de um total estimado de

aproximadamente 15 bilhes de toneladas: Estados Unidos (53%), Brasil (28%),

Ucrnia (7%) e ndia (7%). As reservas brasileiras de caulim

(medida+indicada+inferida) so de 24,5 bilhes de toneladas, das quais 9,4 bilhes

so medidas. So reservas de altssima alvura e pureza, e qualidade internacional

para uso na indstria de papis especiais. Os estados do Par, Amazonas e Amap

so as Unidades da Federao com maior destaque, participando, respectivamente,

com 56%, 41% e 2% do total. Esses depsitos de caulim so do tipo sedimentar,

caracterizando-se por grandes reservas com propriedades para diversas aplicaes

industriais, principalmente em revestimentos de papel (coating). (MRTIRES,

2009, pg. 01)

A tabela 01 demonstra as reservas de Caulim no perodo de 2008, tanto das medidas,

indicadas e inferidas.

Tabela 01 Reservas de Caulim em 2008

UF Medida Indicada Inferida Total

Minrio - Milhes de toneladas

AM 3.785 3.461 2.798 10.044

AP 268 130 0 398

BA 6 3 3 12

ES 0 7 0 7

GO 18 16 80 114

MG 18 13 2 33

PA 5.106 6.138 2.359 13.603

PE 6 0 0 6

PI 1 1 1 3

PR 16 11 15 42

RS 24 20 8 52

SC 92 12 15 119

SP 26 20 20 66

Total 9.366 9.832 5.301 24.499

Fonte: AMB/RAL (1996-2009)

Nas demais Unidades da Federao, verifica-se uma predominncia de caulim

primrio, originado tanto da alterao de pegmatitos como do intemperismo de granitos,

16

destacando-se os Estados de So Paulo, Gois, Santa Catarina e Paran. No perodo de 2003 a

2008, com o desenvolvimento intensivo de pesquisas geolgicas observa-se um significativo

incremento das reservas de caulim, como pode ser observado na tabela 02 e na figura 01.

Tabela 02 Evoluo das reservas de Caulim 2003/2008


Figura 01 Evoluo das reservas de Caulim 2003/2008


No setor caulim no Brasil, destacam-se duas categorias de empresas de minerao: as

de grande (voltadas essencialmente para a exportao e utilizadas na indstria de papis

especiais) e as de pequeno porte (lavra de pequeno e de forma artesanal).

ANO Medidas Indicadas Inferidas Total

Milhes de toneladas

2003 4.309 3.887 3.210 11.406

2004 4.400 3.939 3.154 11.493

2005 4.497 4.078 3.286 11.861

2006 4.116 3.817 2.798 10.731

2007 9.122 9.714 5.360 24.196

2008 9.100 9.700 5.300 24.100

17

1.1.2 Consumo

Apesar de um pico de 520 mil toneladas em 1997 e de oscilaes ao longo do

perodo, o consumo aparente nacional de caulim vem apresentando reduo ao longo do

perodo analisado a uma taxa 7,5% a.a., tendo em vista o aumento da demanda externa

pelo caulim produzido no Pas e sua disponibilidade para exportao. 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 Evoluo do balano de produo e consumo mundial de Caulim 1995/2008

ANO Produo (A) Consumo (B) Saldo (A-B)

Histrico - 1.000 toneladas

1995 1.067 490 577

1996 1.058 460 598

1997 1.666 520 1.146

1998 1.328 418 910

1999 1.487 365 1.122

2000 1.735 350 1.385

2001 1.734 303 1.431

2002 1.757 318 1.439

2003 2.086 237 1.849

2004 2.200 238 1.962

2005 2.410 345 2.065

2006 2.455 60 2.395

2007 2.527 177 2.350

2008 2.580 150 2.430

Fonte: AMB/Sumrio Mineral (1996-2009)

18

Figura 02 Evoluo do balano de produo e consumo de Caulim 1995/2008

Fonte: AMB/Sumrio Mineral (1996-2009)

O caulim consumido no mercado interno provm das minas existentes nos estados de

So Paulo, Minas Gerais, Rio Grande do Sul alm de outros estados de menor produo, que

fornecem caulim para uso na indstria de cermicas brancas, alm de caulim do tipo carga

para a indstria de papel. (MRTIRES, 2009, pg. 479).

As maiores empresas no setor de Caulim no Brasil so: Imerys, CADAM e PPSA,

cujos produtos so direcionados em 15 % para o mercado Brasileiro e 85% para exportao.

O caulim utilizado em diversos setores industriais em todo o mundo, destacando-se o de

papel (cobertura e enchimento), que consome 45% do total, seguido de cermica (porcelana,

cermica branca e materiais refratrios) com 31% e o restante, 24% divididos entre tinta,

borracha, plsticos e outros conforme figura 03. Entretanto, tem como principal competidor

no mercado de papel o carbonato de clcio.

Figura 03 Consumo setorial de Caulim

Fonte: Sumrio Mineral, 2008

19

1.1.3 Comrcio

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

perodo, pode se verificar que a expanso da produo de caulim e a entrada em operao de

novas instalaes de minas e usinas (Imerys e PPSA), tinham como objetivo atender a

demanda externa que se encontrava aquecida, fato que ocorreu at 2007. Entretanto, em 2008

verificou-se que o advento da crise mundial no setor imobilirio americano o qual afetou

profundamente o mercado de papel, reduziu assim a demanda internacional por caulim

causando reduo na produo dos principais produtores nacionais.

Tabela 04 Evoluo do comrcio exterior de Caulim

ANOS Exportao (A) Importao (B) Saldo (A-B)

Toneladas US$ (1.000) Toneladas US$ (1.000) Toneladas US$ (1.000)

1995 580 57,23 2 1,01 578 56,22

1996 602 65,52 3 1,65 599 63,87

1997 765 84,57 4 1,37 761 83,20

1998 964 105,90 5 1,79 959 104,11

1999 1.157 123,12 4 1,41 1.153 121,71

2000 1.391 151,50 5 2,10 1.386 149,40

2001 1.437 157,20 6 2,60 1.431 154,60

2002 1.444 161,70 5 2,60 1.439 159,10

2003 1.852 205,22 6 3,58 1.846 201,64

2004 2.148 233,10 7 3,90 2.141 229,20

2005 2.072 224,90 7 4,00 2.065 220,90

2006 2.404 269,10 9 5,20 2.395 263,90

2007 2.364 303,00 14 7,10 2.350 295,90

2008 2.500 280,30 6 3,10 2.494 277,20

Fonte: CIEF/CACEX/DNPM

Nesse ano, de uma produo de 2,6 milhes de toneladas, 2,5 milhes de toneladas

(96%) tiveram como destino as exportaes. Ressalta-se que o Pas exporta um nmero

reduzido de bens manufaturados a base de caulim, exemplos destes so papis de alto brilho,

papeis longa vida e filme PVC. O destino das exportaes brasileiras de caulim beneficiado

foi: Blgica (20%), Estados Unidos (21%), Japo (14%), Holanda (10%) e Finlndia (10%) e

outros (25%).

20

1.1.4 Perspectivas

O setor de papel continuar, 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 indstria ter como substituto os produtos carbonato de clcio precipitado CCP ou o

carbonato de clcio natural CCN, os quais proporcionam maior alvura, durabilidade e

melhor resultado na impresso de papel. Entretanto, o caulim propicia maior poder de

cobertura na aplicao, maior brilho, maior textura e alvura ao papel.

O crescimento do consumo mundial do caulim como pigmento de papel resultado do

aumento da demanda de papis para imprimir e escrever, utilizados em revistas e panfletos

para propaganda. Tem-se observado que a demanda por papis e cartes especiais, utilizados

em revistas, embalagens e papis publicitrios, vem se elevando acima das expectativas,

impulsionando o crescimento do consumo de caulim para revestimento. Alm do mais, os

produtores mundiais de caulim esto atentos quanto a possvel substituio dessa carga por

insumos alternativos como o CCP e CCN.

A utilizao do caulim continua crescendo nos pases que utilizam o processo de via

cida, para fabricao de papel, entre os quais pases da sia como Japo e Coria do Sul, da

Europa como Blgica, Holanda e Finlndia, alm dos prprios EUA que utilizam o caulim na

indstria 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 indstria de

papel retornou ao patamar vivido antes da crise. Sendo o Brasil o principal produtor mundial

do produto beneficiado pronto para uso na indstria do papel, o pas vem se reestruturando

para manter essa hegemonia, quando poder atingir uma capacidade de produo de 3,3

milhes de t/ano de caulim beneficiado at 2014.

1.2 PROBLEMA DA PESQUISA

Todas as empresas possuem problemas, porm a forma como agem nessas situaes

que demonstra seu diferencial.

Para minimizar os problemas a Imerys foca na melhoria contnua de seus processos,

ela atua com responsabilidade, transparncia e integridade, que so valores fundamentais. O

Sistema de Gesto baseado nas normas ISO srie 9001 e 14001, e OHSAS 18001. Evidencia

21

da preocupao da empresa com a qualidade de seus produtos, com a satisfao de seus

clientes, segurana do trabalho e com o meio ambiente.

Sendo estes problemas considerados como resultados indesejveis no processo de

beneficiamento, que as privam de obter melhor qualidade e produtividade de seus produtos e

servios, gerando perdas e afetando sua sobrevivncia. Nesse contexto, o ciclo do PDCA

(Plan, Do, Check, Action), se torna uma ferramenta fundamental para a anlise desses

problemas a fim de propor e implantar solues eficientes e eficazes para equacionar e

resolver problemas.

O estudo ser desenvolvido na atividade de filtragem onde aps passar por diversas

etapas o minrio chega nesta estao com baixo teor de slido (baixa quantidade de minrio

em uma suspenso aquosa). Na filtragem ocorre a retirada de gua gerando um produto com

elevado teor de slidos denominado redisperso.

Foi identificado nesse processo de beneficiamento de caulim, que a produtividade, a

produo e o tempo de ciclo esto baixos. Esta deficincia compromete todo o processo que

depende deste setor, na produo final e na constante necessidade de crescimento da produo

para que a meta mensal da estao de produo seja atingida.

Dessa maneira este estudo pretende responder ao seguinte problema: De que maneira o

ciclo de PDCA pode minimizar as diferenas no tempo de processo e baixa produo em

relao ao valor de projeto?

1.3 OBJETIVOS

1.3.1 Objetivo Geral

Diminuir a diferena da produo atual com a produtividade determinada pelo projeto

utilizando a ferramenta: ciclo de PDCA.

1.3.2 Objetivos Especficos

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 aes de modo a melhorar a forma de operao da estao;

Elaborar procedimentos operacionais visando aperfeioar a estao;

Determinar processo de manuteno de modo a atender a operao da estao;

Aplicar 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, gerao

de processos mais seguros e eficientes, alm do constante crescimento da produo. A

Imerys no Estado do Par, hoje a maior em beneficiamento de caulim do mundo, com

capacidade para produzir mais de 2 milhes de toneladas por ano (SIMERAL, 2013, pg. 3).

Em virtude deste contexto de extrema importncia a dedicao em manter seu processo

funcionando em ordem e conforme as especificaes do projeto, para que seja atendida as

metas de produo.

A empresa Imerys est com um problema de baixa produo diria e com isso

afetando a meta mensal de slidos na entrada dos evaporadores. O atendimento de uma meta

proporcionada por um bom andamento do processo, e com uma previso de demanda correta,

tem-se que fazer com que o processo trabalhe para garantir essa meta, sendo que isto no vem

acontecendo.

O setor foco do estudo o de Filtragem filtro prensa(FPG) que significativamente vem

influenciando o rendimento da rea seguinte por conta do slido baixo gerados na etapa FPG.

Desta maneira elevando o consumo de combustvel e prejudicando a meta mensal de custo.

Os custos mensais so para garantir s atividades de um negcio, nesse sentido a

empresa estudada tem diversos custos aplicados em sua rota de produo, dentre estes temos

os gastos com reagente e combustvel, os mesmos tm valor programado mensal de R$

7.000.000.

23

Um dos reagentes utilizados o BPF (Baixo ponto de fulgo), que um leo pesado

resultante do craqueamento do petrleo. No processo, o combustvel queimado para gerar

gases quentes e vapor, estes so responsveis em elevar os slidos 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 relao ao oramento, de janeiro a abril a quantidade

de consumo mdio foi 1% acima do oramento, este percentual representa aproximadamente

R$ 62.166,00. Os evaporadores, equipamentos da etapa seguinte da FPG trabalham na poro

lquida do material. Desta forma, para melhorar o rendimento, necessrio uma menor

quantidade de gua chegando em sua alimentao; e para elevar os slidos preciso a

otimizao dos processos anteriores, principalmente na filtragem prensa grande, de modo a

garantir as metas de consumo.

No processo de avaliao em conjunto com a gerncia da companhia estudada,

buscou-se os pontos que poderiam contribuir para a melhoria do processo, nesta avaliao

percebemos que o processo produtivo da filtragem prensa grande apresentava rendimento

abaixo do projeto planejado em 2007. Assim, define-se como esta sendo a rea de estudo.

A baixa produtividade da estao em relao ao projeto inicial da ordem de 30%,

ento o trabalho prope analisar os motivos desta baixa produo atravs do ciclo PDCA.

Desta forma pode-se ter uma boa organizao para identificar o problema, observar,

determinar e propor um plano de ao para a execuo do estudo e melhorias para minimizar

os problemas.

1.5 ESTRUTURA DO TRABALHO

O trabalho de concluso de curso consiste em seis tpicos, onde primeiramente h uma

introduo para delimitao do tema, ao qual contm os problemas da pesquisa, os objetivos,

tanto geral como especfico, e a justificativa da pesquisa. Em seguida o embasamento terico

que nos guiou h um resultado de sucesso. No terceiro tpico demonstrado os

procedimentos metodolgicos que foram utilizados para a realizao da pesquisa. No quarto

tpico h o cenrio do estudo, onde sero apresentados a empresa, sua linha de produtos e seu

processo produtivo. No quinto tpico h o estudo de caso, que consiste a criao do

Diagrama de Ishikawa e a criao e execuo do plano de ao. No sexto tpico esto os

resultados e discusses encontrados na pesquisa. E por fim as consideraes finais.

24

2. EMBASAMENTO TERICO

Neste tpico tero os conceitos utilizados para a construo da pesquisa.

2.1 GESTO DA QUALIDADE

Qualidade um conceito complexo e de difcil consenso, podendo assumir diversos

significados, dependendo das idiossincrasias de cada indivduo. Tentando explorar a

complexidade e as possveis interpretaes desse conceito, um professor de Harvard, David

Garvin, pesquisou no ambiente corporativo e na literatura as vrias definies de qualidade e

as classificou em cinco abordagens. Na abordagem que ele denomina transcendental, o

conceito de qualidade sinnimo de excelncia inata, absoluta e universalmente

recomendvel. (BATALHA et al, 2008)

Uma segunda abordagem, baseada no produto, trata a qualidade como uma varivel

precisa e mensurvel, oriunda dos atributos do produto. Por sua vez, a abordagem baseada no

usurio admite que qualidade uma varivel subjetiva, pois est associada capacidade de

satisfazer desejos e necessidades do consumidor. A quarta abordagem, baseada na produo,

tpica do ambiente produtivo, em que a qualidade uma varivel precisa e mensurvel,

oriunda do grau de conformidade s especificaes. Finalmente, a abordagem baseada no

valor mistura os conceitos excelncia e valor, destacando os trade-offs preo. (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 um processo" e o

conceito da preveno utilizado para identificar e melhorar as correntes de valor existentes

ou que esto 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

compem o processo.

Segundo Campos (2004), um produto ou servio de qualidade aquele que atende

perfeitamente, de forma confivel, de forma acessvel, de forma segura e no tempo certo s

necessidades do cliente.

25

A qualidade tem existido desde tempos em que os chefes tribais, reis e faras

governavam. Inspetores aceitavam ou rejeitavam os produtos se estes no cumpriam as

especificaes governamentais. (VERAS, 2009).

O movimento da qualidade tem contribudo de forma marcante at os dias atuais na

obteno das vantagens competitivas junto s empresas.

Segundo Batalha et al (2008), a evoluo da qualidade pode ser analisada sob vrias

etapas, tais como:

Em seus primrdios, o conceito predominante na rea da qualidade era o da inspeo,

no sentido de segregar os itens que apresentavam no conformidades, ou seja, uma

abordagem predominantemente corretiva. No ambiente produtivo do incio do sculo

XX predominava o modelo de administrao taylorista, ou administrao cientfica,

que marcou o surgimento da funo do inspetor, responsvel pela avaliao da

qualidade dos produtos.

Na dcada de 1920, comearam 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 grficos

de controle estatstico do processo, que marca a transio de uma postura corretiva

para uma proativa de preveno, monitoramento e controle. Shewhart tambm

introduziu o conceito de melhoria contnua, propondo o ciclo PDCA, que depois foi

mundialmente difundido por W. Edwards Deming. Embora a abordagem

predominante fosse proativa, nessa poca rea de qualidade ainda era de

responsabilidade de inspetores e especialistas, com tmida participao dos

trabalhadores nos processos de avaliao e melhoria da qualidade.

A terceira era, denominada garantia da qualidade, tem seu embrio na dcada de

1950, com a primeira abordagem sistmica, proposta por Armand Feigenbaum,

denominada controle da qualidade total, que deveria envolver todas as reas da

organizao e no s o setor produtivo. A abordagem sistmica viria a influenciar

fortemente as normas da International Organization for Standardization (ISO), srie

ISO 9000, cuja primeira verso de 1987, denominada sistemas de garantia da

qualidade. Essa primeira verso da norma traduz o pensamento da terceira era, que

surgiu em meio expanso da globalizao, para facilitar a relao de clientes e

fornecedores no que concerne s questes de qualidade.

26

A quarta era, denominada gesto da qualidade, comeou a ser cunhada no Japo no

perodo ps-guerra, quando especialistas americanos, como W Edwards Deming e

Joseph M. Juran, participaram do programa de reconstruo. Nesse perodo, esses

especialistas difundiram os conceitos e tcnicas da qualidade, que foram recebidos

com muito entusiasmo pelas empresas japonesas. O modelo japons, controle da

qualidade por toda a empresa, incorporou vrios elementos da gesto da qualidade

total, mas enfatizou alguns aspectos, tais como averso ao desperdcio, nfase na

melhoria continua da qualidade (kaizen) e forte participao dos colaboradores. Essa

evoluo pode ser observada atravs da figura 04.

Figura 04 Evoluo da rea de qualidade

Fonte: Baseada em Batalha et al (2008)

Segundo Ferreira (1994), a qualidade passa para outra etapa, a Viso Estratgica

Global, com o objetivo da sobrevivncia da empresa e competitividade em termos mundiais

para atender as grandes transformaes que vm ocorrendo no mercado.

Segundo Werkema (1995), o controle da qualidade moderno teve seu incio na dcada

de 30, nos Estados Unidos, no entanto a Segunda Guerra Mundial foi o grande catalisador

27

para a aplicao do controle de qualidade em maior nmero de indstrias americanas e

tambm foi adotado na Inglaterra no ano de 1935. Antes da Segunda Guerra, o Japo j

conhecia os padres normativos Britnicos BS 600 e alguns especialistas japoneses j haviam

comeado a estudar as tcnicas estatsticas modernas.

Qualidade sempre foi importante. Mas parece mais essencial em pocas de crise.

Talvez porque, nos perodos de turbulncia econmica, valores, procedimentos, estratgias

enfim o que sempre se fez, tudo em que sempre se acreditou, tudo o que sempre guiou as

aes da organizao comeam a ser drasticamente questionados. Ou no limite a dar errado.

(PALADINI, 2009).

A gesto da qualidade se insere com perfeio neste contexto. No ponto de vista do

processo produtivo, esforos para eliminar defeitos ou minimizar desperdcios, podem

determinar a otimizao do processo e com isso reduzindo os custos, levando a empresa a ter

um diferencial competitivo, mas para isso importante o conceito de qualidade e o

envolvimento de todos, segundo Paladini (2009), a gesto da qualidade total incorpora o

envolvimento de todos os elementos da organizao no esforo contnuo de adequar o produto

ao uso, a partir das atividades individuais de cada um no processo produtivo ou em qualquer

outra rea. A Gesto da Qualidade Total comea sua atividade bsica com contribuies

individuais. Espera-se que estas contribuies estejam plenamente engajadas num movimento

organizado, integrado e inequivocadamente direcionado. Da mesma forma que a adequao

efetiva de um produto ao uso um processo evolutivo por excelncia.

2.2 MELHORIA CONTNUA

A Melhoria Contnua um dos principais alicerces da Imerys. Foi atravs desta base

que foi elaborado este projeto, para ocorrer a excelncia e qualidade de produtos/processos.

Para Davis (2001, p.154) a melhoria contnua possui um significado geral que [...] um

esforo continuado para melhorar todas as partes da organizao e todas as sadas. E um

significado mais especfico [...] est focado na melhoria contnua dos processos utilizados

para executar o trabalho.. neste sentido mais especfico que foram levantados os dados

necessrios para ser realizada a melhoria contnua do Filtro Prensa Grande(FPG).

Para Caffyn & Bessant (1996), melhoria contnua um amplo processo empresarial de

evidente e intermitente inovao incremental. Para os autores, as atividades de melhoria

surgem como resposta a um contexto de grande agitao do mercado atual onde h

28

necessidade de adaptao contnua, e seu desempenho est relacionado capacidade de cada

empresa de gerir seus processos de negcio e suas operaes. Resumidamente Caffyn (1999)

conceitua melhoria contnua como um amplo processo concentrado na inovao incremental

que envolve toda a organizao.

A melhoria contnua esta presente em diversas abordagens relacionadas a sistemas de

gesto, mostrando a sua importncia cada vez maior para a organizao e pra a gesto da

qualidade. A melhoria esta intrinsecamente relacionada, por exemplo, com a Gesto da

Qualidade Total conhecida nos pases ocidentais como TQM, que busca a melhoria contnua

dos processos e que essa melhoria resulte em produtos e servios de melhor qualidade (Shiba

et al, 1997). As empresas que adotam a filosofia da Produo Enxuta tambm possuem a idia

de melhoria contnua bem disseminada dentro da organizao. O objetivo principal da

abordagem otimizar os processos e procedimentos produtivos por meio de um mtodo

racional de fabricar produtos pela contnua eliminao de desperdcios. Para Womack &

Jones (1998) a melhoria contnua de processo incremental includa entre os princpios da

produo enxuta para alcanar alto nvel de qualidade (poucos defeitos) e produtividade.

2.3 CICLO DE PDCA

O Ciclo PDCA um mtodo gerencial de tomada de decises para garantir o alcance

das metas necessrias sobrevivncia de uma organizao. (WERKEMA 1995).

importante a adoo de um mtodo de anlise e soluo de problemas, para

estabelecer um controle de cada ao. H diversos mtodos sendo utilizados atualmente. O

Ciclo PDCA (Plan, Do, Check, Action), tambm conhecido como Ciclo de Shewhart, Ciclo da

Qualidade ou Ciclo de Deming, uma metodologia que tem como funo bsica o auxlio no

diagnstico, anlise de problemas organizacionais, sendo extremamente til para a soluo de

problemas. (QUINQUIOLO, 2002).

O mtodo tem como objetivo exercer o controle dos processos, podendo ser usado de

forma contnua para seu gerenciamento em uma organizao. Sua utilizao est ligada ao

entendimento do conceito de processo, sendo importante que todos os envolvidos em sua

aplicao entendam a viso do processo como a identificao clara dos insumos,dos clientes e

das sadas que estes adquirem, alm dos relacionamentos internos que existem na organizao

(TACHIZAWA, SACAICO, 1997).

29

Tal ciclo deve estar sempre evoluindo, por meio da medio e observao dos efeitos

sendo que o fim de um processo sempre o incio de outro processo, dando incio a uma nova

melhoria no sistema. Shiba et al. (1997) salienta que o PDCA simboliza o princpio da

interao na resoluo dos problemas, efetuando melhorias por etapas e repetindo o ciclo de

melhorias vrias vezes.

Necessrio tambm se faz a compreenso de que ao implementar o PDCA a

organizao quer acima de tudo atingir suas metas de desempenho, que esto sinalizadas no

planejamento estratgico organizacional, no entanto, no basta ter o suporte gerencial e

tcnico necessrios, os mesmos podem no fazer realmente efeito se a organizao no tiver

uma liderana capaz de implementar as mudanas necessrias (AGUIAR, 2006).

O modelo de PDCA trabalhado chamado PDCA de melhorias que envolve oito

etapas, a seguir especificadas.

Etapa Planejamento (P): Consiste no estabelecimento de metas e mtodos para

alcanar as metas propostas, constituindo-se das seguintes fases: (1) identificao do

problema, (2) observao, (3) anlise e (4) plano de ao.

Etapa Execuo (D): Consiste em executar as tarefas conforme foram previstas na

etapa de planejamento. Constitui a fase (5) - ao

Etapa Verificao (C): Consiste em comparar os resultados obtidos na etapa execuo

com a meta que foi planejada, constituindo a fase (6). Caso o bloqueio no foi efetivo, pode-

se retornar e atuar novamente.

Etapa Corretiva (A): Consiste em atuar no processo a partir dos resultados obtidos.

Constitui-se de duas fases: (7) Padronizao e a (8) concluso (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 um mtodo de gesto, representando o caminho a ser seguido para

que as metas estabelecidas possam ser atingidas. Na utilizao do mtodo poder ser preciso

empregar vrias ferramentas, as quais constituiro os recursos necessrios para a coleta, o

processamento e a disposio das informaes necessrias conduo 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 ento o diagrama de causa efeito utilizado para sumarizar e apresentar as

possveis causas do problema considerado, atuando como um guia para identificao da causa

fundamental deste problema e para determinao das medidas corretivas que deveram se

adotadas. (WERKEMA 1995).

31

Batalha et al (2008) afirma: a ideia construir uma rede lgica de anlise de causa e

efeito dos problemas a rea de qualidade, atravs dos seguintes passos:

Identificar problemas (efeitos) e coloca-los direita do diagrama;

Utilizar o brainstorming para gerar as causas desse problema (efeito), pode utilizar os

6M (materiais; mtodos; mquinas; mo de obra; meios de medio e meio ambiente)

para orientar a discusso;

Posicionar as principais causas nos ramos (espinhas) 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 vrios nveis de caractersticas

que afetam o problema definido, a espinha grande so as causas primarias onde nessa espinha

podem ter relacionadas outras causas, como sendo as causas secundrias ou espinhas mdias

que tambm podem ter causas relacionadas, que so as causas tercirias ou espinhas

pequenas.

Em 1943, Ishikawa desenvolveu o diagrama de causa-efeito ou diagrama 6M. Este

diagrama conhecido como 6M, pois em sua estrutura, todos os tipos de problemas podem

ser classificados como sendo de seis tipos diferentes:

Mtodo: relacionado forma que o processo realizado;

Matria-prima: relacionado aos insumos necessrios para a realizao do processo;

32

Mo de obra: relacionado mo de obra utilizada para realizar o trabalho;

Mquina: relacionado a todos os equipamentos utilizados no processo;

Meio ambiente: relacionada ao ambiente de trabalho como iluminao,temperatura,

rudos, etc.;

Medida: relacionado forma como se mede o desempenho do processo ou a forma

como controlado.

Figura 07 Diagrama de causa e efeito 6M

Fonte: Ferreira (2012)

33

3. PROCEDIMENTOS METODOLGICOS

Neste tpico foi feito o enquadramento metodolgico da pesquisa, o delineamento do

processo produtivo, onde so demonstradas as condies necessrias para o nicio da

operao, juntamento com o fluxo de alimentao e produo. O tpico demonstra tambm os

passos bsicos para a resoluo do problema.

3.1 TIPO DA PESQUISA

O estudo possui como tcnica de pesquisa a documentao indireta que se baseia na

pesquisa documental e bliogrfica. Segundo Gil (2010, pg 29), a pesquisa bibliogrfica [...]

elaborada com base em material j publicado.. Gil (2010, pg. 31) tambm diz que a pesquisa

documental [...] quando o material consultado interno organizao [...]. Pode-se

classificar desta forma o tipo da pesquisa indireta, devido aos relatrios operacionais que

demonstram a crescente evoluo de produo e a diminuio do tempo de ciclo da estao

FPG , como tambm ao referencial terico que d embasamento para o estudo.

A outra tcnica de pesquisa a documentao direta que se baseia na pesquisa de

campo exploratria-experimental. Segundo Gil ( 2010, pg. 27), [...] a pesquisa exploratria

tem como propsito proporcionar maior familiaridade com o problema [...]. Segundo Gil (

2010, pg. 32), [...] a pesquisa experimental consiste essencialmente em determinar um objeto

de estudo, selecionar as variveis capazes de influencia-los e definir as formas de controle e

de observaes dos efeitos que a varivel produz no objeto. . Para conseguirmos resolver os

problemas da FPG necessrio o conhecimento de todo o processo da estao e quais as

variveis que podem influenciar o problema da filtragem.

Desta forma o presente estudo, uma pesquisa documental e exploratria de campo

onde foi possvel 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 ser baseada na coleta e anlise de dados de processo na forma de consulta

a fontes documentais, anlise dos databooks do fabricante e planilhas de acompanhamento de

processo realizadas pelos operadores.

O equipamento Filtro Prensa Grande (FPG) possui ciclo de produo, que composto

de acordo com a figura 08.

34

Figura 8 Composio do tempo de ciclo

Fonte: Autoria Prpria

O processo em estudo dividido em etapas.

A figura 9 mostra o FPG n 5 na fase preparatria para enchimento, nesta etapa todas

as cmaras de filtragem esto vazias esperando o inicio do bombeamento de polpa.

Figura 9 Processo de fechamento do Filtro Prensa Grande

Fonte: Arquivo Tcnico 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 so retiradas do filtros.

Figura 10 Processo de abertura do Filtro Prensa Grande


3.2.1 Enchimento

No incio do ciclo da filtragem, as duas bombas so ligadas simultaneamente,

operando com a vazo mxima para um enchimento rpido do Filtro Prensa.

A bomba Nemo atua como bomba de pr-enchimento, sendo que a presso deve ser

regulada no manmetro (8 bar), a partir deste momento, a bomba de alta presso continua

operando at chegar a presso de 10 bar.

3.2.2 Secagem

Aps o desligamento da bomba de alta presso, 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, aps esta etapa o

filtro aberto para a derrubagem das tortas.

36

3.2.4 Condies mnimas necessrias para o nicio da operao

Figura 11 Filtro Prensa Grande 5


3.2.4.1 Nvel mnimo no reservatrio de alimentao

Para o incio da filtragem preciso que o tanque de alimentao tenha nvel 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 incio da filtragem o painel local precisa esta energizado, isto , ligado

eletricamente.

3.2.4.3 Filtro Prensa fechado

Aps 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 informao de filtros

fechado.

37

3.2.4.4 Dispositivo de deslocamento de placas, caso previsto, em posio inicial

Deslocador de placas na posio inicial aguardando encerramento da filtragem para

inicio do descarregamento.

3.2.4.5 Chaves de emergncia do Filtro prensa no devero estar atuadas

Para garantir a segurana do sistema o filtro e dotados com chaves de segurana que

quando atuadas desligam totalmente o equipamento.

3.2.4.6 Vlvulas de entrada de caulim e sada de filtrado abertas, demais fechadas

Esta condio garante que o filtro ser alimentado aps ser dado comando alimentar.

3.2.4.7 Operador

Item que garante a operao do equipamento, este responsvel pela operao e

reportar qualquer problema com o equipamento.

3.2.5 Fluxo de alimentao e produo

Conforme ilustra a figura 12, o fluxo de alimentao dos filtros depende do setor

anterior ao processo de filtragem prensa que o alvejamento, neste setor so designados dois

tanques para alimentar seis filtros.

A tubulao que leva o produto do alvejamento at os filtros possuem quatro bombas

nas entradas de cada filtro para puxar o produto do tanque e vlvulas em cada sada de uma

tubulao, sendo assim possuindo um sistema de possibilidades para o funcionamento dos

filtros.

Os filtros so dispostos a formar trs linhas de produo, sendo assim limitando ao

setor a produo em paralelo de somente trs produtos distintos. Ao final de cada linha h um

tanque para que o produto dos filtros seja armazenado e encaminhado a fase seguinte.

38

Figura 12 Fluxo de alimentao e produo do FPG


3.3 METODOLOGIA ADOTADA

A pesquisa foi desenvolvida em nove etapas que foram:

1 etapa: Compreenso e delimitao do tema;

2 etapa: Pesquisa bibliogrfica sobre o tema;

3 etapa: Levantamento dos dados para melhor visualizao do problema;

4 etapa: Elaborao do Diagrama de Ishikawa para obteno das causas do problema;

5 etapa: Definio das causas fundamentais a partir da anlise feita no Diagrama de

Ishikawa;

39

6 etapa: Elaborao do plano de ao para combater o problema, em comum acordo

entre os gestores;

7 etapa: Execuo do Plano de ao;

8 etapa: Acompanhamento dirio do processo, para verificar se o plano de ao est

bem sucedido ou se ser necessrio modificaes;

9 etapa: consideraes finais.

40

4. CENRIO DO ESTUDO

Neste tpico 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 um grupo empresarial de origem francesa que atua nos cinco continentes.

Fornece aditivos para as indstrias de tintas, papel, plstico, oral care e personalcare, entre

outras.

Suas unidades fabris (figura 13), estrategicamente localizadas, produzem anualmente

13 milhes 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 Localizao das unidades da Imerys no Brasil


41

4.2 LINHA DE PRODUTOS

A linha de produtos compreende carbonatos de clcio naturais e precipitados, caulins

naturais finos e delaminados e caulins calcinados. Todos esses produtos abrangem aplicaes

que vo desde fillers para papel quanto pigmento para tintas de revestimento.

4.3 OPERAO DA EMPRESA

O Grupo Imerys atua em mais de 47 pases, em todos os continentes, com cerca de 16

mil colaboradores em todo o mundo. No Par, opera desde 1996 atravs da Rio Capim Caulim

(RCC). Em 2010, adquiriu a Par Pigmentos S.A. (PPSA), que pertencia ao Grupo VALE. As

duas empresas esto situadas no municpio de Barcarena (com planta e portos) e em Ipixuna

do Par (minas).

O grande crescimento de mercado impulsionou a Imerys em ampliar a capacidade

produtiva no estado, passando por vrias expanses chegando na capacidade instalada

2.000.000 ton/ano. Na ltima expanso, 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

elevao dos slidos na redisperso e causaria a reduo das atividades nas filtragens antigas.

O beneficiamento do caulim na empresa e feito a mido, aps passar por diversas

etapas o minrio chega na filtragem com baixo teor de slidos ( baixa quantidade de mineiro

em uma suspenso aquosa).

42

4.4 PROCESSO DE BENEFICIAMENTO

Figura 14 Processo de extrao e beneficiamento do caulim


At a produo do caulim beneficiado para embarque no porto de Barcarena, a Imerys

RCC desenvolve um conjunto de atividades que se inicia com a lavra do minrio, na mina da

empresa, no municpio de Ipixuna. Entre essas duas etapas extremas, uma sequncia de

processos transforma o minrio bruto em produtos de alta qualidade para o mercado

internacional.

Para o mercado Norte Americano os produtos so embarcados na forma de polpa

com alto teor de slidos , enquanto os produtos para carga ( filler ) so vendidos na forma

de lumps (produto em forma de pedao), enquanto que para o mercado da Europa so

embarcados preferencialmente os produtos secos e granulados . Para o mercado asitico os

embarques so feitos em big bags de 1.000 kg cada de produto seco .

43

Para melhor compreenso de todos os processos envolvidos na produo do caulim

beneficiado, esto apresentadas, a seguir, as etapas desenvolvidas na rea da mina, a funo

do mineroduto e as atividades de operao da planta de beneficiamento.

4.4.1 rea da mina em ipixuna no par

4.4.1.1 Lavra a cu aberto

A remoo do minrio da formao geolgica, na qual se encontra, feita utilizando-

se maquinrio pesado, retro escavadeira mecnica, p carregadeira e caminhes, tpicos de

lavra mineral, seguindo as prticas modernas de extrao e proteo ambiental. Segue figuras

15 e 16 com a vista erea das lavras utilizadas pela Imerys.

Figura 15 Vista area da mina RCC Ipixuna PA


44

Figura 16 Vista area da mina PPSA Ipixuna PA


4.4.1.2 Disperso do Minrio

Consiste na primeira fase de processamento do caulim. O minrio retomado da pilha

de estocagem e alimentado na disperso por uma retro-escavadeira. O minrio misturado

com gua e agentes dispersantes, em um equipamento denominado blunger (tanque de

agitao intensa). A mistura origina uma polpa, na qual as partculas de areia fina e caulim

esto em suspenso, sendo ento bombeada para a estao de desareiamento.

4.4.1.3 Desareiamento na Mina

A polpa de caulim disperso bombeada para uma bateria de ciclones, operando em

trs estgios de classificao granulomtrica. O caulim concentra-se no overflow (passagem

por cima), pois tem granulometria mais fina, enquanto que o rejeito arenoso concentra-se na

poro mais grossa que 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 so caracterizados por areia de granulometria fina os quais so

45

enviados para dentro da rea lavrada. Desse modo, contribuindo para a recuperao e

reflorestamento das reas mineradadas. Salienta-se que o processo da mina opera em circuito

fechado reutilizando toda a gua da bacia de rejeitos, no havendo desse modo qualquer

descarte de efluente industrial na mina. A figura 17 demonstra a rea desse processo.

Figura 17 Vista area da planta da PPSA Ipixuna -PA


4.4.1.4 Transporte via Mineroduto

A polpa desareiada, aps acondicionamento, bombeada atravs de um mineroduto de

160 km de extenso, desde a mina at a planta de beneficiamento em Barcarena. Para evitar o

crescimento de bactrias nos materiais e evitar corroso do mineroduto utilizado biocida

glutaraldeido e para a manuteno da viscosidade da polpa adicionado sulfato de alumnio

antes de iniciar o bombeamento.

46

4.4.2 rea da planta industrial de beneficiamento

4.4.2.1 Descarga do Mineroduto

A polpa de caulim proveniente da mina, atravs do mineroduto, descarregada em

trs (tres) grandes tanques de ao, onde acondicionada para, posteriormente, ser processada

na usina de beneficiamento da planta industrial. Nessa fase, feita tambm a diluio do

material para condicionar a polpa viscosidade e concentrao adequadas ao beneficiamento

na planta de beneficiamento. Nesta diluio, utilizada gua recuperada da bacia de

conteno de rejeitos. A figura 18 demonstra a planta de beneficiamento de Caulim

juntamente com a rea da bacia

Figura 18 Vista rea da planta da Imerys RCC Barcarena - PA

Fonte: Arquivo Tcnico SGI 2010

47

4.4.2.2 Desareiamento na Planta

Essa etapa, desenvolvida na planta industrial, consiste na remoo de minerais que no

foram retirados durante o mesmo processo realizado na rea da mina, assim a partir dos

tanques mencionados a polpa de caulim, bombeada para um conjunto de peneiras .

A parte com maior granulometria, separada nos ciclones, denominada overflow

(retido), constituda de rejeitos como areia e caulim grosso e so bombeados para as bacias

de conteno. O produto fino (caulim) do peneiramento bombeado diretamente para os

tanques de processamento.

4.4.2.3 Separao Magntica

Para obteno de ndices elevados de alvura dos produtos, a polpa de caulim

processada em separadores eletromagnticos criognicos (a bobina geradora do campo

magntico imersa em um banho de hlio lquido a 270 C negativos) de alta intensidade

para a remoo de partculas como minerais de ferro e titnio de colorao escura. O produto

dessa fase ento bombeado para os tanques de produtos no magnticos e os rejeitos

capturados nesta fase so removidos com a gua reciclada da prpria bacia de rejeitos e

seguem para a bacia de conteno de rejeitos. Nas bacias, a parte mais grosseira fica

depositada no fundo e a gua com pequena quantidade de caulim, retorna para uso

noprocessos da planta de beneficiamento.

4.4.2.4 Pr Moagem

Para reduo da granulometria do produto da separao magntica, a polpa

introduzida em um conjunto de moinhos de areia, onde o meio moedor e agitao vigorosa

promovem a quebra das partculas agregadas resultando em um produto mais fino,

possibilitando uma maior recuperao do bem mineral nas etapas de centrifugao.

4.4.2.5 Centrifugao

A etapa de centrifugao tem por objetivo principal a separao do produto na faixa

granulomtrica desejada. As centrfugas de alta rotao so responsveis pela adequao

granulomtrica final dos produtos. Nas centrfugas, a polpa de caulim submetida a uma

48

fora de cerca de trs vezes a da gravidade, o que resulta na separao entre produtos finos e

grossos. Os produtos mais finos so conduzidos diretamente para o alvejamento qumico,

enquanto que os materiais mais grosseiros so enviados para tanques onde sero utilizados na

produo de outros produtos.

4.4.2.6 Delaminao

Nessa etapa, os materiais de maior granulometria (frao grossa) provenientes da

centrifugao, so misturados (blendados) ao produto da pr-moagem e encaminhados a

delaminadores, onde, novamente, o meio moedor e uma intensa fora de atrio reduzem o

tamanho granulomtrico do caulim, separando aglomerados em partculas individuais. Os

produtos delaminados so ento reconduzidos novamente para as centrfugas para a devida

adequao da granulometria do caulim s especificaes de cada produto.

4.4.2.7 Alvejamento e Floculao

A elevao dos ndices de brancura (alvura) do caulim concluda com a reduo, via

reao qumica, dos compostos de ferro e titnio ainda presentes no minrio e

condicionamento do material para a filtragem.

4.4.2.8 Filtragem

Nesta fase ocorre a retirada da gua com os contaminantes solubilizados na fase

anterior alvejamento, o processo corre em dois tipos de equipamentos conforme abaixo.

Filtro tambor a vcuo: Neste filtro a polpa de caulim e bombeada para um tambor

rotativo o qual utiliza vcuo para filtrar, neste equipamento a torta formada no sofre ao de

presso e desta forma tem menos slidos contido. A umidade final da torta aps a passagem

pela filtragem sob presso de 35 a 45 %.

Filtragem prensa: Neste filtro a polpa de caulim e bombeada para dentro de cmaras

de filtragem e nestas cmaras a polpa sobre presso de modo a expulsar toda agua contida em

seu interior gerando assim uma torta com baixos teores de gua, com umidade final da torta

entre 40- 50% de umidade.

49

4.4.2.9 Redisperso

A redisperso consiste na transformao das tortas de caulim produzidas na fase

anterior em uma nova suspenso, possibilitando a evaporao. O processo feito com a

adio, s tortas de caulim, de agentes dispersantes, em equipamentos redispersores, de

intensa agitao mecnica, que colocam novamente as partculas de caulim em suspenso

transformando a torta em uma polpa lquida contendo alto teor de slidos.

4.4.3 Etapas finais do processo de produo /Consumo de leo BPF

4.4.3.1 Evaporao

O processo de evaporao tem por objetivo diminuir o teor de umidade da polpa

redispersa para nveis de 30 - 35 %. O sistema de evaporao composto por um vaso

cilndrico, termo compressor e conjunto de trocadores de calor tipo placas e de uma caldeira

flamo-tubular, que utiliza leo BPF (baixo ponto de fulgo), como combustvel. O vapor

gerado pela caldeira alimenta um trocador de calor vapor/polpa, que promove o aquecimento

da polpa at a temperatura de ebulio da gua. A polpa aquecida alimenta na seqncia o

evaporador, onde atravs do sistema de vcuo retira-se o vapor gerado na evaporao

passandoo por condensadores. O lquido condensado, resultante do processo de evaporao

da polpa reutilizado em determinadas etapas do processo de beneficiamento de caulim.

A polpa concentrada ento estocada em tanques com capacidade mdia de 5.000 ton

cada e embarcada desta forma, ou para alimentao do processo de secagem.

O consumo de leo BPF nos evaporadores pode variar de 6 a 8 kg de leo BPF / ton

de polpa evaporada dependendo do tipo de produto, umidade de alimentao e a umidade

final especificada para a polpa. A figura 19 mostra a rea porturia da Empresa.

50

Figura 19 Vista area do porto da IRCC e PPSA Barcarena PA


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 bombeada

para secadores tipo spray dryer fabricados pela NIRO, onde passa por disco rotativo de alta

velocidade (atomizador) onde so formadas pequenas gotculas (spray) que caem dentro da

cmara de secagem onde em contra corrente com ar previamente aquecido a 350 - 400 C

permitem a evaporao da gua. O ar quente utilizado no secador gerado a partir de um

trocador de calor tipo gs/ar. O gs quente responsvel pelo aquecimento do ar de secagem

obtido pela queima de combustvel (BPF-1A) em uma fornalha revestida com tijolos

refratrios

O caulim seco ento enviado para oito silos de estocagem, com capacidade unitria

de 5.000 toneladas. Dos silos, o caulim retomado por transportadores de correia e

embarcado nos navios no porto privativo da IRCC. O caulim tambm pode ser embarcado em

big bags de 1.000 kg. O consumo de leo BPF nos secadores situa-se na faixa de 36 40 kg

/ton de p produzida.

51

4.4.3.3 Necessidade do uso de leo BPF

O leo BPF um insumo imprescindvel nos processos de evaporao e secagem dos

produtos, tendo em vista estes serem comercializados na forma lquida, com alta concentrao

de slidos em suspenso (denominada polpa), e tambm na forma de granel seco.

4.4.3.4 Granulao

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 so enviadas para estocagem em baias com capacidade de 5.000 ton cada.

4.4.3.5 Tube Press

Utilizado para a produo de caulins tipo carga (filler), cujo processo consiste na

filtragem de caulim floculado em filtros na forma de tubos, onde por prensagem em alta

presso formada uma torta com aproximadamente 18 % de umidade. A descarga dessas

tortas feita por um dispositivo de ar comprimido que causa a fragmentao da torta formada

em pequenos pedaos (lumps) os quais seguem para estocagem em armazm (baias). Por ser

produzido com elevado grau de segurana estes produtos no necessitam de quaisquer outros

equipamentos de secagem.

52

5. ESTUDO DE CASO

Em 2005 durante os estudos para a expanso final da planta de Barcarena, a empresa

Imerys na busca de uma melhor soluo energtica se deparou com duas questes. A de usar

equipamento com resultado final de menor slidos e investir na compra de dois evaporadores

(crescimento no consumo de combustvel) ou usar equipamentos que geram de maior slidos

e comprar apenas um evaporador?

A desciso tomada foi a segunda, de comprar equipamentos de alto rendimento que

geram mais slidos. Ento foi gerado um projeto para est compra do filtro. Cada filtro

produziria a uma taxa de 12 toneladas hora e slidos 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 rea no havia ainda atingido a sua capacidade de projeto. Nas figuras

20, 21 e 22 esto os grficos com os dados coletados de tempo de ciclo, produo e

produtividade.

Figura 20 Dados do tempo de ciclo anterior ao plano de ao


53

Figura 21 Dados da produo anterior ao plano de ao


Figura 22 Dados da produtividade anterior ao plano de ao


Como base na coleta de dados histricos surgiu a pergunta, qual a causa para a baixa

produtividade e alto tempo de ciclos? Seguindo a metodologia do PDCA foram realizadas

varias reunies para alinhar o programa e para construir o Diagrama de Ishikawa. Segue as

reunies realizadas e o que foi tratado:

54

1 Reunio Apresentao: para compor a equipe de trabalho, foram convidados

pessoas de vrias reas da companhia (eltrica, mecnica, instrumentao e operadores

de turno), com objetivo de formar uma equipe multidisciplinar e que tenha

conhecimento para avaliar os dados e problemas. Nesta reunio apresentu-se a

ferramenta e quais os critrios para as prximas reunies. Na primeira reunio definiu-

se a meta a ser alcanada, baseado na mdia histrica e projeto, a mtrica usada

considerou um valor entre o projeto original e a mdia, buscando um valor desafiador

e tambm factvel.

2 Reunio Compreenso e elaborao do diagrama de Ishikawa: Foi explicada nesta

reunio o que o Diagrama de Ishikawa e seu objetivo. Para elaborao do Diagrama

foram levantados em todos os Ms do diagrama (citados anteriormente no

embasamento terico) as possveis 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 reunio.

55

Figura 23 Diagrama de Ishikawa elaborado na 2 reunio

Falta de peas

Bomba de alimentao Produo rotao

Dosagem de poly nos blunger.

panos Falta de regulagem valvulas de reteno alto ciclo de filtragem

Sensor

bomba lavador pressostado bomba diagragma Alto tempo de lavagem

Baixa Presso bombas de alimentao

Alto tempo deslocamento de placas

cortador de torta falta de supervisorio

pH polpa de alimentao baixa capacidade blunger Automao

pessoal DPR no treinado

hormetro

Instruo operacional

Pessoal DMN

No treinado

gua de lavagem de piso

sobre blunger

MATRIA-PRIMA MQUINA MEDIDA

FALHAS OPERACIONAIS

FILTROS

PRENSA GRANDE

montagem panos filtro

MEIO AMBIENTE MO-DE-OBRA MTODO

Autor: Autoria Prpria

3 Reunio Definio das causas fundamentais e elaborao do plano de ao: A

ferramenta busca limitar as reas de atuao para a resoluo do problema. Desta

forma, buscou-se limitar os pontos de maior impacto na perda de tempos para ento

definiu-se um planto de ao. A figura 24 representa o diagrama final e a tabela 05

representa as causas fundamentais encontradas.

56

Figura 24 Diagrama de Ishikawa final


Tabela 05 Definio das causas fundamentais

1

2

3

4

5

6

7

Faltas de peas no almoxarifado

Dificuldade de re-polpa produto

DEFINIO DAS CAUSAS FUNDAMENTAIS

Falhas operacionais

Falhas de manuteno

Baixo conhecimento da atividade pelo DPR

Baixo conhecimento da atividade pelo DMN

Quebra dos equipamentos


Conforme a Tabela 05, foram listadas sete causas fundamentais a serem tratadas. Foi

observado que os itens 1 e 2 tem relao direta com os itens 3 e 4, pois os erros observados no

trabalho ocorriam pelo baixo conhecimento das atividades pelo DPR ( departamento de

produo) e DMN (departamento de manuteno).

A quebra do equipamento pode ter relao com o fornecedor do equipamento, pois

muitas partes mveis no esto suportanto a operao, j a falta de peas no almoxarifado

ocorreu devido a dificuldades de importao de alguns itens importantes para a manuteno

do equipamento.

57

Para abordar os itens anteriores mencionados foi criado um plano de ao para

executar as correes de cada item. A tabela 06 representa o plano de ao criado para

resolver os problemas.

Tabela 06 Plano de ao

O QUE? QUEM? ONDE? QUANDO? COMO? PORQUE?

TREINAMENTO MELHORIA DE

PRODUO

NEILTON/

WAGNERFPG

JUN/JUL/

AGO

DEMONSTRAR PRATICA SEGURA

PARA A OPERAO

REDUZIR QUEBRAS DOS

EQUIPAMENTOS

TREINAMENTO SEGURANA NA

OPERAO

NEILTON/

WAGNERFPG

JUN/JUL/

AGO

DEMONSTRAR PRATICA SEGURA

PARA A OPERAO

DIMINUIR RISCOS DE

ACIDENTES

TREINAMENTO LAVAGEM DE

FILTROS

NEILTON/

WAGNERFPG

JUN/JUL/

AGO

DEMONSTRAR FORMA CORRETA DE

LAVAGEM

DIMINUIR TEMPO DE

LAVAGEM E TROCA

INSTALAR MONITORES DE

FILTROSRUDNEI FPG AGOSTO INSTALAR

MELHORAR A CONDIO

DE OPERAO

TREINAMENTO MECNICOS

PARA TRABALHO NOS FILTROS

PAULO

WANDERLE

Y

DMN JUL/AGOTRAZER PESSOAL DA ANDRITZ PARA

DAR TREINAMENTO

MELHORAR

CONHECIMENTO PESSOAL

IMERYS

RODAR TESTE DE PERFORNACE

DOS FILTROS

NEILTON/

LUCIANADPR JUL/AGO

RODAR TESTE AFIM DE AVALIAR

QUAL A MELHOR CONDIO DE

OPERAO

DEFINIR QUAL MELHOR

CONDIO DE OPERAO

TESTE NOVO TECIDO

NACIONAIS E IMPORTADOS

NEILTON/

LUCIANADPR

JUN/JUL/

AGO

TRAZER NOVAS TECNOLOGIAS PARA

APLICAR NA PLANTAAUMENTAR VIDA TIL

APERFEIOAR MECNICA DE

TURNO PARA SERVIOS NOS

FPG

PAULO

WANDERLE

Y

DMN AGO/SETTRAZER PESSOAL DA ANDRITZ PARA

DAR TREINAMENTO

MELHORAR

CONHECIMENTO PESSOAL

IMERYS

PLANO DE AO


5.1 EXECUO DO PLANO DE AO

O plano de ao foi executado respeitanto o perodo preestabelecido no plano de ao.

5.1.1 Treinamento de melhoria da produo

Foi criado um novo procedimento adequando a nova realidade da rea, com ndices de

monitoramento do processo, novo sistema de amostragem e novo procedimento de partida.

Para observao do efeito que o treinamento trouxe, segue grfico de participao. Segue

anexo A, o documento com as assinaturas dos funcionrios que participaram do treinemaento.

A figura 25 representa a relao dos funcionrios previstos e os que poderam comparecer no

treinamento.

58

Figura 25 Treinamento de melhoria da produo


5.1.2 Treinamento de segurana no processo

Foram incrementados novos itens de segurana para prevenir acidentes, juntamente

com novos procedimentos para paradas operacionais, com mais segurana. Segue grfico de

presena do treinamento. Segue anexo B, o documento com as assinaturas dos funcionrios

que participaram do treinemaento. A figura 26 representa a relao dos funcionrios previstos

e os que poderam comparecer no treinamento.

59

Figura 26 Treinamento de segurana no processo


5.1.3 Treinamento de lavagem dos panos

O treinamento visou a melhoria do procedimento de lavagem e de montagem dos

panos. Segue grfico dos funcionrios presentes no mesmo. Segue anexo C, o documento com

as assinaturas dos funcionrios que participaram do treinemaento. A figura 27 representa a

relao dos funcionrios previstos e os que poderam comparecer no treinamento.

60

Figura 27 Treinamento de lavagem dos panos


5.1.4 Instalao dos monitores dos filtros

A instalao dos monitores foi necessria para que o operador fique mais tempo na

rea de produo, do que na sala de controle, onde o mesmo pode observar com maior

visibilidade de possveis problemas de manuteno e operacionais. A figura 28 representa um

dos monitores instalados na rea de FPG.

Figura 28 Monitores dos filtros


61

5.1.5 Treinamento dos mecnicos para servio 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 relao dos funcionrios previstos e os que poderam comparecer no treinamento.

Figura 29 Treinamentos dos mecnicos para servio nos filtros


5.1.6 Teste com novos tecidos nacionais e importados

Foram realizados testes com novos tecidos para buscar o aumento de slido 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 comearam os testes no filtro, e no quinto ciclo

foram retiradas amostras das tortas geradas pelo pano, e verificou-se que a mesma apresentou-

se seca e grossa. importante ressaltar que o tecido no apresentou vazamento de Caulim.

Segue Anexo D o Relatrio Tcnico realizado no tecido AS-101CA

J a Empresa 02 disponibilizou o lote 0328/13-i que continha trs unidades de tecido

GK-04, onde o desenho do pano estava de acordo com as medidas exigidas pela placa. No dia

20/07/13 comearam os testes no filtro, e no quinto ciclo foram retiradas amostras com uma

umidade elevada em comparao com o lote da Empresa 01. E o pano apresentou vazamento,

62

o que ocasiona perda de produo por problema operacional. Segue Anexo E, o Relatrio

Tcnico realizado no tecido GK-4.

O resultado para o teste de tecidos mostrou alto potencial para a substituio do tecido

hoje existente, pelo modelo AS 101CA. Desta forma recomendamos a compra de um jogo

com 120 peas para um teste em escala industrial e validao final de desempenho.

63

6. RESULTADOS E DISCUSSES

O projeto foi baseado em observaes do processo da Imerys, onde foi deparado com

a baixa produtividade da estao FPG em relao ao projeto de expanso.

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 ao na busca das melhorias.

O plano de ao proposto buscou melhorar as condies anteriores de produo e de

segurana, para o aumento da produtividade e do tempo de ciclo. Com o esforo de todos os

funcionrios envolvidos conseguiu-se demonstrar os resultados nas figuras 30, 31 e 32.

Figura 30 Dados tempo de ciclo aps o plano de ao


Pode-se observar que no perodo de janeiro a maio, anterior ao incio do plano de ao

obteve-se uma mdia do tempo de ciclo entorno de 61,68 minutos, bem acima da meta

estipulada, nos meses que se sucederam obtevi-se uma mdia de 49,48 minutos, superando

meta e chegando ao que foi estipulado no projeto de instalao.

64

Figura 31 Dados da produo aps o plano de ao


No perodo anterior ao plano de ao obteve-se uma produo mdia de 31.036

toneladas/ ms, no perodo do plano de ao a produo foi 33,09 % (13.234 toneladas)

menor que o estipulado como meta. Isso ocorreu devido opo da empresa em parar um filtro

para manuteno preventiva e para troca de placas.

Figura 32 Dados de produtividade aps o plano de ao


Nos dados de produtividade que foram coletados antes da execuo do plano de ao

pode-se observar que a taxa mdia de produtividade ficou em 53,00 toneladas/hora. No

perodo de execuo do plano de ao, obtevi-se um aumento de 4,5% acima do esperado, o

que significou 62,70 toneladas por hora.

65

A recomendao para o teste em escala industrial para o tecido AS101CA mostrou

bom resultados. Pois este tecido tem em sua formao 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

substituio foi o aumento da vida til do tecido passando de trs para trs meses e meio de

vida.

6.1 OUTROS GANHOS

Com o crescimento da taxa de produo horria no processo de filtragem e o aumento

de slido da mesma, ocorreram outros ganhos. Na estao seguinte os equipamentos

trabalham para retirar gua do processo, e o ganho de slido na filtragem gerou a reduo do

volume de gua com o efeito na queda do consumo de leo por tonelada produzida. Segue a

figura 33 que demonstra a relao entre o consumo de leo BPF e o aumento do slido.

Figura 33 Relao do consumo de BPF e o aumento de slido


A linha de produo do FPG opera com DG (um dos produtos gerados pelo

beneficiamento do Caulim), nesta linha de produo passamos a ter maior rendimento e

reduo do consumo de leo combustvel. Desta forma, quanto melhor for o rendimento

66

nestes filtros melhor ser o resultado final dos slidos e melhor ser o rendimento nos

evaporadores.

Na Figura 33 podemos percerber que a mdia do consumo de Janeiro Maio foi de

20,7 kg por tonelada, nos meses seguintes, Junho Outubro foi de 19,27 kg por tonelada, o

que demonstra a reduo do consumo.

Para que ocorra a evaporao preciso acrescentar energia ao produto, para gerar a

energia necessria queimado leo combustvel, esta energia baseada na quantidade total de

energia para se evaporar 1 grama de H2O. Segue frmula em que o processo se baseia.

Energia Total = Energia Sensvel + Energia Latente;

Energia Sensvel = Massa de gua * Calor Sensvel gua * (Tf Ti);

Energia Latente = Massa de gua * Calor Latente gua.

Dados:

Ti = 30C;

Tf = 100 C;

Calor Latente gua = 540 kcal;

Calor Sensvel gua = 1 kcal;

1 Kg de leo = 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 aps crescimento de slidos

DG grade Atual futuro DG grade Atual futuro

production 33.055 33.055 production 30.859 30.859

%Solids 56,7 68,0 %Solids 58,7 68,0

Total H2O Ms (t) Total H2O Ms (t)

1 1

540 540

100 100

30 30

679587,07 502033,74

5242528,846 3872831,704

5922115918 4374865443

583.804,80 431.276,17

659.699,43 487.342,07

Temperatura inicial

Energia sensvel

Energia latente

Energia total Kcal

Consumo leo (Kg)

Custo em leo (R$)

out/13

Condio inicial

7.172

Calor especfico sensvel da gua

Calor especfico latente da gua

Temperatura final

Temperatura inicial

Energia sensvel

Energia latente

Energia total Kcal

Consumo leo (Kg)

Custo em leo (R$)

jan/13

Condio inicial

9.708

Calor especfico sensvel da gua

Calor especfico latente da gua

Temperatura final

67


Com as frmulas conseguimos o custo com leo BPF durante o ano de 2013. Segue

abaixo a figura 34 que demonstra os dados de custo com leo BPF em Reais no ano de 2013.

Figura 34 Custo de BPF em Reais


Com o resultado podemos observar significativa queda do custo mdio de olo dos

meses em que o nosso estudo foi realizado em relao mdia dos meses anteriores. A

diminuio do custo mdio est 23,17 % menor que o anterior, o que significa reduo de R$

30.798,12 reais mensais ou R$ 153.990,54 no perodo.

68

7. CONSIDERAES FINAIS

Diante da aplicao descrita e analisada neste trabalho, observou-se a importncia da

ferramenta do Diagrama de Causa e Efeito para a identificao de problemas e o do Ciclo de

PDCA para desenvolver solues eficientes e eficazes.

Porm, quando se trata de problemas reais e no de uma situao proposta por uma

literatura, nem sempre simples chegar a uma nica causa. Isto pode ser agravado pelo

tamanho da empresa e nmero de variveis associados ao problema, dificultando assim a

identificao das causas.

Uma vez identificadas as causas, torna-se muitas vezes difcil de definir uma ao que

uma vez implantada elimine os problemas. Por isso, essencial que a utilizao de

ferramentas que passem a ser encaradas como de grande auxlio para a soluo de falhas. O

uso contnuo transforma o mtodo em uma rotina de soluo de problemas. Desta forma,

pode-se garantir a qualidade do produto ou dos servios prestados.

A aplicao dos mtodos foi totalmente satisfatria, pois o objetivo do trabalho foi

alcanado com a melhoria de produo e ganhos nos tempos de processo. Como a

metodologia utilizada conhecida pela parte gerencial e tcnica da empresa a disseminao

para os operadores foi facilitada trazendo assim ganhos e reduzindo a dificuldade em relao

ao levantamento dos dados, outro ponto facilitador foi o banco de dados no sistema que a

unidade possui o que tornou fcil a obteno das informaes.

A sugesto para futuros trabalhos nesta mesma linha, que se torna fundamental o

conhecimento profundo das reas analisadas, para que possa ter um bom domnio e xito na

execuo de cada tarefa. Tornar-se-ia muito mais profundo se analisasse tambm o segundo

motivo das causas mais frequentes das horas paradas na rea do Filtro Prensa Grande.

O trabalho realizado tornou-se referencia para o grupo que a empresa faz parte, de

boas prticas que podem ser acompanhadas por outras companhias e setores internos, o

aprendizado conquistado no projeto passar a ser usado em outras fases da produo,

buscando identificar os gargalho e pontos de melhorias. A mo de obra utilizada para

implementao ser toda a equipe da planta (supervisores, operadores e engenheiros), pois

estes foram treinados na ferramenta e a estes caber a aplicao e acompanhamento do

processo.

Outro fator que agregou valor ao trabalho, foi a unio dos setores de Produo e

manuteno na elaborao e execuo do trabalho, pois essas reas normalmente trabalham

69

isoladamente, mas para a realizao do trabalho os setores trabalharam em conjunto, o que

ficou muito mais equilibrado em informaes e atividades afins.

70

REFERNCIAS

AGUIAR, S. Integrao das Ferramentas da Qualidade ao PDCA e ao Programa Seis

Sigma. Nova Lima. MG: INDG, 2006.

ANURIO MINERAL. Alumnio. dnpm.gov.br. Braslia. Disponvel em:

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