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Penápolis 2019 ULYSSES MATHEUS BESSA FIDELIS VALDEMIR GAZIRO JUNIOR FRANCIELLI CRUZ MORAES EMERSON GUEDES FERREIRA PATRICK ELIAS DA SILVA SISTEMA DE ENSINO PRESENCIAL CONECTADO ENGENHARIA DE PRODUÇÃO ANÁLISE CRÍTICA PARA MELHORIA NOS PROCESSOS INDUSTRIAIS Penápolis 2019 ANÁLISE CRÍTICA PARA MELHORIA NOS PROCESSOS INDUSTRIAIS Trabalho de Produção textual 5º Semestre apresentado à Universidade Pitágoras Unopar, como requisito parcial para a obtenção de média bimestral na disciplina de Engenharia de Produção. Orientador: Prof. Danilo Faquiano ULYSSES MATHEUS BESSA FIDELIS VALDEMIR GAZIRO JUNIOR FRANCIELLI CRUZ MORAES EMERSON GUEDES FERREIRA PATRICK ELIAS DA SILVA SUMÁRIO 1. OBJETIVO............................................................................................................................1 2. INTRODUÇÃO .....................................................................................................................2 3. PASSO 1 – CALCULO NUMERICO................................................................................3 4. PASSO 2 – PROCESSOS ESTOCASTICOS ................................................................5 5. PASSO 3 – FENOMENOS DE TRANSPORTES ..........................................................6 6. PASSO 4 – CIENCIAS DOS MATERIAS E METODOLOGIA CIENTIFICA.............9 7. CONCLUSÃO ................................................................................................................... 12 8. REFERENCIAS ............................................................................................................... 13 1 1. OBJETIVO O objetivo da principal do presente trabalho cientifico é estudo do processo de produção da indústria MEKAGIBRUAR levando em considerando os seguintes aspectos e problemáticas apresentadas. Busca estudar os erros de um processo de produção, por meio de cálculos numéricos, a fim de identificar as suas origens, bem como contê-los e evita-los, bem como a compreensão do processo estocásticos, e como a indústria pode economizar em seu processo de produção, com a implementação de tecnologia avançada, observando ainda os fenômenos de transportes e a resistência dosmatérias, utilizando-se da metodologia cientifica. Identificando ainda as discussões recorrentes sobre os temas, já que se tratam de temáticas extremamente atuais. 2 2. INTRODUÇÃO A presente produção cientifica tem como finalidade a compreensão e o estudo da indústria de lactobacilios MEKAGIBRUAR. Sabe-se que é importante o estudo do processo de produção de uma empresa ou indústria, a fim de buscar a melhor forma para que o processo se desenvolva. Nota-se que o objetivo do trabalho é estudar a melhor forma de desenvolvimento do processo de produção, com o menor custo possível e mantendo ainda a qualidade do produto, observa-se no mercado inovações e tendências de mercado, com esta finalidade. Apesar do processo de produção ser estudado e feito para que dispunha de menor número possível de erros, é importante saber que nenhum processo de produção é tão perfeito que não tenha erros. Os erros existem, e é necessário buscar mecanismos que supram estes erros. Deste modo, saber quais são e como satura-los é essencial para que um processo de produção seja eficiente. Ademais, é relevante o estudo e administrações dos fenômenos de transportes, já que engloba em um processo de produção, a quantidade de movimento, a energia e a matéria utilizada em determinada indústria, estudando ainda a essência das matérias utilizadas para a produção do produto. Desta forma, percebe-se que o processo de produção é algo complexo, que envolve vários aspectos, sendo indispensável o estudo de todos esses mecanismos, com a intenção de garantir que o processo seja eficaz, acarretando baixo custo, e qualidade do produto. 3 3. CALCULO NUMÉRICO O estudo do que vem a ser o cálculo numérico é “fundamental para resolver adequadamente problemas que exigem cálculos matemáticos e que são realizados no computador” (SANTOS; GIBIM, 2014, p.7). No mundo teórico, erros são desprezados e considera-se que tudo funciona com 100% de precisão e exatidão. Porém, quando se analisa operações no mundo real, percebe-se que erros fazem parte dos processos. Os erros Existem vários tipos de erros, podendo ser divididos em duas categorias: sistemáticas e randômicos. Quanto à primeira espécie de erro, está pode ser identificada e eliminada. Instrumentais os instrumentos utilizados para realizar as medições devem sempre ser calibrados para evitar erros nas medidas Observacionais quando o operador erra na hora de anotar as medidas, geralmente associados a erros na leitura de escalas. Teóricos relacionados a simplificações de medidas ou aproximações nos modelos que descrevem a operação Já os erros randômicos ou aleatórios são mais difíceis de serem eliminados e devem ser identificados por: Observações também estão relacionadas a medições por parte do operador Ambiental por exemplo, variações imprevisíveis da voltagem da rede elétrica, temperatura ou vibração mecânica do equipamento Outros conceitos importantes são as de exatidão e precisão. A primeira pode ser definida como a proximidade do valor real (Valores medidas). Já precisão refere- se com a proximidade entre os resultados para representar os resultados com exatidão é preciso utilizar o número casa decimais, que vai depender dos aparelhos utilizados e sus exalas. Maior quantidade de números decimais não quer dizer mais exatidão. Em relação ao envase da empresa MEKAGIBRUAR, sabe-se que, além da quantidade produzindo de leite, também é necessária qualidade. Portanto é normal que as maquinas de envase sejam lavadas e higienizadas sempre. Tal operação requer um tempo para ser feita, resultando na parada da produção. Além desse 4 aspecto, erros aleatórios também são comuns, já que há pequenos erros nas medições mostrando pelas maquinas, como temperatura, que prejudicam o fim do processo. A demais, há uma pequena variação na quantidade de envase de leite, que depende da precisão da máquina, porem esse valor tem que estar dentro da escala proposta pela empresa e pela legislação, não podendo estar nem abaixa nem acima. Sabendo que alguns erros sempre vão acontecer, é preciso se reparar para minimiza-los a ponto de não afetar a produção da empresa e diminuir custos. É preciso sempre calibrar muito bem as maquinas utilizadas durante todo processo, assim como ter funcionários capacitados para opera-las. Para melhoras as medições de volume do leite e evitar desperdícios. É preciso sempre coletar amostras de todas as maquinas de envase, que representem bem a produção como um todo e lava-lo para laboratório além de confirmar ou não se as mesmas estão dentro dos padrões desejados 5 4. PROCESSOS ESTOCASTICOS Analisando a sistemática do setor de embalagem e expedição da indústria MEKAGIBRUAR, observa-se que a indústria funciona por 12 (doze) horas ao dia, nota-se caixas contendo as bebidas lácteas chegam de forma aleatória ao setor, em média 12 (doze) caixas por hora chegam ao setor. Nota-se que um único funcionário pode retirar da esteira um número médio de 20 (vinte) caixas por hora, este recebe em média o valor de R$ 3,00 (três reais) a hora, sendo certo que as caixas custam a empresa cerca de R$ 8,00 (oito reais) no tempo em que ficam na esteira. A fim de melhorar o processo de produção, os proprietários da indústria estão cogitando a instalação de um equipamento de autosserviço que fará com que a taxa de retirada das caixas da esteira passe para 42 (quarenta e duas) por hora, o custo com este equipamento de autosserviço é de R$30,00 (trinta reais) por hora. Constata-se que há uma preocupação por meio dos proprietários se é viável ou não economicamente a compra do equipamento de autosserviço. Conforme o relatado, em média 12 (doze) caixas por hora chegam ao setor, o que totaliza o número de 144 (cento e quarenta e quatro) caixas por dia. Um funcionário é capaz de retirar 20 (vinte) caixas por hora, o que totaliza o número de 240 (duzentos e quarenta caixas). Considerando que o funcionário ganha o valor de R$ 3,00 (Três reais) por hora, este em um dia de trabalho custa em média o valor de R$ 36,00 (Trinta e seis reais) a indústria. Outrossim, o tempo em que estas caixas perdem na esteira custa a indústria o valor de R$ 96,00 (Noventa e seis reais) por dia. Deste modo, neste sistema de produção o custo da indústria seria em torno de R$ 132,00 (Cento e trinta e dois reais) ao dia. Em contrapartida, a obtenção do equipamento iria possibilitar que a indústria fizesse uma produção de 504 (Quinhentos e quatro reais) por dia, já que é possível retirar 42 (Quarenta e duas) caixas por hora da esteira, sendo certo que o seu custo ao dia seria de R$ 30,00 (Trinta reais) ao dia. Desta forma, conclui-se que a compra do equipamento, além de possibilitar que a empresa reduza seu tempo de retirada da esteira das caixas, possibilita também que esta reduza os seus gastos, já que pode economizar cerca de R$102,00 (Cento e dois reais) por dia. 6 5. FENOMENOS DE TRANSPORTES A indústria MEKAGIBRUAR conta com uma máquina envasadora construída em Aço Inox, sendo que o sistema de dosagem é feito verticalmente nas embalagens, com o auxílio de bombas que injetam um volume fixo de produto nas embalagens. Assim como em outras etapas do processo produtivo, o sistema de envase deverá passar por alguns ajustes, sendo que será necessário avaliar e comparar o atual e um novo sistema de dosagem proposto para ser instalado. Fonte: Atividade proposta No atual sistema, a capacidade é de 6500 embalagens por hora. Pman = 80Kpa g=9,81 m/s2 D descarga = 3 cm = 3.10 -2m Considerações: Não tem perdas por atrito Nível do reservatório permanecente. Q antigo = 6500 embalagens/h P= 1028g/L µ= 1000cp=10P V embalagens = 2L y x .y=0 7 No novo sistema A descarga = π . Descarga2 = π . (3.10 -2)2 = A descarga = 7,068 . 10 -4 m2 4 Para aplicar a Equação de Bernoulli, iremos usar dois pontos de referencia a ponto 1, e na superfície do tanque, o ponto 2, é na saída da tubulação de descarga. Como referencia de altura, utilizaremos a esteira como Y=0 y1 = 11m y = 2 = 1m A2 = 7,068 . 10-4 m2 P man = P2 – P1 = 8 . 10 4 Pa, consideramos V1=0 Observação Porque o tanque é grande, então a velocidade é desconsiderável. Equação de Bernoulli P1 + p . g .y1 + p.V12 = p2 + p . g .y2 + p . V22 2 2 p . g . y1 = (P2-P1) + p . g . y2 + p . V22 2 V22 = 2 . g . (y1 -y2) – 2Pman P V22 = 2 . 9,81 . (11-1) . 2 . 8 . 104 1028 V2 = 6, 37m/s V1=0 8 Com o valor de V2, podemos descobrir a vazão da descarga: Q= V.A = 6,37 . 7,068 . 10 -4 Q descarga = 4,50 . 10-3 m3 . 3600 . 103L S 1h m3 Q descarga = 16200 L h Cada embalagem tem 2L, então: N embalagens = 16200/2 = 8100 embalagens/h Como a produção antiga era de 6500 embalagens, a produtividade desse novo sistema é maior. Para saber se o escoamento é laminar ou turbulento, precisaremos achar o numero de Reynolds. Re = D . V . p = 3 . 10-2 . 6,27 . 1028 µ 10 Como Re < 2100, portanto o escoamento é laminar. 9 6. CIENCIAS DOS MATERIAS E METODOLOGIA CIENTIFICA A envasadora é construída em aço inox pois há Resistência física (mecânica) igual ou superior ao aço comum; Facilidade de limpeza; Baixa tensão superficial; Aparência higiênica; Material inerte (não reage ao contato com outros materiais); Alta durabilidade e vida útil. Facilidade de modulação e soldagem; Estabilidade em temperaturas extremas; De forma básica, a Camada Passiva protege o Aço Inox da corrosão devido a presença do componente químico cromo. Este reage com o oxigênio do ar e forma uma camada fina e resistente que evita a oxidação de ferro do Aço Inox pelo oxigênio do ar. Bom, a resposta mais óbvia é que o Aço Inox é resistente a corrosão, o que confere uma vida útil muito maior do a do aço comum. Mas apesar de ser a principal característica, existem várias outras vantagens da utilização do Aço Inox para fabricação de peças, utensílios, equipamentos e até estruturas de construção civil. Quais são essas vantagens: Resistência física (mecânica) igual ou superior ao aço comum; Facilidade de limpeza; Baixa tensão superficial; Aparência higiênica; Material inerte (não reage ao contato com outros materiais); Alta durabilidade e vida útil Facilidade de modulação e soldagem; Estabilidade em temperaturas extremas; Beleza visual (modernidade, limpeza e brilho); Ótimo custo benefício; Baixo custo de manutenção; 10 Material reciclável; Por ser um material resistente a corrosão, resistente e esteticamente agradável, o Aço Inox tem se tornado uma preferência nacional pelos mais diversos mercados, desde utensílios domésticos até equipamentos industriais de grande porte. Porém, mesmo com este cenário e a demanda nacional crescendo ao longo dos anos – apenas em 2014, por exemplo, a demanda cresceu 72% – ainda é comum as pessoas terem dúvidas sobre o que é o Aço Inox, como ele funciona, como manuseá-lo, comprá-lo e muitas outras. Famílias Do Aço Inox Apesar de todos os tipos de Aço Inox contarem com os componentes químicos responsáveis pela formação da Camada Passiva e, portanto, serem resistentes a corrosão, nem todo Aço Inox é igual ao outro em termos de composição química e aplicação. Para facilitar a compreensão e comercialização do Aço Inox como produto, atualmente ele é classificado em diferentes “famílias”. São elas: Austeníticos – São os mais utilizados do mercado devido sua facilidade de conformação e resistência a rupturas e trincas, mesmo em baixas temperaturas. Ferríticos- Possuem baixo custo, porém contam com dureza e resistência a corrosão limitada devido sua composição química, que se assemelha muito ao aço comum. Martensíticos- São aços inoxidáveis mais resistentes e duros, muito similares ao aço carbono. Devido sua composição com altos índices de carbono, podem ter sua resistência aumentada através do aquecimento. Os tipos mais comuns da família dos martensíticos são os AISI 410 e AISI 420, implamente utilizados para produção de bombas, eixos, pistas de rolamento e instrumentos hospitalares Outros- Além das três principais famílias citadas anteriormente, ainda existem algumas outras variações do aço inox, utilizadas em escala muito menor e normalmente para fabricação de peças e equipamentos que demandam uma composição mais específica.Alg uns exemplos são os endurecíveis por precipitação, dúplex e super ferríticos. 11 O Aço Inox 304 é uma liga metálica composta por Ferro, Carbono, Silício, Manganês, Fósforo, Enxofre, Cromo e Níquel. Ele é o mais conhecido entre os aços da família dos Austeníticos. Entre as suas principais qualidades estão: É resistente à corrosão a uma temperatura de até 920ºC; Pode ser soldado com facilidade; Tem alta praticidade de conformação. Por conta destas características, o Aço Inoxidável 304 é indicado para a fabricação de: Peças para trens e ônibus; Tanques para transporte de líquidos e produtos diversos; Tubulações, reatores e tanques de mistura para diferentes indústrias; Sistemas de exaustão; Painéis e revestimentos para residências, edifícios e estádios; Corrimãos e apoiadores para interiores e exteriores; Utensílios como talheres e panelas; Itens como pias e cubas; Estruturas para móveis como mesas e cadeiras; Aparelhos como cafeteiras, lavadoras e fogões; Revestimento de elevadores. Sendo assim, este tipo de Aço Austenítico tem aplicações nas indústrias aeronáuticas, náuticas, ferroviárias, petroquímicas, açucareiras, alimentícias e têxteis, entre outras. Além disso, esta liga metálica está de acordo com as especificações e políticas das Good Manufacturing Practices (Boas Normas de Fabricação, em português) da área de Saúde, o que possibilita sua utilização na fabricação de ferramentas e recursos para hospitais, clínicas e indústrias farmacêuticas. A Arinox comercializa o Aço Inox 304 nos seguintes formatos: Barras de Aço Inox quadradas, sextavadas, retangulares e redondas; Tubos de Aço Inox quadrados, retangulares, redondos e mecânicos; Chapas de Aço Inox e bobinas de aço inox. http://www.arinox.com.br/barra-de-aco-inoxidavel http://www.arinox.com.br/tubo-de-aco-inoxidavel http://www.arinox.com.br/bobina-e-chapa-de-aco-inoxidavel 12 7. CONCLUSÃO Conforme foi estudado ao longo do trabalho, pode-se concluir que o processo de produção da indústria MEKAGIBRUAR, é algo complexo, que envolve vários aspectos. Em um primeiro momento, buscou-se estudar os erros de um processo de produção. Observou-se que existem diversos erros, apesar de na teoria existir um estigma de que o processo é perfeito, prever e solucionar os erros é importante para que a produção seja positiva. Deste modo, é preciso que se repare e minimize tais erros, a ponto de não afetar a produção da empresa e diminuir custos, além de manter a qualidade do produto. Nota-se também que o mercado procura inovar o processo de produção, implementando mecanismos e tecnologias avançadas, que façam com o que a empresa diminuía seus custos no processo de produção, havendo até a substituição de funcionários por maquinas que façam o seu trabalho de forma mais eficiente e com uma margem de erros menores. Buscou-se ainda por fim, analisar os equipamentos que a indústria MEKAGIBRUAR utiliza-se e o material que este possui, deste modo podemos observar as vantagens e desvantagens de operar com tal equipamento, ainda estudando a resistência destes. 13 8. REFERÊNCIAS ARINOX. Aço Inox 304. 29 de outubro de 2014. Disponível em:< https://bit.ly/2vGi1JU> Acesso em 04 de maio de 2019. AKKARI, Alessandra Cristina Santos. Processos Estocásticos. Londrina – PR: Editora e Distribuidora Educacional, 2018. BASTOS, Maria Clotilde Pires; FERREIRA, Daniela Vitor. Metodologia Cientifica. Londrina – PR: Editora e Distribuidora Educacional, 2016. BLOG, Losinox. O Aço Inox – Entenda Melhor As Vantagens Desse Material. 29 de Março de 2017. Disponível em: < https://bit.ly/2ZXZF5c> Acesso em 04 de maio de 2019. MASUELA, Fábio Blas. Resistência dos Matérias. Londrina – PR: Editora e Distribuidora Educacional, 2017. SANTOS, João Carlos; GIBIM, Gabriela Faria Barcelos. Cálculo Numérico. Londrina - PR: Editora e Distribuidora Educacional, 2015. SIMÕES, Roberto Mac Intyer. Fenômenos de Transportes. Londrina – PR: Editora e Distribuidora Educacional, 2017.
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