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AUTOMATIZAÇÃO APLICADA AO DATADOR PNEUMÁTICO DE UMA FÁBRICA DE SNACKS NO POLO INDUSTRIAL DE MANAUS-AM.
Marcelo Oliveira de Moraes
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Lívia da Silva Oliveira² Denise Andrade do Nascimento
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RESUMO Este estudo tem como objetivo demonstrar a aplicação da automação em um processo de fabricação de snacks (salgadinhos de milho) em uma empresa do polo industrial de Manaus-AM. O controle da impressão da data de fabricação do produto era realizado de forma visual por dois operadores de linha, com aplicação da automação utilizando um sensor fotocélula no processo de verificação da data da embalagem, essa visualização passou a ser feita de forma automática e o processo interrompido imediatamente após a identificação de falhas de impressão. Assim, as propostas apresentadas no presente trabalho apontam melhorias nos tempos de produção, redução de retrabalho relacionados as falhas apresentadas no processo de data das embalagens, aumento da produtividade, maior flexibilidade e agilidade de resposta às necessidades de mercado. Em um contexto geral, procurou-se apresentar os benefícios que a implantação da instalação do sensor no datador pneumático para a redução das falhas na data das embalagens trará para a empresa, ganhos substanciais, pois não haverá mais necessidade de reprocessar o produto, assim como a redução de riscos ergonômicos dos empacotadores. Palavras-Chave: Automação, Sensor fotocélula, Produtividade. ABSTRACT This study aims to demonstrate the application of automation in a process of manufacturing snacks (corn chips) in a company of the industrial pole of Manaus-AM. The control of the printing of the product's manufacturing date was performed visually by two line operators, with automation application using a photocell sensor in the process of checking the date of the packaging, this visualization started to be made automatically and the process interrupted immediately after the identification of print failures. Thus, the proposals presented in this study point to improvements in production times, reduction of rework related to the failures presented in the packaging date process, increased productivity, greater flexibility and agility to respond to market needs. In a general context, it was tried to present the benefits that the implantation of the installation of the sensor in the pneumatic datador to reduce the failures in the date of the packages will bring to the company, substantial gains since there will no longer need to reprocess the product, as well as the reduction of ergonomic risks of packers. Keywords: Automation, Photocell sensor, Productivity.
____________________________________ 1 Discente de Engenharia Elétrica no Centro Universitário FAMETRO. Manaus – Amazonas.
2 Msc. em Ciências Ambientais pela Universidade Federal do Pará – UFPA. Docente do Centro
Universitário FAMETRO, Manaus – Amazonas. 3 Dra. em Física pela Universidade Federal de São Carlos – UFSCAR, Professora da Faculdade
Martha Falcão/Wyden, Manaus – Amazonas.
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1. INTRODUÇÃO
A partir do crescente desenvolvimento da tecnologia dentro de ambientes
produtivos, apreende-se que os processos de automação industrial estão se
tornando pontos fortes de debates voltados para investimento perante os executivos
e tomadores de decisão nas indústrias de um modo geral. Partindo desse ponto,
para ser competitiva, a manufatura, mais que qualquer outra atividade deve
sucessivamente amoldar-se a mudanças que vem ocorrendo no mercado
empresarial (NAVARRO, 2012).
Diante desse contexto, a automação passa a ser vista como uma oportunidade para
as empresas competirem em seus mercados, fortalecendo sua infraestrutura,
investindo na qualificação e modernização de suas instalações, potencializando
ganhos em eficiência e produtividade que podem ser repassados aos clientes
potenciais.
A crescente acessibilidade às tecnologias, aliada à sua adequada utilização, faz com
que as empresas cada vez mais busquem por soluções em engenharia que torne o
processo produtivo mais controlado, aperfeiçoado e que consequentemente gere
mais resultados. Apesar dos grandes avanços tecnológicos, ainda sim, nos dias
atuais, existem processos dentro das indústrias que trabalham de forma manual,
com baixa eficiência.
Diante do exposto, este estudo foi desenvolvido em uma empresa do seguimento de
salgadinho de milho na cidade de Manaus - AM, denominada nesse estudo de
Empresa SM, limitando-se mais precisamente ao processo de datas das
embalagens. O interesse para a realização desse estudo surgiu a partir da
observação das falhas ocorridas no datador de embalagens, ocasionando retrabalho
e esforços repetitivos dos empacotadores quando da necessidade de realizar a
marcação das datas de forma manual.
Com a utilização de novas tecnologias, como por exemplo, o controle de processos
e a automação industrial é possível proporcionar estabilidade e confiabilidade em um
processo tornando-o mais independente e mais eficiente. Baseado nestes conceitos,
este trabalho tem a incumbência de descrever a automação de um datador hot
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stamping, explicando de modo detalhado as partes peculiares do projeto e como
tudo foi realizado para obtenção do sucesso do projeto ao final.
Sendo assim o presente trabalho tem por objetivo demonstrar a aplicação da
automação em um processo de fabricação de snacks (salgadinhos de milho) em
uma empresa do Polo Industrial de Manaus-AM.
2. REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
“AUTOMAÇÃO”: Sistema automático de controle pelo qual os mecanismos verificam
seu próprio funcionamento, efetuando medições e introduzindo correções sem a
interferência do homem (CAPELLI, 2009). Como é possível observar a palavra
automação está diretamente ligada ao que hoje chamamos de controle automático,
ou seja, ações pelo qual a intervenção humana seja desnecessária ou minimizada.
Não seria possível a construção e implementação dos processos automáticos sem a
mesma.
Historicamente, o surgimento da automação está ligado com a mecanização, sendo
muito antigo, meados da época de 3500 e 3200 a.C., com a utilização da roda. O
objetivo era sempre o mesmo, o de facilitar o trabalho do homem, de forma a
substituir o esforço braçal por outros meios e mecanismos, liberando o tempo
disponível para outros afazeres, valorizando o tempo útil para as atividades do
intelecto, das artes, lazer ou simplesmente entretenimento (SILVEIRA & SANTOS,
2008).
Neste contexto, entende-se por automação, a capacidade de se executar comandos,
obter medidas, regular parâmetros e controlar funções automaticamente, sem a
intervenção humana. Automação também é sinônimo de integração, ou seja, da
função mais simples a mais complexa existe um ou mais sistemas que permitem que
um dispositivo seja controlado de modo inteligente, tanto individualmente quanto em
conjunto, visando alcançar um maior conforto, informação e segurança (PINHEIRO,
2008). Assim, automação é todo processo que realize tarefas e atividades de forma
autônoma ou auxilie o homem em suas tarefas do dia-a-dia.
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Para Martins (2012) automação está intimamente ligada aos sistemas de qualidade,
pois é ela que garante a manutenção de uma produção sempre com as mesmas
características e com alta produtividade, visando atender o cliente em um menor
prazo, com preço competitivo e entregando um produto de qualidade.
Sob um ponto de vista mais abrangente, de acordo com o autor referenciado a
automação pode ser definida como a integração de conhecimentos substituindo a
observação, esforços e decisões humanas por dispositivos - mecânicos, elétricos,
eletrônicos, entre outras, e softwares concebidos por meio de especificações
funcionais e tecnológicas, com uso de metodologias. Atualmente a automação
industrial é muito aplicada para melhorar a produtividade e qualidade nos processos
considerados repetitivos, estando presente no dia-a-dia das empresas para apoiar
conceitos de produção tais como os Sistemas Flexíveis de Manufatura.
Segundo Rosário (2005), a automação industrial pode ser entendida como uma
tecnologia integradora de três áreas: a eletrônica responsável pelo hardware, a
mecânica na forma de dispositivos mecânicos (atuadores) e a informática
responsável pelo software que irá controlar todo o sistema.
Desse modo, para efetivar projetos nesta área segundo Moraes (2007) exige-se uma
grande gama de conhecimentos, impondo uma formação muito ampla e diversificada
dos projetistas, ou então um trabalho de equipe muito bem coordenado com perfis
interdisciplinares. Os grandes projetos neste campo envolvem uma infinidade de
profissionais e os custos são suportados geralmente por grandes empresas.
A partir desse cenário foi que desde os primórdios, o homem vem tentando fazer
com que utensílios e ferramentas o substituam trabalho, sendo o seu maior sonho
criar um dispositivo que realize todas as suas funções operárias. No fim da idade
média, período em que vemos grandes avanços nas áreas da mecânica, da física e
da química, é também a época em que se deu início aos pensamentos das
máquinas para substituir os homens (OGATA, 2010).
As primeiras formas de desenvolvimento da automação aconteceram com a criação
de equipamentos de controle e medição elétrica e pneumática, mas foi nos anos de
1950 que a automação se destacou. Os comandos que antes eram constituídas de
relés e válvulas, passaram a ser substituídas, por transistores e placas de circuitos
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integrados. A evolução se deu forma tão rápida e logo esses componentes
passaram a ser substituídos por CNC (Comando numérico computadorizado), onde
quem comandaria a máquina não era mais um relé, nem mesmo uma placa de
circuito integrado, mas um computador (VIANA, 2016).
Ao longo dos anos foi se tornado notório o desenvolvimento dos CNC´s e sua
presença dentro das indústrias ficou mais evidente, nos processos automatizados,
eles dominam o mercado e são aplicados com redes de comunicação permitindo
linkar o processo à supervisão e isso vêm evoluindo a cada ano (OGATA,2010).
Embora, estejamos falando de automação industrial, temos, no entanto, outras
aplicações de automação no dia-dia e quase não notamos sua presença em nosso
meio, temos como exemplo básico o uso de cartão de crédito, onde um algoritmo lê
suas informações bancárias e autoriza ou não a sua compra, tudo isso feito em
questão de segundos, outro belo exemplo é o sinal de trânsito, onde o controle do
tráfego não é feito por uma pessoa, mas por um algoritmo que trabalha integrado a
um hardware e faz o controle de tempo para abertura e fechamento do sinal.
2.2 CONTROLE DE PROCESSO
No início da evolução humana, não se tinha conhecimento das formas de produção,
na época as formas de produção disponíveis, advinham do trabalho humano ou de
animais que eram domésticos (SILVA, 2003). No fim da idade média que é um
período em que se deu início ao pensamento das máquinas para substituir os
homens.
A partir desse momento, o trabalho braçal começou a ser substituir por máquinas e
equipamentos dando início a migração do controle automático de processos. Dentre
os tipos de controle, temos:
- Controle manual: É o advindo da ação animal ou humano para alcançar em
resultado desejável, este tipo de controle ainda existe nos dias atuais,
principalmente em pequenas empresas onde predomina a manufatura (ROMANO,
2009)
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- Controle automático: Baseia-se no uso de instrumentos e sistemas que possuam
um detector de erro, unidade de controle e atuador, que dispensam o auxílio do
operador, tornando a operação contínua e precisa, James Watt foi autor do primeiro
controlador automático com realimentação, um regulador de esferas que foi
desenvolvido em 1769 e era utilizado em processos industriais para controlar a
velocidade de motor a vapor. O controle era mecânico e media a velocidade do eixo
de saída do motor, utilizando o movimento das esferas para fazer o controle da
válvula de vapor, controlando assim, a quantidade de vapor entrando no motor
(COSTA, 2011).
Baseado nestes dois tipos de controle será sintetizado os sistemas de controle com
malha aberta e malha fechada. Em um sistema de malha aberta, a entrada do
processo é escolhida de acordo com habitual, neste tipo de sistema não há a
preocupação com a comparação entre o sinal de saída com o de entrada, esse tipo
de sistema opera por base de tempo e não por realimentação ou correção
(BOLTON, 1995).
O controle de malha fechada, ao contrário do anterior, é o que descreve a
preocupação com o sinal processado e, portanto, há também a comparação do sinal
de entrada com o sinal de saída, neste tipo de controle é pequeno o número de
falhas, é baixo o índice de erros e é considerado um sistema estável porque faz o
controle do sinal que está saindo com o que está entrando e quando há variação, ele
corrige (EURÍPEDES, 2007).
2.3 CLP – CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL
Para que possamos entender o que é o Controlador Lógico Programável faremos
uso do que relata Borracha (2012). Segundo o autor o CLP foi criado basicamente
para substituir relés que integravam o antigo painel industrial. Pois para efetuar uma
modificação da lógica dos comandos era necessário um rearranjo na montagem,
além de demorada esta modificação às vezes, implicava na reforma total dos
armários elétricos, sendo que atualmente basta modificar o programa mantendo o
seu hardware.
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CLP é um equipamento industrial que processa uma lógica, adquirindo sinais de
variáveis físicas em canais de entrada, e após o processamento interno, envia sinais
proporcionais aos canais de saída para acionar cargas externas (PEREIRA NETO et
al, 2014). Nessa linha de pensamento a grande vantagem dos controladores
programáveis era a possibilidade de reprogramação, pois o controle baseado em
relés exigia modificações na fiação, e em muitos casos isso se tornava inviável,
sendo mais barato substituir todo o painel por um novo.
É uma espécie de computador programável, utilizado bastante nas indústrias para o
controle de máquinas, é ele que faz o controle através de sinais externos que são
enviados como entradas processa essas entradas e gera uma saída que pode ligar
um motor, uma válvula ou qualquer outro equipamento, eles foram desenvolvidos
para substituir grandes salas de controle que antes utilizavam relés (OLIVEIRA,
1999).
De acordo com Bolton (1995) o CLP pode ser dividido em 4 partes, são elas:
Módulos de entradas: Neste bloco são ligados os dispositivos medidores de
grandezas externas e atuadores, como por exemplo, sinais de sensores,
pressostato, botões e transdutores (MARTINS, 2012).
Módulos de alimentação: Este bloco e responsável por energizar toda a parte
interna do controlador, dando a este dispositivo autorização para realizar trabalho,
existem controladores que trabalham com diferentes tipos de tensão que vai de
12Vdc a 24Vdc, não ultrapassando este último (ALVES, 2012).
Módulo da CPU: Neste bloco acontece todo o processamento de sinais, este é o
bloco responsável pela tomada de decisões, ele recebe os sinais que são enviados
do meio externo através de sensores, atuadores e medidores, o bloco de entrada
envia este sinal para a CPU, a CPU entende o sinal, processa por meio de uma
instrução já existente no CLP e gera um resultado que pode ser tanto uma saída
binária virtual ou real que pode por exemplo ligar ou desligar um motor através do
módulo de saída (ALVES, 2012).
Módulo de saída: Este é o último processo do CLP, neste bloco é onde acontece o
resultado de todas as operações binárias e ou aritméticas que a CPL executa e gera
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um sinal, este sinal é entendido pelo bloco de saída e envia este através de corrente
elétrica que pode ligar ou desligar o motor, uma válvula ou qualquer outro
equipamento que se queira acionar, tudo de forma controlada pelo CLP, assim a
figura 1, exemplifica a estrutura de um CLP- Controlador Lógico Programável
(MARTINS, 2012; ALVES, 2012).
Figura 1 – Estrutura do Controlador Lógico Programável da enfardadeira.
Fonte: Próprio autor, 2019.
O CLP trabalha de forma sequencial, ou seja, nele existe uma função chamada
Scan, responsável por fazer a varredura do programa inserido no CPL pelo usuário
através de um software específico, onde faz a varredura de linha e qualquer entrada
que estiver ligada a uma saída é atualizada e um novo ciclo é iniciado novamente,
até desligarem a máquina ou faltar energia (DORF, 2009).
Conforme Moraes e Castrucci (2007) o CLP automatiza uma grande quantidade de
ações com precisão, confiabilidade, rapidez e pouco investimento. Informações de
entrada são analisadas, decisões são tomadas, comandos são transmitidos, tudo
concomitantemente com o desenrolar do processo.
Um dos equipamentos mais recomendados no uso da automação de equipamentos
e processos industriais no Brasil, o CLP é um equipamento eletrônico programável
baseado em microprocessadores e projetado para funcionar em ambientes
industriais, podendo controlar desde simples máquinas até automatizar uma planta
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completa (MORAES E CASTRUCCI, 2007). Nesse sentido a figura 2 apresenta a
estrutura do esquema elétrico do CL.
Figura 2 – Esquema elétrico do CLP
Fonte: Tec Pak, 2008.
Seu campo de aplicação chega a ser quase ilimitado e o conhecimento de suas
potencialidades torna-se cada vez mais necessária a todos os profissionais
envolvidos no planejamento, operação, e manutenção de processos industriais.
2.4 ASPECTOS ERGONÔMICOS
A ergonomia possui variadas definições, porém o conceito mais popular segundo
Lida (2013) é a adequação do trabalho ao homem. Para o autor, o estudo da
ergonomia tem início ao se fazer uma análise das características do trabalhador,
para depois então projetar o trabalho a que ele estará exposto. Ou seja, primeiro se
conhece o homem para logo após inseri-lo ao ambiente de trabalho.
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Ergonomia é definida pela Associação Internacional de Ergonomia como sendo uma
disciplina cientifica que estuda a interação do ser humano com outros elementos do
sistema, a fim de aplicar a teoria os princípios e métodos de um determinado projeto
com o objetivo de promover um ambiente laboral mais saudável e
consequentemente aumentar o seu desempenho global do sistema (IEA, 2012).
No entanto Vidal (2012) define a ergonomia como “sendo o conjunto de
conhecimentos científicos relacionados ao homem, necessário na percepção de
instrumentos, máquinas e dispositivos que possam ser utilizados com o máximo de
conforto e segurança e eficiência no trabalho. O autor supracitado ainda define
ergonomia como um comportamento profissional, que busca modificar o sistema de
trabalho com a finalidade de ajustar as atividades laborais para maior rendimento do
processo produtivo.
Assim, para que venha a ocorrer a melhoria ergonômica no ambiente de trabalho é
necessário que a empresa busque alternativas como a automatização do processo
produtivo visando a possibilidade de obter outros ganhos além da ergonomia. Para
tanto, é fundamental que
Quanto aos aspectos ergonômicos relacionados a concepção de projetos de
máquinas é sempre importante pensar como o operador deverá lidar com a máquina
sem se expor direta ou indiretamente ao risco, levando em consideração que este
trabalho trata–se da automação de uma linha de produção onde as datas dos
pacotes era visualizada a olho humano e que esta atividade estava gerando gastos
financeiros por acabar passando pacotes sem datas, causando gasto de
embalagens mão de obras, tomamos como base os itens da norma de segurança
em máquinas e equipamentos NR12 e a norma de Ergonomia em ambientes de
trabalho NR17 para nos orientar como se deve proceder para que haja harmonia
entre máquinas e operador.
Segundo a NR12, item 12.96,
As máquinas e equipamentos devem ser projetados, construídos e operados levando em consideração a necessidade de adaptação das condições de trabalho às características psicofisiológicas dos trabalhadores à natura dos trabalhos a executar, oferecendo condições de conforto e segurança no trabalho, observado o disposto na NR 17, ITEM 17.6.3.
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17.6.3. Nas atividades que exijam sobrecarga muscular estática ou dinâmica do pescoço, ombros, dorso e membros superiores e inferiores, e a partir da análise ergonômica do trabalho, deve ser observado o seguinte: a) todo e qualquer sistema de avaliação de desempenho para efeito de remuneração e vantagens de qualquer espécie deve levar em consideração as repercussões sobre a saúde dos trabalhadores; b) devem ser incluídas pausas para descanso;
c) quando do retorno do trabalho, após qualquer tipo de afastamento igual ou superior a 15 (quinze) dias, a exigência de produção deverá permitir um retorno gradativo aos níveis de produção vigentes na época anterior ao afastamento.
Todas essas exigências são normas que estabelecem segurança nomeio industrial e
são fiscalizadas por operadores do Ministério do trabalho para que sejam cumpridas
as normas pelas empresas e haja harmonia entre máquina e operador afim de que
os índices de acidentes de trabalho minimizem ou até mesmo sejam erradicados do
meio industrial.
3. METODOLOGIA
A metodologia utilizada é científica aplicada, que segundo Lakatos e Marconi (2012)
tem por finalidade a obtenção da verdade, através da comprovação de hipóteses,
que, por sua vez, são pontes entre a observação da realidade e a teoria científica,
que explica a realidade e permite alcançar o objetivo, conhecimentos válidos e
verdadeiros, traçando o caminho a ser seguido, detectando erros e auxiliando as
decisões do pesquisador.
O projeto aqui delineado apresenta como proposta buscar informações através da
análise de conteúdo bibliográfico com enfoque no interesse do pesquisador relativo
ao estudo de caso da empresa SM. A pesquisa teve por objetivo geral demonstrar a
aplicação da automação em um processo de fabricação de snacks (salgadinhos de
milho) em uma empresa do polo de industrial de Manaus-AM. Trata-se de um estudo
de caso aplicado na empresa SM que objetivou conhecer dados e, através dessas
informações, sugerir propostas sobre a importância do projeto de automatização do
datador pneumático na empresa SM.
Para a realização deste estudo buscou-se contato com a administração da empresa
SM, localizada no município de Manaus/AM. Para a análise dos dados coletados no
estudo de caso foi utilizada a técnica de análise de conteúdo, que, para Gil (2011, p.
44), é:
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Um conjunto de técnicas de análise das comunicações visando obter por procedimentos sistemáticos e objetivos de descrição do conteúdo das mensagens indicadores (quantitativos ou não) que permitam a inferência de conhecimentos relativos às condições de produção/recepção (variáveis inferidas) destas mensagens.
O presente estudo foi desenvolvido mediante os procedimentos éticos de pesquisa,
não implicando em qualquer risco físico, psicológico ou moral ou prejuízo aos
proprietários do imóvel objeto deste estudo e aos indivíduos envolvidos. Além disso,
foi esclarecido a todos os participantes os objetivos da pesquisa, bem como a
garantia da privacidade da identidade de cada um.
Os primeiros procedimentos que foram realizados, foram referentes ao estudo do
local onde foi feito a melhoria, foi necessário visitar local, observar e estudar o
processo do transporte pneumático, como era anteriormente e como desejamos que
fosse após a automação, foram feitas analises e algumas medições referentes a
estrutura física da enfardadeira pois seria instalado um novo sensor na enfardadeira,
foram feitos também um levantamento de carga de instalação para saber se o painel
elétrico da enfardadeira suportaria uma carga a mais, visto a necessidade de
dimensionamento correto para que a enfardadeira não sofresse nenhuma alteração
ou variação em seus sistemas elétricos e comprometesse o resultado do projeto.
Após estes levantamentos foram coletadas algumas variáveis do processo como
tempo de reprocesso da data, tempo de fiscalização da data, quantidade de pacote
por minutos que são fabricados na enfardadeira e tamanho do pacote. Esses dados
foram coletados com proposito de obter o máximo de informações do processo para
que fosse criado futuramente um projeto que fosse rentável para empresa,
observando as melhores soluções para o projeto e que trouxesse benefícios para os
operadores e para a empresa, minimizando ou igualando a zero os erros do projeto
de automação.
3.1 VISÃO GERAL DA EMPRESA
O estudo de caso foi realizado em uma empresa de salgadinho de milho na cidade
de Manaus - AM, denominada nesse estudo de Empresa SM. A área de estudo foi
no processo de empacotamento do tipo snacks, pipoca doce e pipoca salgada.
Fundada em 1991 no Brasil, sendo um fabricante de alimentos, contando com mais
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de 65 colaboradores. Inicialmente, foram lançados produtos novos tipo salgadinho
para adultos e crianças, que obtiveram grande aceitação pelos consumidores. Em
2008, ampliou sua atuação inserindo os equipamentos de grande precisão criando a
divisão de soluções de engenharia. Já em 2013, a empresa aumentou seu portfólio
de produtos com a linha de pipoca doce e pipoca salgada.
4. ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
4.1 AUTOMAÇÃO NO DATADOR PNEUMÁTICO DA EMPRESA SM
A proposta desse estudo de caso se aplica ao processo de um datador pneumático
melhoria para produtos que passa sem data de uma enfardadeira na linha de
produção. Anteriormente, a visualização da data era feita por dois colaboradores e
uma fiscal de linha, quando o produto sem data passava despercebido por esses
colaboradores o CQ (Controle de qualidade) teria que ir até o final do processo da
produção para encontrar os produtos, com isso acabava passando uma grande
quantidade de produto sem data, tendo que reprocessar.
Esta atividade era bastante perigosa por que quando datador pneumático falhava,
passava pacotes sem data os operadores teriam que refazer o trabalho datando
pacote por pacote manualmente, sendo que precisava de dois operadores para
refazer esse processo, enquanto um operador acionava o datador manual o outro
posicionava o pacote correndo risco de ter membros do colaborador esmagados,
somado ao fato de um operador ter que refazer manualmente o processo de datar o
produto, sobrecarregava os membros deste operador, causando nele, dores nas
articulações.
A partir de uma observação minuciosa desse processo, foi desenvolvida uma
solução que fizesse o mesmo trabalho dos colaboradores, sem expor os mesmos
aos riscos da operação e com maior rapidez e estabilidade no processo, visto que o
trabalho manual, na concepção dos engenheiros são menos vantajosos quando
comparados a automatização de um processo.
4.2 INSTALAÇÃO DO SENSOR FOTELÉTRICO NO DATADOR PNEUMÁTICO
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Para solucionar o problema do datador pneumático em uma enfardadeira foi
instalado um sensor fotocélula no datador pneumático, composto de conjunto de
componentes, sistema de ajuste, indicador de operação e indicador de estabilidade.
A figura 3 mostra o exemplar do sensor fotoelétrico instalado no datador pneumático
da empresa SM.
Figura 3 – Modelo do Sensor fotoelétrico instalado no datador pneumática da enfardadeira.
Fonte: SICK Brasil. Disponível em:www.sick.com/W100-2. Acesso em 11 de abr.2019.
Este tipo de sensor é bastante utilizado na indústria em razão de seu amplo campo
de atuação, uma vez que possui diferentes tipos de variação e a capacidade de
aplicação para detecção de variados tipos de material.
4.2.1 Dados técnicos do sensor fotoelétrico
O sensor fotoelétrico é um componente que traz grandes benefícios as indústrias. A
tabela 1 apresenta as características e os dados técnicos em detalhes.
Tabela 1 - Características do Sensor fotoelétrico.
Princípio do Sensor/detecção Sensor de luz reflexão energético
Dimensões (L x A x P) 11mm x 31 mm x 20 mm
Forma de carcaça (saída de luz) Retangular
Distância de comutação máx. 0 mm – 1.200 mm
Distância de comutação 0 mm – 750 mm
Tipo de luz Luz vermelha visível
Emissor de luz LED
Tamanho do ponto de luz (distância) Ø 75 mm (1.000 mm)
Comprimento de onda 632 mm
Ajuste Potenciômetro (distância de comutação)
Fonte: Manual SICK, 2016.
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As dimensões do sensor fotoelétrico encontram-se descritas na figura 4.
Figura 4 – Dimensões do sensor em mm.
Fonte: Manual SICK, 2016.
Figura 5a – Estrutura do datador. Figura 5b – Painel elétrico da Enfardadeira
Fonte: Próprio autor, 2019.
A figura 5a apresenta a estrutura interna da Enfardadeira. Na figura 5b temos o
painel elétrico da máquina objeto da automatização no datador pneumático, com o
propósito de redução das falhas ocorridas na data de embalagem.
1 Rosca de fixação
2 Centro do eixo do sistema óptico do receptor 3 Centro do eixo do sistema óptico do emissor
4 Conexão
5 LED – Indicador laranja – saída de comutação ativa 6 LED – Indicador verde – indicador de operação
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Figura 6 – Enfardadeira.
Fonte: Próprio autor, 2019.
Na figura 6 temos o quadro geral da Enfardadeira, com a tecnologia correta a
mesma apresenta importantes diferenciais técnicos e operacionais, na garantia de
flexibilidade e alto desempenho, aumentando a produtividade da empresa.
4.2.2 Produtividade
Entende-se por produtividade como a melhor utilização dos recursos disponíveis
como a mão de obra, máquinas e equipamentos para a transformação de matérias
primas e insumos em produtos. Segundo Antunes et al., (2008) a produtividade é o
que dá vida a uma indústria, e a determinação do sucesso está diretamente ligada a
ela.
Nessa linha de raciocínio a produtividade é uma denominação comum de um
indicador que afere o rendimento dos recursos utilizados na produção, ou seja, a
relação entre a quantidade produzida e a quantidade de insumos ou fatores que
foram utilizados no processo produtivo. Trata-se, portanto, de uma apropriação que
se aproxima ao de eficiência, ocasionando relação com temas como concorrência,
incorporação de tecnologia e capacitação tecnológica (SCHETTINI, 2010, p. 15).
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Desse modo, a aplicação de inovações tecnológicas é de fato a melhor maneira de
aumentar a produtividade da empresa. Para tanto, visando aumentar a produtividade
da empresa SM foi realizada a automatização no datador pneumático para otimizar o
processo de produção de insumos da empresa em produtos.
4.3 DISCUSSÃO
Usado em diversas aplicações o sensor fotoelétrico é considerado um item
importante para o processo de automação industrial. Diante do exposto partiu-se da
premissa de que a melhoria na automação da empresa SM trouxe grandes
benefícios pois a partir da instalação do sensor fotoelétrico no datador pneumático
da empresa, foi percebido que esse processo substituiu os esforços repetitivos que
os colaboradores executavam durante a jornada de trabalho, em razão das falhas
ocorridas no processo de datação dos produtos, aumento na capacidade de
produção, assim como a eliminação do retrabalho quanto as atividades de datador
manual, melhora na ergonomia do operador, cumprindo então as normas da NR 17.
Segundo Martins (2012) a partir do momento que as máquinas são automatizadas
elas são capazes de fornecer resultados consistentes no processo de trabalho.
Quando as indústrias utilizam a automação industrial, passam a eliminar os
problemas de controle de qualidade envolvidos com os erros ocorridos na falha do
datador. Com automatização industrial, os processos podem ser cuidadosamente
regulados e controlados, de modo que a qualidade do produto final seja mais
consistente.
Diante de todo o exposto, a automatização no datador pneumático da empresa SM,
objeto desse estudo de caso, mostrou-se uma opção de grande importância no que
se refere ao processo de data do produto. Pois através dela foi possível aumentar a
capacidade de produção sem que haja um acréscimo de mão de obra, assim como
ocorrera uma redução dos riscos ergonômicos devido a esforços repetitivos ao quais
os colaboradores não executarão mais. É importante pontuar ainda que a
automatização do datador apresentou uma melhor qualidade de impressão das
datas nos produtos.
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5. CONCLUSÃO
A realização deste estudo de caso na empresa SM nos possibilitou o conhecimento
e identificação das particularidades da importância da automatização no datador
pneumático. O estudo analisado possibilitou compreender que a automação se
apresentou como uma importante opção no processo de datar o produto, pois por
meio desta foi possível aumentar a produtividade da empresa, sem que haja
necessidade de retrabalho por falha na hora de datar o produto.
Desse modo os objetivos propostos neste estudo foram alcançados, pois procurou-
se contextualizar a aplicação da automação em um processo de fabricação de
snacks, assim como o controle da impressão da data de fabricação do produto que
era realizado de forma visual por dois operadores de linha. O ganho com a
automatização do processo vem tanto em caráter de economia de tempo no
processo produtivo, quanto na eliminação de um posto onde o operador não
conseguia trabalhar de forma ergonomicamente satisfatória, exposto a acidentes de
trabalho iminente, ale da atividade não ser desempenhada com eficácia garantida,
dependendo apenas do julgo de um operador que poderia falhar por inúmeros
fatores.
Com aplicação da automatização utilizando um sensor fotocélula no processo de
verificação da data da embalagem, essa visualização passou a ser feita de forma
automática e o processo interrompido imediatamente após a identificação de falhas
de impressão. Deixando evidente a superioridade da execução da atividade em
relação a execução por operadores. O cansaço pode induzir a erros de execução
em uma atividade, bem como a repetição também diminui a eficácia da operação.
Enfim, não é difícil concluir que a automação do processo viabilizou a atividade
trazendo inúmeros benefícios ao processo de fabricação dos snacks.
A automação do processo permitiu oferecer conforto ao trabalhador prevenindo a
ocorrência de acidentes de trabalho, bem como de patologias específicas adquiridas
por execução de atividades repetitivas no exercício da prática laboral. As melhorias
nos procedimentos ergonômicos contribuem também para a diminuição do cansaço,
bem como tornam eficientes os procedimentos que se propõem a evitar lesões ao
trabalhador. Não é o trabalhador que tem que se adaptar às condições de trabalho,
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mas as condições de trabalho que devem se adaptar ao trabalhador, não somente
às questões físicas, mas às suas características psicofisiológicas, como atenção,
estresse, pressão por resultado, dentre outras, visando a otimização do bem-estar
do trabalhador e, por conseguinte, aumento da produtividade e eficiência das tarefas
realizadas.
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