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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA – EEL/USP ITALO IRENO RAMOS REDUÇÃO NO CONSUMO DE CO 2 EM ENCHEDORAS DE GARRAFAS EM UMA CERVEJARIA ATRAVÉS DE UM KAIZEN LORENA 2014
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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA – EEL/USP
ITALO IRENO RAMOS
REDUÇÃO NO CONSUMO DE CO2 EM ENCHEDORAS DE
GARRAFAS EM UMA CERVEJARIA ATRAVÉS DE UM KAIZEN
LORENA
2014
ITALO IRENO RAMOS
Redução no consumo de CO2 nas enchedoras de garrafas em uma cervejaria através de um Kaizen
Projeto de monografia de Trabalho
de conclusão de Curso de Graduação
apresentado à Escola de Engenharia de
Lorena da Universidade de São Paulo como
requisito parcial para conclusão da
Graduação do curso de Engenharia
Química.
Área de Concentração: Qualidade e Produtividade
e Tecnologia Químicos
Orientador: Prof. Dr. Marcus Bruno Soares Forte
Lorena
2014
AUTORIZO A REPRODUÇÃO E DIVULGAÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, POR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA FINS DE ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE.
CATALOGAÇÃO NA PUBLICAÇÃO Serviço de Biblioteca Escola de Engenharia de Lorena
Ramos, Italo Ireno
Redução no consumo de CO2 nas enchedoras de garrafas em uma cervejaria
através de um Kaizen/ Italo Ireno Ramos - Lorena, 2014.
74 f.
Monografia apresentada como requisito parcial para a conclusão do Curso de
Graduação de Engenharia Química - Escola de Engenharia de Lorena da
Universidade de São Paulo.
Orientador: Marcus Bruno Soares Forte
1. Cerveja 2. Manutenção produtiva Total 3. Planejamento e Análise de
Experimentos 4. Administração da produção I. Forte, Marcus Bruno Soares, Orient.
AGRADECIMENTOS
Primeiramente agradeço a Deus e aos meus pais, Terezinha e Horácio, por ter
me proporcionado estudar em boas escolas, para alcançar a graduação com as
competências mínimas para os desafios que vivenciaria aqui. A família foi o pilar que
sustentou todos os tropeços e imprevistos que ocorreram durante essa jornada.
Também, agradeço aos meus irmãos, especialmente ao Hícaro, que foi um exemplo
a ser seguido durante essa trajetória.
Agradeço a minha noiva Ludmila C Marcelino não só pelo apoio no
desenvolvimento deste trabalho, mas também pelo auxílio em todas as frentes de
problemas que enfrentamos nesse pequeno tempo que estamos juntos (oito anos).
Agradeço a Profa. Dra. Heizir Ferreira de Castro por ter brilhantemente me
orientado na disciplina TCC I. Entretanto, destaco a prontidão e interesse do
orientador Prof. Dr. Marcus Bruno Soares Forte que assim que consultado deixou de
lado alguns de seus afazeres e dedicou seu precioso tempo e conhecimento para
me ajudar a desenvolver o presente trabalho.
Agradeço ao Sebastião Celso (operador do envasamento), Ricardo Mariano
(especialistas de Tecnologia Cervejeira), Cristiano Oliveira (Analista de automação),
Luís Barbeiran (coordenador do envasamento), Marcelo Motta (analista TPM SHE) e
ao João C Rodrigues (Gerente SGI) que participaram de maneira direta ou indireta
com a realização do trabalho.
Agradeço de modo geral a toda comunidade da Escola de Engenharia de
Lorena - USP, sendo funcionários e professores, por me ajudarem na minha
formação de Engenheiro Industrial Químico.
EPÍGRAFE
“O desafio consiste em transformar o conhecimento em comportamento”
Fritijop Capra.
RESUMO
RAMOS, I.R. Redução no consumo de CO2 nas enchedoras de garrafas em uma cervejaria através de um Kaizen. 74 f. 2013. Projeto de monografia (Trabalho de conclusão de curso) – Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de São Paulo, Lorena, 2013.
No cenário atual, as empresas do setor de bebidas alcoólicas estão mais do que nunca buscando alternativas para redução de custos. No ano 2008, foi sancionada a “lei seca” e em 2012 as restrições do nível alcóolico se tornaram ainda maiores, combinados com um aumento de tributos federais sobre o produto em 2012. Isso refletiu com um impacto negativo sobre o volume de vendas desse setor. Nesse contexto, se tornaram essenciais manobras de redução de custos e desperdícios nos processos fabris, a fim de manter seus produtos com vantagens competitivas sobre a concorrência. Dessa maneira, o comitê gestor da companhia está sempre buscando alternativas para atenuar essa situação, sendo uma delas a implementação do programa Total Productive Management (TPM), que visa à diminuição de perdas e aumento da produtividade da empresa. O presente trabalho, utilizando da metodologia pesquisa-ação, foca na redução de uma perda em um local específico, ou seja, a redução do consumo de CO2 nas enchedoras da linha de 600 mL de garrafas retornáveis de uma empresa cervejeira. Para esse trabalho reuniu-se uma equipe para estudo de alternativas de melhorias nesse local (time Kaizen) a fim de atingir menores consumos, trazendo a linha a patamares próximos de níveis de Benchmarking entre as unidades da companhia nesse indicador. A meta estipulada para esse projeto era alcançar uma redução significativa no indicador kg de CO2 por hL de cerveja produzido, com o objetivo de se alcançar uma redução de 50% nesse indicador. Com a execução do time Kaizen conseguiu superar essa meta e atingir o resultado de 60% de redução. O trabalho também apresenta uma proposta de planejamento experimental, a fim de melhorar ainda mais esse resultado.
Palavras Chave: Redução de Custos. TPM. Kaizen. Envasamento. Enchedoras. CO2. Planejamento Experimental.
ABSTRACT
RAMOS, I.R. Reduction in CO2 consumption in the bottles filling machine in a brewery through a Kaizen. 74 f.2013. Project of monograph (undergraduate) – Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de São Paulo, Lorena, 2013. In the current scenario, the alcoholic drink industries are more than ever seeking alternatives to reduce costs. In 2008, was enacted to “Lei Seca" (dry law) and in 2012 the restrictions on alcoholic level became even greater, combined with an increase in federal taxes on the product in 2012. This reflected with a negative impact on sales volume in this market segment. In this context, became essential strategies to reduce costs and waste in manufacturing processes in order to keep the products with competitive advantages over the competition. Thus, the management committee of the company is always looking for alternatives to alleviate this situation, one being the implementation of the program Total Productive Management (TPM), which aims at reducing losses and increasing productivity. This paper uses methodological approach of action research and focuses on the reduction of a loss in a specific location, in other words, the reduction of CO2 in the fillers of 600 ml returnable bottles in a brewery line. For this work join a team to study alternatives for improvements to this site (Kaizen team) in order to achieve lower consumption, bringing the line to levels close to benchmarking levels between units of the company in this indicator. The goal for this project was to achieve a significant reduction in indicator kg CO2 per hL of beer produced, with the goal of achieving a 50% reduction in this indicator. With the implementation of the Kaizen team was possible to surpass this goal and achieving the amazing result of 60 % reduction. Also, the paper presents a proposed of design of experiment in order to further improve this result. Keywords: Cost Reduction. TPM. Kaizen. Potting. Fillers . CO2. Design of Experiment.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Estrutura de pilares do programa TPM. .............................................................. 19
Figura 2 - Classificação da perda em esporádico ou crônico e caracterização da perda. .... 20
Figura 3 - Hierarquia da métrica de solução de problemas. ................................................ 20
Figura 4 - Estrutura do diagrama de causa e efeito com o método de estrutura 6MS. ........ 25
Figura 5 - Explicação ferramenta 5 W + 1 H. ....................................................................... 26
Figura 6 - Enchedora de garrafas. ....................................................................................... 33
Figura 7 - Fases da enchedora. .......................................................................................... 34
Figura 8 - Representação da etapa da 1º evacuação. ......................................................... 35
Figura 9 - Representação da etapa de enxague. ................................................................ 35
Figura 10 - Representação da etapa da 2º evacuação. ....................................................... 36
Figura 11 - Representação da etapa de pressurização. ...................................................... 36
Figura 12 - Representação da etapa de enchimento. .......................................................... 37
Figura 13 - Representação da etapa de estabilização/nivelamento. .................................... 37
Figura 14 - Representação da etapa de alívio. .................................................................... 38
Figura 15 - Representação da etapa de purga. ................................................................... 38
Figura 16 - Rotâmetro utilizado para medição vazão da entrada......................................... 47
Figura 17 - Levantamento do consumo de CO2 por linha .................................................... 52
Figura 18 - Exemplo do uso de etiquetas para identificação de equipamentos fora da
condição básica. ................................................................................................ 53
Figura 19 - Evolução do índice kg/ de CO2 pelas semanas de atuação do time Kaizen ...... 57
Figura 20 - Controlador krones LCT3 etiquetado com a descrição dos novos parâmetros
definidos no procedimento. ................................................................................ 58
Figura 21 - Rotâmetro ROTA com a marcação da vazão esperada .................................... 58
Figura 22 - Manômetro para medição da pressão reguladora de entrada de CO2. .............. 59
Figura 23 - Retorno financeiro esperado para o projeto. ..................................................... 60
Figura 24 - Retorno financeiro obtido com o projeto. ........................................................... 60
Figura 25 - Planejamentos possíveis em função do número de variáveis independentes. .. 67
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 - Ações executadas para restauração das condições básicas das enchedoras 1 e
2 da linha 5. ................................................................................................................. 54
Quadro 2 - Ações resultantes da RCFA .............................................................................. 55
Quadro 3 - Reparametrização das enchedoras. .................................................................. 56
Quadro 4 - Estratégia sequencial para se atingir condições otimizadas. ............................. 64
Quadro 5 - Fatores e níveis para realização do PB-12. ....................................................... 68
Quadro 6 - Respostas que devem ser acompanhadas durante o experimento. .................. 69
LISTA DE FLUXOGRAMAS
Fluxograma 1 - Passos da metodologia de solução de problemas aplicado em um time
Kaizen. ..................................................................................................... 23
Fluxograma 2 - Síntese das etapas do envasamento de uma cervejaria ............................ 30
Fluxograma 3 - Etapas envolvidas até se chegar ao objetivo desejado. ............................. 65
LISTA DE ANEXOS
ANEXO I - Matriz Plackett & Burman de 12 ensaios – PB 12
LISTA DE SIGLAS/ ABREVIATURAS
5W+2H What, Why, Who, Where, When, How e How much
6M Mão de obra, Máquina, Materiais, Medição, Meio Ambiente, e
Métodos
ANOVA Análise de variância
DCCR Delineamento Composto Central Rotacional
FI Focused Improvement
JIPM Japanese Institute of Plant Management
KPI Key Performance Indicator
LPP Lição Ponto a Ponto
OEE Overall Equipment Effectiveness
PB Plackett & Burman
PDCA Plan, Do, Check e Act
PID Controlador Proporcional Integral Derivativo
PO Procedimento Operacional
RCFA Root Cause Failure Analysis
TPM Total Productive Management
TQM Total Quality Management
UBM Utility Benchmark
LISTA DE SIMBOLOS
CO2 Dióxido de Carbono
O2 Oxigênio
mL mililitro
hL hectolitro
p significância
ft função de tempo
kg quilograma
h hora
cm2 centímetro quadrado
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................... 15
1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO ................................................................................ 15
1.2 LOCALIZAÇÃO E JUSTIFICATIVAS ........................................................... 16
1.3 OBJETIVOS ................................................................................................. 17
1.4 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................ 17
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.............................................................................. 18
2.1 TOTAL PRODUCTIVE MANAGEMENT (TPM) ............................................ 18
2.1.1 Kaizen .................................................................................................... 21
2.2 CERVEJA ..................................................................................................... 28
2.2.1 Histórico ................................................................................................. 28
2.2.2 Características da cerveja ..................................................................... 29
2.2.3 Processamento ...................................................................................... 29
2.2.4 Envasamento ......................................................................................... 30
2.2.5 Controle de qualidade no envasamento ................................................ 32
2.2.6 Enchedora ............................................................................................. 33
2.2.7 Análises realizadas na etapa após enchedora: ..................................... 39
3 METODOLOGIA ................................................................................................ 40
3.1 FASE EXPLORATÓRIA ........................................................................ 40
3.2 DEFINIR O PROBLEMA E DETERMINAR O PONTO DE PARTIDA .... 41
3.3 IDENTIFICAR, QUANTIFICAR E DETERMINAR PRIORIDADES PARA
OS MODOS DE PERDA. ....................................................................................... 42
3.4 ANÁLISE DA CAUSA RAIZ DO PROBLEMA (RCFA) ........................... 43
3.5 PLANEJAMENTO DAS AÇÕES ............................................................ 44
3.6 EXECUTAR AS AÇÕES ........................................................................ 45
3.7 EFETUAR ACOMPANHAMENTO (FOLLOW-UP) ................................ 49
3.8 PADRONIZAÇÃO .................................................................................. 50
3.9 CONSOLIDAÇÃO DO TIME E MONITORAMENTO DOS RESULTADOS
............................................................................................................... 50
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES ....................................................................... 52
4.1 O PORQUÊ DA ESCOLHA .......................................................................... 52
4.2 RESTAURAÇÃO DAS CONDIÇÕES BÁSICAS .......................................... 53
1.1 RCFA ........................................................................................................... 54
4.3 RESULTADO DA EXECUÇÃO DAS AÇÕES .............................................. 55
4.4 IMPACTO FINANCEIRO DO PROJETO...................................................... 60
5 CONCLUSÃO .................................................................................................... 62
6 OPORTUNIDADE .............................................................................................. 63
6.1 PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL ............................................................ 63
6.1.1 Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) ........................... 65
6.1.2 Delineamento experimental de Plackett & Burman................................ 66
6.2 SUGESTÃO DE PLANEJAMENTO DE EXPERIMENTOS .......................... 67
15
1 INTRODUÇÃO
1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO
Com o passar do tempo, as indústrias se desenvolveram e aumentaram
sua produtividade, resultando em um aumento de escala de produtos no mercado.
Esse processo alcançou níveis que o consumidor tinha a disposição uma gama
grande de produtos a sua escolha, bem como o poder de decisão em suas mãos,
podendo escolher o mais barato, o de maior qualidade ou o mais atrativo
financeiramente para ele, tendo como resultado uma diminuição da flutuação dos
preços dos produtos e fazendo com que o preço do produto fosse fixado pelo
mercado.
Os proprietários ou acionistas de empresas possuem um interesse comum
em relação aos seus empreendimentos, o lucro. Sabe-se que o lucro é resultado
da diferença do preço de venda e o custo para produção de um determinado
produto. A margem de lucro é uma premissa imposta pelos acionistas e o preço
fixado pelo mercado. Em suma, a variável a ser trabalhada, dentro da equação de
lucro, para o aumento da lucratividade da empresa é o custo de produção do
produto que está diretamente relacionada com a diminuição de perdas.
Diante desse cenário, é corrente a busca da otimização das atividades
operacionais nas indústrias. Uma alternativa seria a implantação de metodologias,
programas e processos de melhorias. Neste trabalho ilustraremos a estrutura e a
implantação de um Kaizen do programa Total Productive Management (TPM)
para redução de uma perda específica.
16
1.2 LOCALIZAÇÃO E JUSTIFICATIVAS
O presente trabalho estudou o processo de consumo de CO2 de duas
enchedoras em uma linha de garrafas de 600 mL em uma cervejaria situada no
município de Jacareí-SP.
A unidade, apesar de possuir um grande percentual de recuperação de
dióxido de carbono (CO2) gerado nos processos de fermentação e maturação da
cervejaria, não possui uma cadeia produtiva autossuficiente. A planta necessita
comprar grandes quantidades de CO2 para suprir a demanda, refletindo em uma
parcela significativa do indicador de custos variáveis da companhia.
A linha do envasamento trabalhada foi definida após análise das medições
do consumo de CO2 no setor de envasamento. Essa linha apresentava o maior
consumo de CO2 comparado com enchedoras similares de outras unidades e até
que linhas de lata, contradizendo informações de fornecedores dos equipamentos
e de pessoas com experiência no setor de envasamento.
Assim, torna-se aplicável uma ação de um time de Kaizen nas enchedoras
da linha, visando à redução do indicador kg de CO2 por hL de cerveja produzido
e, consequentemente, impactando no indicador de custos variáveis que é um
indicador chave da unidade (Key Performance Indicator - KPI) .
17
1.3 OBJETIVOS
O objetivo do projeto é avaliar aplicação da metodologia de Kaizen do
programa de TPM em uma linha de garrafas retornáveis de 600 mL de uma
cervejaria. Estima-se que o potencial de redução do consumo de CO2 no
processo de enchimento das garrafas seja de 50%.
1.4 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
a) Restaurar as condições básicas das enchedoras;
b) Identificar os pontos de melhorias nas enchedoras;
c) Padronizar as alterações realizadas na máquina.
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2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
No capítulo de revisão bibliográfica foram descritas as bases teóricas
necessárias para entendimento do cenário que o projeto está inserido e para sua
execução. Foram abordados temas como Total Productive Management, Kaizen,
propriedades e processamento da cerveja, visão macro do envasamento de
cerveja em garrafas, processo de enchimento de garrafas retornáveis de 600 mL
e conceitos de planejamento experimental.
2.1 TOTAL PRODUCTIVE MANAGEMENT (TPM)
De acordo com NAKAJIMA (1989) o TPM tem como principio a busca pela
falha zero ou quebra zero das máquinas em paralelo ao zero defeito nos produtos
e perda zero no processo.
WIREMAN (2004) define Total Productive Maintenance (TPM) como sendo
uma atividade de manutenção com a participação de todos os colaboradores para
sua implementação. Uma técnica importante não só para a Gestão da
Manutenção, mas também para Gestão do Sistema Produtivo de uma indústria.
Segundo o mesmo autor, o TPM originou-se no Japão e foi uma estratégia para
manutenção de equipamentos dando suporte ao Total Quality Management
(TQM). Os japoneses perceberam que a companhia não podia produzir com
qualidade possuindo uma manutenção “pobre” nos equipamentos. O TPM surgiu
em 1950 e focava primariamente na manutenção preventiva, originando o grupo
de pesquisa conhecido como Japanese Institute of Plant Management (JIPM).
WIREMAN (2004) diz que em 1970 o TPM adicionou uma estratégia focada na
eficiência do atingimento da Manutenção Preventiva, um sistema compreensivo,
baseado no respeito pelas pessoas e participação de todos os funcionários.
Nesse momento a palavra “Total” foi adicionada a manutenção preventiva. Os
japoneses difundiram as estratégias de TPM internacionalmente e foram
reconhecidos por seus resultados.
19
O programa global da empresa que foi aplicado ao trabalho está associado
a filosofia do TPM, porém com um acréscimo de pilares que atuam em outras
áreas, recebendo o nome de Total Productive Management ou Gestão Produtiva
Total. Esse programa representa a procura contínua e consistente da eliminação
de perdas em todos os processos através da participação ativa de todos os
colaboradores da organização com foco na satisfação das expectativas dos
clientes e das demais partes interessadas. Na Figura 1 está representada a
estrutura dos pilares do programa TPM.
Figura 1 - Estrutura de pilares do programa TPM.
(CERVEJARIA, 2012).
Dentre os pilares ilustrados acima, o projeto está enquadrado dentro do
pilar Focused Improvement (FI) ou Foco na Melhoria. Esse pilar é o mais
estratégico do sistema, onde podemos identificar as principais ações de
planejamento e melhoria. Focado em melhorias de custo, volume de produção,
redução do tempo de setup e atividades que não agregam valor ao processo. As
análises de produtividade através da implementação do Overall Equipment
Effectiveness (OEE) também fazem parte das reponsabilidades desse pilar.
Cada pilar possui um líder de pilar, no qual em reuniões semanais com a
direção atualiza os indicadores chave (KPI) na companhia, visando encontrar as
maiores oportunidades (gaps) dentre os indicadores da planta para direcionar um
20
meio para solucionar os problemas dos mesmos. A métrica para definição da
maneira que essa perda será trabalhada é definido basicamente como
apresentado nas Figuras 2 e 3.
Figura 2 - Classificação da perda em esporádico ou crônico e caracterização da perda. (CONSULTORIA TPM, 1999).
Figura 3 - Hierarquia da métrica de solução de problemas.
(CONSULTORIA TPM,1999).
21
Ilustra-se, na Figura 3, que cada tipo de perda induz a um determinado tipo
de metodologia de solução de problemas para tentar reduzi-las. No caso, o
trabalho trata-se de uma perda crônica, no qual a hierarquia indica a realização da
metodologia Kaizen para estruturar as ações de combate a essa perda.
2.1.1 Kaizen
De acordo com SLACK et al. (2002) apud SILVA et al. (2008), a palavra
Kaizen tem origem japonesa e significa “mudar para melhor”. Na prática das
empresas, significa que nenhum dia deve passar sem que sejam feitas melhorias.
O Kaizen também pode ser definido como melhoramento contínuo e tem por
objetivo a promoção de melhoramentos sucessivos e constantes, ou seja, mais e
menores passos de melhoramento incremental.
Na cervejaria o Kaizen é direcionado para problemas crônicos, como já
mencionados na hierarquia de solução de problemas. Essa metodologia tem
como objetivo um assunto mais especifico, por exemplo, um tipo de perda em um
equipamento específico, ou seja, não abrange múltiplos modos de falhas e
grandes áreas. A equipe é diversificada com relação as suas competências de
atuação e especialidades, para que o “radar” ao mapear e analisar o sistema seja
o mais abrangente possível.
O Kaizen está estruturado no ciclo PDCA, cuja sigla será explicada logo a
diante. No qual é definido, de acordo com WERKEMA (1995), como sendo “[...]
um método gerencial de tomada de decisões para garantir o alcance das metas
necessárias à sobrevivência de uma organização”.
Segundo CAMPOS (1992), o PDCA pode ser resumido em quatro etapas.
O Planejamento (P), que consiste no estabelecimento de metas e no caminho
para seu atingimento. Execução (D) é a etapa de realização das ações
exatamente de acordo com o estabelecido no plano. Verificação (C) é a
comparação dos dados coletados na execução com meta planejada e Atuação
corretiva (A) está etapa o usuário age nos desvios identificados e faz correções,
de modo que o problema nunca volte a ocorrer.
22
Para facilitar à didática e para padronização esse material foi divido em
passos que são acompanhados por ferramentas conhecidas da gestão de
produção e qualidade, sendo aplicado conforme a escala e o grau de
complexidade dos problemas encontrados.
Tendo em vista que o trabalho tem um problema com uma razão
desconhecida, direcionou a metodologia para esse tipo de sistema, o que
resultará no acompanhamento dos passos ilustrados no Fluxograma 1. O time
terá como diretriz da metodologia os passos definidos a seguir em conjunto com
ferramentas que serão mencionadas no decorrer no trabalho.
23
Fluxograma 1 - Passos da metodologia de solução de problemas aplicado em um time Kaizen. (CONSULTORIA TPM, 1999)
P
D
C
A
24
2.1.1.1 Ferramentas e métodos utilizados no Kaizen Ferramentas e métodos consagrados estão inseridos nos passos do
Kaizen, visando agilizar, otimizar, estruturar e padronizar o processo de
desenvolvimento da solução do problema.
O autor achou que facilitaria o entendimento se fossem dispostos em
tópicos relacionados aos passos da metodologia utilizada.
2.1.1.1.1 RCFA
A RCFA, passo 3 do Fluxograma 1, está associada à utilização de algumas
ferramentas de gestão que serão descritas a seguir:
a. Brainstorming;
DELLARETTI FILHO (1996) diz que, o Brainstorming é um método que
visa instigar a criatividade, separando a ação de gerar ideias da sua avaliação e
da sua organização. Essa técnica, proposta por Osborn, tem a finalidade de
produzir uma lista extensa de ideias que possa ajudar no desenvolvimento do
tema. O diferencial desse método é o fato de não admitir críticas ou rejeições
após um julgamento sumário.
b. Diagrama de Causa efeito
Segundo WERKEMA (1995) o diagrama de Causa e Efeito, também
conhecido por diagrama de Ishikawa, é uma ferramenta utilizada para pesquisar e
estruturar raízes de problemas, apresentando a relação existente entre grupos de
fatores (causas) com um resultado de um processo (efeito). A classificação das
causas pode ser feita baseado na estrutura 6Ms com ilustra a Figura 4.
25
Figura 4 - Estrutura do diagrama de causa e efeito com o método de estrutura 6Ms. (QUALIEX, 2013).
c. 5 Porquês
O ‘5 Porquês’, de acordo com RIBEIRO, L. (2005), é uma ferramenta que
visa alcançar a causa raiz de um defeito ou problema.
A partir de uma análise preliminar onde as causas do problema estão
estruturadas e listadas, é questionado o porquê das ocorrências, analisando uma
causa de cada vez. O questionamento é realizado até que se chegue a uma
causa que desdobre em uma ação direta.
Conforme SLACK (2009), a denominação “5 Porquês” não significa,
necessariamente, que tenha que ser cinco perguntas para se chegar à causa
fundamental, podendo ser ‘mais’ ou ‘menos’ cinco, o que depende do problema
que está sendo analisado. A ferramenta leva esse nome, baseado no fato de que
na maioria dos casos, se alcança a causa fundamental após cinco perguntas.
2.1.1.1.2 Planejamento das ações
O Planejamento das ações, passo 4 do Fluxograma 1, tem uma ferramenta
que auxilia no seu desenvolvimento de um modo simples e prático, conhecida
como “5 W + 1 H”. Essa sigla remete a primeira letra dos pronomes interrogativos
da língua inglesa das diretrizes dessa ferramenta, sendo elas ilustradas na Figura
5.
26
Figura 5 - Explicação ferramenta 5 W + 1 H. (CONSULTORIA TPM,1999).
Com a tabulação desses questionamentos para cada ação planejada, a
exposição fica visual e bem completa, de modo que as informações sejam
transmitidas de um modo coeso e eficaz.
2.1.1.1.3 Tabelão - ferramenta de síntese
Baseado nos conceitos da CONSULTORIA TPM(1999), especificamente
para o time de Kaizen a empresa adota uma ferramenta denominada Tabelão
(Kaizen sheet), que visa sintetizar em um quadro todas as informações inerentes
ao tema que está sendo trabalhado, destacando as informações listadas abaixo.
Esse quadro é, normalmente, impresso em uma folha A2 e fica exposto próximo
ao local de atuação do time, facilitando o acompanhamento e apresentação do
andamento do time. As informações expostas no Tabelão são as listadas a seguir:
27
I. Membros do time;
II. Classificação do tipo de perda;
III. O porquê da escolha;
IV. Descrição do fenômeno;
V. Objetivos;
VI. Master Plan;
VII. Detalhe do Problema e Análise;
VIII. Contramedidas;
IX. Resultado das melhorias;
X. Como prevenir a recorrência do problema;
XI. Ações futuras;
2.1.1.1.4 Lição Ponto a Ponto (LPP)
De acordo com RIBEIRO, C. (2003), a LPP é um formulário utilizado para
padronização de ações de melhorias realizadas, estudos de caso ou transmissão
de conhecimentos básicos que tem o objetivo de transmitir conhecimento através
de pequenas informações e em um curto intervalo de tempo. Um formulário criado
de uma maneira visual (com ilustrações, fotos ou fluxogramas) e sequencial, de
modo que qualquer leitor possa captar o conhecimento na integra.
28
2.2 CERVEJA
2.2.1 Histórico
Segundo OETTERER et al. (2006) a etimologia da palavra cerveja tem
origem do latim bibere e significa beber. É uma das bebidas mais antigas do
mundo e faz parte da cultura de inúmeros países.
Hoje, a teoria mais aceita da origem da cerveja é, também aceita por
OETTERER et al. (2006), que ela surgiu no século 37 A.C. no oriente médio ou no
Egito. A cerveja era conhecida como sikaru pelos povos da Mesopotâmia. Foram
identificadas inscrições desses povoados em ruínas há cerca de 5 mil anos,
trazendo a hipótese da existência da cerveja, sendo fabricada a partir de água e
malte.
De acordo com VENTURI FILHO et al. (2005), o lúpulo, ingrediente que
atribui aroma a cerveja e amargor, foi introduzido na cerveja na Idade Média
fazendo com que a arte cervejeira avançasse, de modo a evoluir para escalas
maiores. Antes da inserção do lúpulo, eram utilizados diversos ingredientes na
elaboração da cerveja sem um critério bem definido. Olhando para esse cenário,
o alemão Duque Guilherme IV de Bavária, sancionou a lei mais antiga do mundo
sobre manipulação de alimentos denominada Renheitsetbot. Essa lei trás a
definição que cerveja deveria ser produzida apenas com água, cevada e lúpulo.
No Brasil, de acordo com VENTURI FILHO et al. (2005), o hábito de tomar
cerveja foi trazido por D. João VI no início do século XIX, durante a permanência
da família real portuguesa em território brasileiro. Nessa época, a cerveja
consumida era importada de países europeus. Mais tarde, em 1888, foi fundada
na cidade do Rio de Janeiro a “Manufatura de Cerveja Brahma Villigier e Cia”.
De acordo com o site BARTH-HAAS GROUP e GERMAIN
HANSMAENNEL (2012), atualmente o Brasil perde apenas da China (49,2 bilhões
de litros) e Estados Unidos (22,9 bilhões de litros) em volume de produção de
cerveja, com produção de 13,2 bilhões de litros, ficando na terceira posição no
29
ranking mundial, a frente da Rússia (9,7 bilhões de litros) e da Alemanha (9,4
bilhões de litros). Com um consumo de aproximadamente 68,3 litros per capita.
2.2.2 Características da cerveja Existe uma definição legal no Brasil para a cerveja, estabelecida no
Decreto nº 2.314, 4 de setembro de 1997, Capítulo II, citado a seguir:
“Art. 64. Cerveja é a bebida obtida pela fermentação alcoólica do mosto
cervejeiro oriundo do malte de cevada e água potável, por ação da levedura, com
adição de lúpulo.”
AQUARONE et al. (2001) menciona que a levedura não deve ser
considerada como matéria prima, uma vez que é utilizada apenas como agente
de transformação bioquímica dos ingredientes usados na fabricação da cerveja,
através da fermentação alcóolica. Porém, a levedura é um elemento
indispensável no processo cervejeiro, no qual sua seleção é realizada com muita
cautela, visto que a qualidade do produto final está totalmente relacionada às
características do microrganismo.
O processo cervejeiro é complexo se comparado a outros processos
químicos e requer severo controle de qualidade, caso contrário pode-se obter um
produto com uma série de defeitos. AQUARONE et al. (2001) classifica os
defeitos da cerveja como sendo: turbidez, sedimento, insipidez, diacetil, fenólico,
sulfuroso e velho/oxidado. Dentre esses defeitos o que foi acompanhado na
realização do trabalho foi o velho/oxidado que possui interface com contato com
ar e concentração de CO2.
2.2.3 Processamento O processo de elaboração da cerveja é simplificado em três etapas pelo
autor AQUARONE et al. (2001). Sendo a primeira etapa a de produção de mosto,
que envolve as operações de moagem do malte, cozimento do mosto ou
30
tratamento enzimático do mosto, filtração, fervura e clarificação do mosto. A
segunda etapa é o processo fermentativo que contempla com as operações de
fermentação e maturação. E a ultima etapa é o acabamento ou pós-tratamento da
cerveja que engloba operações de filtração, carbonatação, modificação de aroma
e sabor, estandardização de cor, engarrafamento e pasteurização.
2.2.4 Envasamento Os detalhes abaixo foram embasados no livro do OETTERER (2006) e em
treinamentos da empresa, com a descrição macro do funcionamento do
envasamento. A síntese das etapas do envasamento foram destacados no
Fluxograma 2.
Fluxograma 2 - Síntese das etapas do envasamento de uma cervejaria (OETTERER,2006)
A linha de envasamento a ser descrita foi projetada para garrafas de vidro
retornáveis de 600 mL, sendo abastecidas por garrafeiras, reutilizadas ou novas,
completas com 24 garrafas.
Inicia-se o processo de envase pela etapa de Despaletização, onde as
garrafeiras entram na Despaletizadora para as camadas serem desfeitas dos
31
pallets através das garras do equipamento. Os pallets após essa etapa passam
por uma inspeção visual de analistas para validação da qualidade dos mesmos.
A seguir, com o objetivo de deixar as caixas todas na mesma posição ao
entrar na linha as garrafeiras passam por um virador de caixas e saem alinhadas
em esteiras de transporte em direção a Desencaixotadora. Ao chegar, através de
garras de sucção as garrafas são retiradas das garrafeiras e colocadas na esteira
e direcionadas para Lavadora. Na outra via, as caixas seguem em direção a
Encaixotadora.
A Lavadora tem como finalidade retirar partículas sólidas, impurezas,
esterilizá-las e deixa-las prontas para o envasamento, além de água são inseridos
aditivos com a finalidade de facilitar a remoção de sujeira e contaminantes das
garrafas. Além da lavagem, a Lavadora da linha possui extratores de rótulos que
retiram os rótulos através de vácuo. Para perfeita lavagem das garrafas deve
haver uma combinação adequada de fatores mecânico, químico e físico, assim
como tempo de passagem de garrafas.
Assim que as garrafas passam pela lavagem, elas são encaminhadas para
uma Inspetora. A linha é dividida em duas, que funcionam independentemente
uma da outra. Sendo assim, cada parte da linha possui uma Inspetora e uma
Enchedora. Cada Inspetora possui câmeras, além de um infravermelho e um
Helft. As Inspetoras analisam cada garrafa individualmente nas especificações
fundo, bocal, parede, contorno, resquício de soda e de água, tampa (se possui ou
não rolha), cor, raspagem e o tipo da garrafa.
Após as Inspetoras, as garrafas são enviadas para as Enchedoras que
fazem o abastecimento das garrafas com o chope. Praticamente, acoplados às
Enchedoras estão os arroladores, que inserem as rolhas nas garrafas.
Posteriormente, as garrafas passam por um banho para a retirada de
excesso de produto no exterior da embalagem. Após o banho, as garrafas
passam por um “chekmat” onde são verificados os níveis de líquido e as suas
rolhas.
A seguir, as garrafas que passam nos testes, seguem para o
Pasteurizador. É no Pasteurizador que o chope se transforma em cerveja através
32
de um tratamento térmico. Sendo os microrganismos que podem causar
alterações de sabor, aroma e turvação eliminados, após essa etapa o produto
passa a ter um maior prazo de validade.
A Rotuladora é a próxima etapa do processo, no qual nessa linha trabalha
com rótulos de papel. Por esse motivo um sensor específico chamado Flada é
necessário no equipamento, para contabilizar e localizar cada garrafa no
equipamento. A máquina possui sensores de nível, de tampa e de
posicionamento de rótulo. Caso alguma garrafa não esteja nos conformes, ela é
excluída da linha na saída.
Depois de rotuladas, as garrafas vão para a Encaixotadora, que de modo
semelhante à Desencaixotadora, faz o processo inverso e coloca as garrafas nas
garrafeiras. O último passo é a Paletizadora, que forma os pallets que, depois de
fechados com fitas, são levados para o Centro de Distribuição, para serem
armazenadas e posteriormente distribuídas.
2.2.5 Controle de qualidade no envasamento Segundo MELLO (2012), no envasamento são três os pontos de atenção
principais que são acompanhados pela qualidade, são eles:
a) Mínimo teor de oxigênio (O2) possível no produto envasado;
b) Evitar a contaminação microbiológica durante a etapa envasamento;
c) Evitar perda de CO2 dissolvido no produto durante o envasamento;
A cerveja em contato com o ar faz com que ocorra oxidação da cerveja
podendo ocasionar alterações no paladar, turvações nítidas ou condições
favoráveis ao crescimento de micro-organismos. De acordo com MELLO (2012)
teores altos de CO2 e ausência de oxigênio são fatores que ajudam a inibir o
desenvolvimento de micro-organismos no produto, variáveis que podem ser
alteradas conforme condições da enchedora.
33
2.2.6 Enchedora Basicamente, a enchedora é uma máquina rotativa que enche as garrafas
com cerveja e as arrolha. Um modelo de enchedora de garrafas 600 mL fabricada
pela Krones Mecafill pode ser visualizado na Figura 6.
Figura 6 - Enchedora de garrafas. (KRONES MECAFILL,2013).
As garrafas são levadas através do transporte de entrada para o caracol
sem fim, que aumenta a distância entre as garrafas até que correspondam ao
passo da estrela de entrada, que por sua vez levam as garrafas até os pistões
elevadores que elevam e pressionam as garrafas nas válvulas de enchimento.
No caso, o estudo foi direcionado a enchedoras eletrônicas com
mecanismo de envase Iso-barométrico, por ser o modelo das enchedoras da
aplicação do trabalho. No qual, de acordo com MELLO (2012), nesse sistema o
controle das válvulas de envase são acionadas eletro-pneumaticamente (função
do tempo) e ocorre o processo de enchimento quando alcançado o equilíbrio da
pressão interna da garrafa e do reservatório da máquina (cúpula).
34
2.2.6.1 Fases do enchimento O processo do enchimento é classificado em quatro fases, de acordo com
o KRONES MECAFILL (2013). Estão ilustrados na Figura 7 as marcações das
etapas no círculo central da enchedora e o fluxo de entrada e saída das garrafas
no equipamento.
Figura 7 - Fases da enchedora. (KRONES MECAFILL,2013)
1) Pressurização
2) Enchimento
3) Estabilização
4) Sniffer
De acordo com MELLO (2013), inicia-se a fase da pressurização com a
entrada da garrafa na enchedora cheia de ar em seu interior. Ao entrar na
enchedora a primeira etapa é a 1º evacuação da garrafa através de um canal de
vácuo, representada na Figura 8.
35
Figura 8 – Representação da etapa da 1º evacuação. (CERVEJARIA, 2012).
Logo após essa etapa a borboleta localizada acima da válvula de
enchimento é aberta e o CO2 é liberado para o interior da garrafa, com a intenção
de retirar o ar de dentro da garrafa (variável enxague controla o tempo de
liberação de CO2 nessa etapa), ilustrado na Figura 9.
Figura 9 - Representação da etapa de enxague. (CERVEJARIA, 2012).
Novamente, o pino de vácuo é interligado com a garrafa e há uma nova
evacuação no sistema (variável 2º evacuação controla a duração nessa etapa),
ilustrado na Figura 10.
36
Figura 10 - Representação da etapa da 2º evacuação. (CERVEJARIA, 2012).
Em seguida a borboleta é aberta e começa a pressurização da garrafa com
CO2 (variável pressurização controla o tempo de liberação de CO2 nessa etapa),
encerrando a fase de pressurização, ilustrado na Figura 11.
Figura 11 - Representação da etapa de pressurização. (CERVEJARIA, 2012).
O enchimento ocorre em seguida, ao igualar a pressão da garrafa com a
pressão de dentro da cúpula, ilustrado na Figura 12.
37
Figura 12 - Representação da etapa de enchimento. (CERVEJARIA, 2012).
Quando o líquido ou a espuma alcança o orifício do tubo de ar à etapa de
enchimento é interrompida, conhecida como fase de estabilização/nivelamento,
representado na Figura 13.
Figura 13 - Representação da etapa de estabilização/nivelamento. (CERVEJARIA, 2012).
Após essa etapa inicia-se a fase sniffer, a fase que compreende a etapa de
alívio, onde o interior da garrafa, lentamente, entra em contato com o ambiente
externo, devido à liberação do pino de alívio, representada na Figura 14.
38
Figura 14 - Representação da etapa de alívio. (CERVEJARIA, 2012).
Após o alívio, entre o enchimento de uma garrafa e outra a borboleta é
reaberta para liberação de CO2 para eliminar a cerveja que ficou no tubo
enchimento, etapa denominada como purga (variável denominada soplado
controla o tempo de liberação de CO2 nessa etapa), ilustrada na Figura 15.
Figura 15 - Representação da etapa de purga. (CERVEJARIA, 2012).
Ao sair do recipiente as garrafas passam por um jato de água pressurizada
e esterilizada (uma quantidade mínima de água entra na garrafa causando
intensa formação de espuma que gera um fluxo ascendente para o gargalo
39
expelindo o oxigênio, prevenindo sua entrada posterior), equipamento
denominado HDE. Finalmente, as garrafas são arrolhadas e são levadas para o
transporte de saída.
2.2.7 Análises realizadas na etapa após enchedora: De acordo com MELLO (2012), o controle de qualidade realiza algumas
análises após processo de enchimento, são elas:
a) Teor de CO2
b) Teor de Ar Total /Inicial
c) Nível de enchimento
d) Microbiológica
e) Oxigênio dissolvido na cerveja
40
3 METODOLOGIA
Durante o desenvolvimento da fundamentação teórica foi esclarecida a
metodologia que seria empregada, metodologia Kaizen do programa TPM que é
fundamentada no ciclo PDCA, no qual se assemelha a metodologia Pesquisa-
ação segundo TRIPP (2005), onde além da observação do sistema, há a atuação
de maneira participativa com intervenções ao longo do trabalho.
De acordo com TRIPP (2005) pesquisa-ação está relacionado a todo
estudo que é realizado de uma forma continua, com uma métrica e baseado em
observações que visa aperfeiçoar o que está sendo praticado. Diz ainda, que é
um tipo de investigação-ação, que se enquadra em um processo que siga um
ciclo de melhoria que visa aprimorar a prática, alternando entre a investigação a
respeito do sistema que está sendo praticado e o agir em campo. Ou seja, está
relacionado à pesquisa de sobre o processo foco e a ação a ser praticada.
3.1 FASE EXPLORATÓRIA Com base no sistema TPM já enunciado, mais especificamente no pilar FI,
buscou-se em todo o processo cervejeiro pontos de ocorrência de desvios não
almejados e, consequentemente, desperdícios. Sendo assim, a primeira etapa
consistiu em realizar uma análise de todo o ambiente fabril, para identificação dos
focos onde o desvio era maior e mais significativo. Diante do resultado dessa
análise, e dando preferência aos desvios relacionados aos indicadores já
controlados da planta (com um histórico de medições), identificou-se como o mais
atrativo para essa finalidade o consumo excessivo de CO2, que está relacionado
ao indicador chave (KPI) dos custos variáveis.
Realizada uma análise preliminar do consumo de CO2, identificou-se que o
consumo excessivo era recorrente, e seguindo o conceito de classificação de
perdas, determinou-se como sendo uma perda crônica. Visto à importância de
41
combater uma perda crônica, foram definidas iniciativas, das quais a formação de
um time Kaizen foi uma delas.
Para a realização do Kaizen fez-se necessário à formação de um time
multifuncional, com representantes das áreas de manutenção, controle qualidade,
tecnologia cervejeira, produção, garantindo as competências necessárias e
disponibilidade dos representantes para sua realização.
3.2 DEFINIR O PROBLEMA E DETERMINAR O PONTO DE PARTIDA A formulação do problema foi definida depois de um levantamento de
dados do consumo de CO2, comparando o indicador da fábrica com outras
unidades e períodos históricos do comportamento do indicador.
Foi realizado o desdobramento de quais eram as partes do processo
cervejeiro que utilizava o gás em questão e quanto era o consumo estimado em
cada etapa, sendo elas no processo e envasamento. No envasamento o consumo
foi estimado por linha.
A cervejaria possui cinco linhas, sendo elas classificadas pelo tipo de
embalagem utilizada para envasar a cerveja. O levantamento foi realizado com
duas linhas de garrafas retornáveis de garrafas 600 mL, duas linhas de lata e uma
de garrafas long neck.
A partir da estimativa realizada obteve-se um número muito alto para linha
denominada como Linha 5 de garrafas retornáveis de 600 mL. A comparação não
poderia ser feita entre as linhas devido à existência de diferenças entre o
consumo médio de CO2 entre elas, inerente ao tipo de embalagem utilizada.
Nesse levantamento foi verificada a diferença do consumo em relação ao valor
referência (Utility Benchmark - UBM) da companhia para o modelo de linha
especifica.
Ao chegar nesse ponto, definiu-se o local de atuação do time e que o
problema estaria direcionado a Linha 5, mais precisamente nas enchedoras que é
42
o local com o maior consumo do gás. Após discussões o problema foi definido
como:
Consumo elevado de CO2 nas enchedoras da Linha 5.
3.3 IDENTIFICAR, QUANTIFICAR E DETERMINAR PRIORIDADES PARA OS MODOS DE PERDA.
Em um primeiro momento, a metodologia direciona as análises do
problema para equipamentos fora das condições básicas e/ou processo
ocorrendo fora do descrito no procedimento. Caso as condições básicas do
equipamento estejam apropriadas e o problema ainda continua aquém do
esperado, passa-se a levantar hipóteses de melhoria, a fim de alcançar os
objetivos.
É convencional o uso do termo “condições básicas do equipamento” para
se referir ao funcionamento do equipamento nas mesmas condições em que foi
projetado.
A referência de consumo de gás utilizada foram dois rotâmetros localizados
na tubulação de entrada, um em cada enchedora. Sendo que, a primeira ação
realizada foi registrar a medição do equipamento antes do inicio das ações do
time, visando ter um ponto de partida real do consumo da enchedora.
Em uma análise das enchedoras o time checou os pontos direcionados a
possíveis perdas de CO2 e suas condições de conservação com a enchedora em
funcionamento. Observando se alguma peça apresentava alguma espécie de
vazamento aparente.
A seguir foi verificado o rotâmetro com o equipamento parado, com a
válvula de entrada de CO2 aberta. Tendo em vista o consumo com equipamento
com as funções ligadas, porém sem o acionamento das válvulas de enchimento,
sendo o consumo apontado pelo equipamento de medição necessariamente
perdas originárias de vazamentos. Foram realizadas algumas combinações de
43
alinhamento de válvulas para verificar quais eram as que apresentavam
vazamentos para substituição das válvulas ou da vedação das válvulas.
Para alcançar as condições básicas, após a verificação dos modos de
perda, os locais identificados foram etiquetados com um código. Em
contrapartida, um formulário padrão com o mesmo código foi preenchido pelo
responsável da tarefa com as seguintes informações: data, responsável,
localização da etiqueta, ação a ser realizado, número da abertura de nota de
serviço ou número da requisição do material.
A metodologia indica etiquetas similares às citadas anteriormente para
identificação de condições de trabalho inadequadas. Onde enuncia que quando
identificado algum risco ao trabalhador, o mesmo deve ser extinto ou atenuado.
Fazendo parte das responsabilidades do time Kaizen as condições encontradas
na área foco.
Outra vertente da restauração de condições básicas é avaliar se o
procedimento em vigor está sendo aplicado de modo correto. Então, nesse tópico
partiu-se do principio que os padrões não estavam sendo seguidos e esse tema
foi auditado. Para verificar a conformidade, em um dia de produção os operadores
da enchedora foram acompanhados por um dos participantes do time para
verificação da aplicação do procedimento. Sendo verificado o processo de
preparação da máquina, abastecimento com cerveja, produção, setup nas
enchedoras, encerramento da produção.
3.4 ANÁLISE DA CAUSA RAIZ DO PROBLEMA (RCFA) Vale ressaltar que ao chegar nesse ponto todas as ações referentes a
condições básicas já haviam sido programadas/realizadas e o consumo
continuava alto frente ao objetivo. Desse modo, o time seguiu buscando meios de
reduzir o consumo, podendo ser com alguma modificação do equipamento ou
padrões estabelecidos no procedimento.
44
Utilizando de métodos de gestão da produção, o time se reuniu para
discussão de possíveis melhorias. Em um primeiro momento utilizou-se do
método de brainstorming tendo como base os 6 M’s do diagrama de causa e
efeito para classificar e estruturar as ideias de forma individual, ou seja, cada
integrante do time fez exposição de suas ideias para os demais.
Levantadas as hipóteses para resolução do problema, faz necessário o
estudo para verificação se as hipóteses podem ser consideradas as causas raízes
do problema. Aplicando o método dos 5 Porquês pôde verificar se as hipóteses
levantadas advêm de outras causas ou são as precursoras do problema. Para
cada “Porquê” informado foi realizado a verificação da veracidade da informação.
Verificando se a causa era um “Fato” ou um “Boato” utilizando dos termos do
método. A análise dos “Porquês” terminou após o esgotamento de possibilidades
para existência de causas, possibilitando a descrição das ações imediatas e
corretivas para sua solução.
3.5 PLANEJAMENTO DAS AÇÕES Cada causa originou uma ou mais ações para sua resolução. Que baseado
no método 5W+1H foram descritas de um modo sintético e completo de
informações pertinentes. O plano de ação contém:
Descrição das ações corretivas e/ou preventivas (O que? Como? Onde?
Por quê?);
Responsável pelas ações (Quem?);
Prazo de execução (Quando?);
Custo (Quanto custa)
45
3.6 EXECUTAR AS AÇÕES As ações foram executadas seguindo o plano de ação criado no passo
anterior e levando em conta alguns conceitos que em seguida serão
apresentados.
3.6.1 Seleção de amostra Para avaliação de dados do processo e da qualidade do produto foram
realizadas coletas de amostras para verificação das especificações do produto.
Para isso definiu-se a população das amostras como sendo os produtos
envasados no primeiro minuto após a alteração de variáveis do processo. Sendo
a forma de seleção realizada de forma aleatória simples, no qual para cada
análise a ser realizada retirou-se da população três amostras para cada análise
realizada.
3.6.2 Coleta de dados Os dados coletados compreendem parâmetros físicos e químicos e serão
descritos a seguir:
3.6.2.1 Consumo de CO2
Para a realização da medição do consumo tinha-se como limitação a falta
de um instrumento totalizador do consumo de CO2 de modo direto na linha de
produção, o que levou o time a buscar uma alternativa para obter esse valor. O
consumo de CO2 foi obtido através do produto da vazão de CO2 de entrada pelo
tempo de fabricação da linha. Sendo realizada uma adaptação nessa equação
devido à presença de vazamentos na linha, o que levava o equipamento a
apresentar valores de vazão de entrada mesmo quando a máquina estava em
modo de espera (ocorre quando a entrada do pasteurizador está com sua
46
capacidade limite de garrafas cheias, automaticamente, a enchedora recebe uma
mensagem para desativar o enchimento de novas garrafas, porém a válvula de
entrada continua aberta e o medidor de vazão apresenta medição).
Equação do consumo de CO2:
oossff tvtvtvC (1)
Considerando as variáveis como:
C = consumo de CO2
tf= tempo da enchedora em funcionamento
ts=tempo da enchedora em modo de espera
to= tempo enchedora parada por falta de ordem de produção
vf= vazão de entrada de CO2 enchedora em funcionamento
vs=vazão de entrada de CO2 enchedora em modo de espera
vo = 0 = vazão de entrada quando não tem ordem de produção
3.6.2.2 Medição de vazão de CO2 na entrada da linha A medição da vazão do gás de estudo foi realizada através de um
rotâmetro marca ROTA, calibrado para temperatura de 20ºC e pressão máxima
de 6 bar, limite superior da escala é de 180kg/h. Ilustrado na Figura 16. O
instrumento está localizado na entrada da linha, antes do gás ser direcionado
para cúpula da enchedora e depois de um manômetro regulado por uma válvula
de ajuste da pressão de entrada.
47
Figura 16 - Rotâmetro utilizado para medição vazão da entrada. (Fonte: Acervo do autor)
3.6.2.3 Tempo funcionamento da máquina O tempo de funcionamento da máquina é controlado por uma planilha de
controle de processos, no qual a operação lança todos os horários de inicio e
paradas de fabricação. Essa planilha fornece o resultado de quanto tempo cada
enchedora ficou em funcionamento e parada (devido estar em modo de espera
pelo desbalanceamento do processo ou por falta de ordem de produção).
3.6.2.4 Controlador PID (LCT3) A enchedora eletrônica produzida pela KRONES possui como um de seus
componentes um controlador PID denominado LCT3, que coordena as operações
da máquina. Essas operações estão relacionadas às variáveis do LCT3 que
norteiam seu tempo de duração. As variáveis do controlador são:
48
a. Pressão CO2: pressão da atmosfera de CO2 na cúpula da enchedora,
essa variável está relacionada à pressão de saturação do gás dissolvido
na cerveja.
b. Pré-evacuação: duração da operação de acionamento da bomba de
vácuo, com a finalidade da retirada do ar interno da garrafa;
c. Enxague: duração da operação de injeção de CO2 na garrafa, com a
finalidade de substituir o gás atmosférico com o CO2;
d. Pré-evacuação 2: duração da segunda operação de acionamento da
bomba de vácuo, com a finalidade retificar a retirada do ar interno da
garrafa;
e. Pressurização: duração da operação de injeção de CO2 na garrafa,
com a finalidade de substituir o gás atmosférico com o CO2 e também
igualar a pressão interna da garrafa com a pressão da cúpula;
f. Soplado: duração da operação de limpeza com CO2 da válvula de
enchimento;
g. Descarga: duração da operação de substituição do gás da cúpula, o
gás é lançado para a atmosfera.
3.6.2.5 Análises de qualidade
Alguns parâmetros de qualidade foram verificados nas amostras realizadas
durante os testes, visando avaliação dos padrões de qualidade do produto
envasado. As análises foram realizadas nos laboratórios de controle de qualidade
da companhia, com o acompanhamento do pesquisador.
As análises que possuem ligação direta com as alterações de variáveis
realizadas são: Teor de CO2, Teor ar total/inicial e Oxigênio dissolvido.
49
3.7 EFETUAR ACOMPANHAMENTO (FOLLOW-UP)
3.7.1 Análise e interpretação de dados O time multifuncional após cada ação de alteração de parâmetros das
enchedoras acompanhou a resposta na modificação no consumo do CO2.
Durante os testes verificou-se a tendência do indicador de desempenho do
projeto, fazendo análise do progresso das ações e a diferença para o atingimento
da meta.
As alterações foram validadas de acordo com a comprovação da
diminuição do consumo alinhado com a garantia de qualidade do produto final.
3.7.2 Auditorias No decorrer do desenvolvimento da pesquisa houve um acompanhamento
próximo de auditores de TPM. Essas pessoas possuem como competências,
basicamente, o conhecimento dos passos a serem seguidos e experiência por
terem participado de inúmeros projetos. A periodicidade da realização de
auditorias de acordo com programa é semanal, iniciando após duas semanas da
abertura do time.
Essas auditorias iniciavam com a apresentação de um representante do
time com o objetivo de ilustrar o andamento que o time desempenhou durante a
semana, limitações encontradas e resultados alcançados.
O auditor trazia consigo um formulário padrão de auditoria, onde ele
pontuava o andamento do time, mostrando o direcionamento que o time deveria
seguir daquele ponto em diante.
O auditor por possuir vasta experiência de outras aplicações de Kaizen
apresentava alguns exemplos similares, que ajudaram na execução e condução
50
das mudanças no processo. Mostrando quais seriam os procedimentos para
execução de determinadas ações.
3.8 PADRONIZAÇÃO Esse passo visa sustentar as melhorias encontradas no seu melhor
patamar. Para isso, analisado os parâmetros e definidos que esses seriam os
novos padrões, apresentaram-se à operação (treinamento) os novos parâmetros,
etiquetas de gestão visual foram colocadas nos lugares adequados, foi criada
uma LPP, foram inseridas as alterações de rotina na matriz de competências dos
responsáveis e o procedimento da linha foi revisado.
Com o desenvolvimento da pesquisa pôde-se identificar os locais e
variáveis que possuem interferência no consumo de CO2, nos quais foram
registrados em documentos, dentre eles esse trabalho, de modo a deixar um
histórico para companhia caso o problema regressar no mesmo local ou em outro
similar.
3.9 CONSOLIDAÇÃO DO TIME E MONITORAMENTO DOS RESULTADOS Assim que as ações foram encerradas os resultados foram apresentados
na auditoria final do Kaizen, onde o time foi pontuado de acordo com a
interpretação do auditor.
O resultado foi divulgado para a operação da linha e o a nova versão do
procedimento da linha foi publicado.
Após divulgação a etapa de sustentação continuaria por mais três meses
com a medição do indicador de desempenho e verificação se o mesmo continua
dentro da meta estabelecida, através da ferramenta trigger point. Caso o indicador
feche 2 dias consecutivos fora da meta o time deve realizar nova RCFA para
identificar as causas raízes do problema.
51
Assim que os resultados foram fechados o resultado do time foi
comunicado ao líder do pilar FI e o mesmo apresentou o resultado ao comitê
gestor da fábrica.
O reconhecimento veio através da exposição dos resultados e dos
participantes do time na mídia interna da companhia (TV refeitório, revista mensal
e informativo nos quadros) mostrando o trabalho que foi executado.
52
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES
4.1 O PORQUÊ DA ESCOLHA Representa-se na Figura 17, o porquê da escolha da Linha 5 como
prioritária.
Figura 17 - Levantamento do consumo de CO2 por linha (Índice kg de CO2/ hL de cerveja
produzido).
Devido às linhas serem de embalagens distintas, as mesmas foram
comparadas com o UBM. O índice se refere ao consumo em kg de CO2 por
hectolitro de cerveja produzido. Destaca-se que o consumo do gás na linha 5 é o
maior se comparado entre as linhas. E muito maior se realizada a comparação
entre as diferenças do índice real das linhas com o valor do UBM. É notória a
necessidade de realizações de ações de melhoria nessa linha estando nessas
condições, com a finalidade de redução do consumo.
53
4.2 RESTAURAÇÃO DAS CONDIÇÕES BÁSICAS Na avaliação do equipamento foram identificados vários pontos fora das
condições básicas. Todos os locais foram identificados com o uso de etiquetas
conforme a Figura 18.
Figura 18 - Exemplo do uso de etiquetas para identificação de equipamentos fora da condição básica.
(Fonte: Acervo do autor) Vale ressaltar que o projeto tinha como limitação recursos para restauração
ou substituição de equipamentos. Por essa razão, dos pontos identificados
apenas uma parcela pequena de peças pôde ser substituída, não sendo assim
possível levar o equipamento a condições ideais de funcionamento.
No Quadro 1 destacam-se as ações que foram executadas.
54
Quadro 1 - Ações executadas para restauração das condições básicas das enchedoras 1 e 2 da
linha 5.
Tendo como foco a vertente do consumo de CO2 houve uma melhora
significativa das condições básicas. Porém, ao terminar as ações algumas perdas
ainda permaneceram devido à falta de disponibilidade de recursos financeiros,
sendo ainda uma oportunidade de melhoria no sistema.
1.1 RCFA Como descrito na metodologia o time elaborou uma RCFA para identificar
possíveis pontos de melhoria.
Na análise de causa raiz chegou-se, basicamente, a melhorias de variáveis
do sistema que possuem interface com o consumo do CO2. De um modo geral, a
realização de teste para nova parametrização do sistema. As ações resultantes
das análises estão descritas no Quadro 2 a seguir:
55
AçõesDefinir novo padrão de trabalho para a pressão de entrada de CO2 nas enchedoras
Definir novo padrão de trabalho para a variável pressão de CO2 no controlador LCT3
Definir novo padrão de trabalho para o parâmetro de Pré-evacuação, Enxague, Pré-
evacuação 2, Pressurização, Soplado e Descarga no LCT3
Incluir novos parâmetros de trabalho no Procedimento Operacional (PO) da linha 5
Treinar todos os operadores dos 3 turnos no PO dando ênfase aos novos padrões de
trabalho
Colocar etiquetas no LCT3 e no controlador de pressão com os novos parâmetros de
trabalho e instalar a faixa de trabalho no manômetro de entrada para identificação da
faixa de trabalho
Elaborar Lição Ponto a Ponto (LPP) com os novos padrões de trabalho
Estabelecer um padrão de controle diário de consumo de CO2 e inserir no PO
Quadro 2 - Ações resultantes da RCFA
4.3 RESULTADO DA EXECUÇÃO DAS AÇÕES A parametrização das enchedoras foi feita baseada na experiência dos
funcionários que suspeitavam, qualitativamente, quais eram as variáveis que
tinham maior interferência na resposta esperada (consumo de CO2). Esses testes
foram realizados de acordo com o descrito na metodologia e foram tabelados no
Quadro 3.
56
Quadro 3 - Reparametrização das enchedoras.
No Quadro 3, observa-se que não houve um delineamento para alteração
das variáveis no período de aplicação da pesquisa, mas mesmo assim nota-se
que os valores de vazão do rotâmetro possuem caráter descendente ao longo da
realização das iniciativas.
Também no Quadro 3 é possível verificar que a enchedora 2 continuou
com um perda de 20kg/h quando o equipamento se encontrava em modo de
espera (stand by). Deixando uma futura oportunidade, caso sejam recuperados os
pontos danificados o consumo com a máquina parada pode tender a zero.
Para facilitar a apresentação dos resultados, criou-se um gráfico
cronológico das ações, colocando a medição inicial e a evolução do índice
acumulado durante cada semana de desenvolvimento do time Kaizen, Figura 19.
57
Figura 19 - Evolução do índice kg/ de CO2 pelas semanas de atuação do time KAIZEN
Haja vista a Figura 19 destaca-se uma medida que diminuiu de forma
drástica o consumo, a alteração da pressão reguladora de CO2 de 6 kg/cm2 para
3kg/cm2. Fazendo com que a medição de vazão do rotâmetro, que anteriormente
oscilava superando sua escala (limite de 180 kg/h), estabilize-se em uma vazão
de 150 kg/h.
Observando a Figura 19 nota-se que houve uma sobreposição de ações de
restauração de condições básicas e melhorias no processo, fazendo com que o
processo de medição de cada iniciativa fosse comprometido, visto que houve
limitações no decorrer do trabalho com o tempo de entrega dos componentes
(peças) para manutenção dos equipamentos.
Analisando os resultados, o desenvolvimento do time Kaizen obteve um
resultado de redução no índice de consumo de CO2 de 60%, ao longo de todo o
período de execução.
Uma vez superada a meta, os padrões foram validados e foi elaborada
uma Lição Ponto a Ponto (LLP) para facilitar no treinamento da operação, essa
58
que apresenta de um modo visual e sintético os novos padrões. Em paralelo,
novos padrões foram etiquetados nos equipamentos como mostram as FIGURAS
20, 21 e 22, visando melhor gestão visual dos novos padrões e maior
compreensão da operação.
Figura 20 - Controlador KRONES LCT3 etiquetado com a descrição dos novos parâmetros definidos no procedimento.
Figura 21 - Rotâmetro ROTA com a marcação da vazão esperada (em “verde” a marcação da variação aceitável de vazão para enchedora, caso esteja no “vermelho” deve-se atuar conforme
descrito no procedimento da linha).
59
Figura 22 - Manômetro para medição da pressão reguladora de entrada de CO2 (a marcação em “verde” diz respeito aos valores aceitáveis de pressão para a enchedora, caso o ponteiro aponte
para “vermelho” deve-se ajustar os padrões conforme procedimento revisado).
Uma ação prevista no time Kaizen é o monitoramento dos resultados após
o termino das atividades. Como já mencionado à ferramenta utilizada é denomina
trigger point, cujo um padrão de Trigger point foi elaborado para o
acompanhamento do consumo diário de CO2.
A respeito das Análises de Qualidade durante todas as iniciativas os
parâmetros atenderam as especificações dos produtos envasados. Esses
resultados não podem ser mostrados devido à necessidade de sigilo da receita do
produto.
Uma limitação encontrada no decorrer do trabalho fora o tempo disponível
dos integrantes do time, tempo disponível de máquina e falta da aplicação de uma
métrica para o delineamento das variáveis. Sendo assim, existe uma
oportunidade de otimizar ainda mais as variáveis de processo das enchedoras,
como foi sugerido no item 6 da pesquisa como sugestão para próximos trabalhos.
É de conhecimento dos participantes do time que não se chegou às condições
ótimas do processo e esse ainda pode ser desdobrado.
60
4.4 IMPACTO FINANCEIRO DO PROJETO O resultado financeiro foi mensurado, tendo como base o índice da ultima
semana de testes de 1,77 kg de CO2/hl e o volume médio mensal produzido na
linha. Nas Figuras 23 e 24 demostra-se os resultados.
Figura 23 - Retorno financeiro esperado para o projeto.
Figura 24 - Retorno financeiro obtido com o projeto.
61
Esse resultado teve impacto direto no KPI de custos variáveis da empresa,
uma vez que o gasto da companhia com a compra de CO2 superava esse
consumo mensal. Fazendo com que esse valor fosse contabilizado como
economia (saving) para companhia.
A pesquisa demostra que a metodologia trouxe um resultado financeiro
superior ao esperado, sem que houvesse gastos excessivos com investimentos
grandiosos, mas apenas com a participação direta dos funcionários da operação
em conjunto com outras frentes especificas que compuseram um quadro rico de
habilidades.
O time apresentou para a companhia que o CO2 é um recurso que tem
impacto direto no indicador de custos variáveis de uma cervejaria e que existe
grande oportunidade de economia se tratando desse indicador.
62
5 CONCLUSÃO
Ao avaliar o uso da metodologia Kaizen do programa TPM para redução do
consumo de CO2 em enchedoras de uma linha de garrafas retornáveis de 600
mL, obteve-se uma resposta positiva, no qual com a execução dos passos
resultou em ações relevantes para redução no consumo do gás, atingindo uma
redução no consumo de 60%, superando a meta prevista e mantendo o produto
dentro dos padrões da companhia.
63
6 OPORTUNIDADE
6.1 PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL
O planejamento experimental é uma metodologia que visa, além de outras
aplicações, alcançar condições otimizadas de um processo.
De acordo com RODRIGUES e IEMMA (2014), para se atingir esse
objetivo existem rotas, fundamentadas na estatística, que podem ser utilizadas,
tendo em vista resultados seguros que minimizam a utilização de técnicas de
tentativa e erro. Por meio do uso de delineamentos fracionados ou Plackett &
Burman (PB), que são estratégias de avaliação prévia de variáveis significativas e
seleção das variáveis que devem ser utilizadas no delineamento composto central
rotacional (DCCR).
De acordo com FORTE et al (2012), a metodologia de planejamento de
experimentos, aliada à análise de superfícies de resposta, tem como principais
vantagens a redução do número de experiências ou repetições e melhora da
qualidade da informação obtida através dos resultados. Isso significa uma
provável diminuição do trabalho, do tempo e do custo final da análise. Através do
planejamento é possível otimizar mais de uma resposta ao mesmo tempo,
diferente de técnicas que analisam separadamente cada uma delas e, dessa
forma, correndo o risco de não atingir as condições otimizadas. Além do mais,
permite calcular e avaliar o erro experimental (confiança estatística,
reprodutibilidade) do experimento.
Uma vez definido planejamento experimental como uma forma de melhoria,
para ser aplicada faz-se necessária uma análise profunda do processo, buscando
o máximo de informação a respeito do sistema que será trabalhado. Dentre elas,
sendo informações cruciais para escolha do modelo, o número de variáveis
(fatores) que serão trabalhados no experimento e as respostas de interesse do
trabalho. Com essas informações em mãos é possível avaliar o custo x beneficio
de cada modelo, com o objetivo de minimizar ao máximo o número de ensaios,
garantindo a qualidade da informação estatística resultante.
64
Uma sugestão de RODRIGUES e IEMMA (2014) para se alcançar as
condições otimizadas de processo é seguir uma estratégia sequencial, como
descrito no Quadro 4. De um modo geral, se resume o planejamento experimental
com o objetivo de otimizar o processo no Fluxograma 2.
Quadro 4 - Estratégia sequencial para se atingir condições otimizadas.
(RODRIGUES e IEMMA, 2014).
65
Fluxograma 3 - Etapas envolvidas até se chegar ao objetivo desejado. (RODRIGUES e IEMMA, 2014).
6.1.1 Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR)
Baseado no livro RODRIGUES e IEMMA (2014), o DCCR é um
delineamento simétrico e de segunda ordem, que contem duas partes: o fatorial
2k, com um número arbitrário de pontos centrais, e a composição axial. Esse tipo
de planejamento é indicado para um número pequeno de fatores (até 4). Com ele,
é possível (nos limites pré-estabelecidos) analisar os efeitos dos fatores nas
respostas desejadas e determinação das condições ótimas, através da obtenção
dos modelos matemáticos que representam o processo assim como das
superfícies de resposta e curvas de contorno. Dentre as diversas vantagens já
comentadas na seção anterior, é importante ressaltar que com o DCCR se
determina regiões de condições ótimas e não pontos específicos (como no caso
de tentativa e erro), ou seja, o analista tem regiões de trabalho ótimas (levando
66
em consideração a conveniência econômica e operacional do processo) para
cada fator.
6.1.2 Delineamento experimental de Plackett & Burman
Ferramenta desenvolvida por Plackett & Burman (PB) em 1946, é
recomenda por RODRIGUES e IEMMA (2014) para ser utilizada como uma
ferramenta de seleção prévia de variáveis, com grande aplicação em processos
com um número igual ou maior a 4 variáveis independentes. Particularmente, em
casos onde essas variáveis são em número acima de 8, a ferramenta PB se torna
indispensável.
De acordo com RODRIGUES e IEMMA (2014), as matrizes dos
delineamentos PB são construídas para um total de ensaios iguais a 8, 12, 16, 20,
até 100, de 4 em 4 incrementos de ensaios para cada matriz. Esse modelo está
fundamentado nos conceitos das matrizes de Hadamard, bem como outros
conceitos estatísticos sobre matrizes ortogonais, corpos de Galois e funções de
Legendre, conceitos os quais não serão abordados no trabalho pelo seu grau de
complexidade em estruturas algébricas.
RODRIGUES e IEMMA (2014) apresentam que as vantagens desse
processo estão relacionadas ao número pequeno de ensaios necessários para
obter os efeitos das variáveis e significância de cada uma no sistema. Logo, com
delineamentos do tipo PB é possível selecionar as variáveis estatisticamente
significantes do processo, análise dos efeitos dessas variáveis, se os limites de
trabalho (inferior e superior) de cada variável estão adequados além de avaliar,
através da verificação da curvatura, se nesses limites está incluso um ponto de
máximo ou de mínimo (região ótima). Feito isso, com as variáveis
estatisticamente significativas definidas e seus respectivos limites estabelecidos,
segue-se para delineamentos do tipo DCCR para a real otimização do processo.
67
6.2 SUGESTÂO DE PLANEJAMENTO DE EXPERIMENTOS
Pelo pequeno período de tempo disponível e pela falta de experiência na
aplicação de métodos experimentais, a execução da parametrização foi feita
baseada em um método de tentativa e erro. Embora a utilização desse método
tenha resultado em uma melhora significativa da perda em questão, a utilização
de uma estratégia sequencial de planejamento experimental no processo
proporcionaria resultados ainda melhores, identificando, com um número
reduzido, porém estatisticamente adequado, quais das variáveis são
estatisticamente significativas, se os níveis usados são os mais adequados e
determinando, tanto do ponto de vista econômico como do operacional, as
regiões ótimas de operação para cada variável.
Visto que o trabalho realizado possui 8 variáveis independentes (k, fatores)
haveria a necessidade de encontrar qual seria o método mais indicado para esse
número de fatores, onde os mais usuais estão indicados na Figura 25.
Figura 25 - Planejamentos possíveis em função do número de variáveis independentes (k). (RODRIGUES e IEMMA, 2014).
68
Analisando a Figura 25, caso a opção seja uma estratégia de um
delineamento completo do tipo DCCR com 8 variáveis em dois níveis (28)
resultaria em 256 ensaios mais 16 pontos axiais além dos 3 pontos centrais,
totalizando 275 ensaios. Essa seria uma estratégia de alta demanda de tempo e
custo, não sendo viável. Dentre as opções indicadas, a que demonstra maior
Custo/Beneficio nessa situação seria a utilização de um PB-12 e depois a
utilização de um DCCR com três ensaios na condição do ponto central, realizando
uma triagem das variáveis significativas e depois a otimização dessas variáveis.
Os fatores e seus respectivos níveis, inferior (-1) e superior (+1),
recomendados para a realização do PB-12 estão dispostos no Quadro 5 e as
respostas estão apresentados no Quadro 6. Os níveis são baseados nas
condições padrão de operação da máquina, ponto central (0), e nos respectivos
limites operacionais.
Variável código -1 0 +1
PRESSÃO CO² REGULADORA
(kg/cm²)x1 2,0 3,0 4,0
PRESSÃO CO² CONTROLADOR
(kg/cm²)x2 1,5 2,5 3,0
PRÉEVACUAÇÃO 1
(ft)x3 2 5 8
ENXAGUE
(ft) x4 1 4 7
PRÉEVACUAÇÃO 2
(ft) x5 2 5 8
PRESSURIZAÇÃO
(ft) x6 1 4 7
SOPLADO
(ft) x7 5 8 11
DESCARGA
(ft) x8 5 8 11
Quadro 5 - Fatores e níveis para realização do PB-12.
69
Variável código
CONSUMO DE CO2 y1
VAZÃO ROTAMETRO y3
TEOR DE CO2 y4
TEOR DE AR TOTAL / INICIAL y5
OXIGÊNIO DISSOLVIDO y6
Quadro 6 - Respostas que devem ser acompanhadas durante o experimento.
O Quadro 6 apresenta as respostas que deverão ser analisadas durante o
experimento. O consumo e a vazão do rotâmetro estão relacionados como
mencionado no item 3.6.2.1 e são as variáveis de interesse, quanto menor essas
variáveis melhor se sustentadas às respostas de qualidade do produto. Teor de
CO2, Teor de ar Total/ Inicial e oxigênio dissolvido são variáveis de qualidade que
devem estar dentro das especificações do produto.
No ANEXO I consta a matriz do PB-12 para realização dos experimentos,
essa matriz fará uso da codificação já apresentado no Quadro 5. Para o cálculo
do resíduo, na matriz constam colunas denominadas variáveis inertes (VI).
Após a realização dos ensaios do PB-12, deverão ser analisados os efeitos
principais das variáveis nas respostas considerando um nível de significância de
10 % (p < 0,1). Com as variáveis consideradas estatisticamente significativas
determinadas e os respectivos níveis ideais definidos, segue-se para a realização
da otimização do processo através de um DCCR.
Para o DCCR utilizará uma matriz que dependerá do número de variáveis
significativas resultantes. Realizado os ensaios, para a seleção dos termos
significativos, será considerado um nível de significância de 5 % (p > 0,05) e
aplicada à análise de variância (ANOVA) para esses termos, a qual definirá se o
modelo obtido é válido estatisticamente (através dos testes F assim como do
coeficiente de determinação, R2). Validado o modelo, poderão ser obtidas as
superfícies de respostas e curvas de contorno que, após serem analisadas
cuidadosamente em relação a cada resposta, determinarão as condições ótimas
de operação da máquina.
70
Com os futuros resultados, aplicadas essas etapas, será possível obter a
superfície de resposta do consumo mínimo de CO2 na enchedora, considerando
os efeitos listados no Quadro 6.
71
REFERÊNCIAS
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74
ANEXO I
MATRIZ PLACKETT & BURMAN DE 12 ENSAIOS – PB 12
ENSA
IOS
x1x2
x3x4
x5x6
x7x8
VI 1
VI 2
VI 3
11
-11
-1-1
-11
11
-11
21
1-1
1-1
-1-1
11
1-1
3-1
11
-11
-1-1
-11
11
41
-11
1-1
1-1
-1-1
11
51
1-1
11
-11
-1-1
-11
61
11
-11
1-1
1-1
-1-1
7-1
11
1-1
11
-11
-1-1
8-1
-11
11
-11
1-1
1-1
9-1
-1-1
11
1-1
11
-11
101
-1-1
-11
11
-11
1-1
11-1
1-1
-1-1
11
1-1
11
12-1
-1-1
-1-1
-1-1
-1-1
-1-1
