Apostila TST

7/21/2019 Apostila TST

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Rua Joo Pessoa, n 726, Centro Cricima/SC, CEP 88801-530, Fone/FAX: (48) 3443-4176,site: www.colegioimagem.com.br, email: [email protected]

Colgio Imagem

Disciplina: Princpios de Tecnologia Industrial IProfessor:Jean Naspolini PachecoCurso: Tcnico em Segurana do Trabalho


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SumrioIntroduo aos processos industriais ......................................................................................... 61 - Conceitos Bsicos ................................................................................................................. 6

1.1 - Definio de Processo ................................................................................................... 61.2 - Reao Qumica............................................................................................................. 61.3 - Definio de Operaes Unitrias ................................................................................ 6

1.3.1 - Operaes Mecnicas ............................................................................................ 61.3.2 - Transferncia de Calor ........................................................................................... 61.3.3 - Transferncia de Massa ......................................................................................... 7

1.4 - Conceito de Balano de Massa ..................................................................................... 72 - Classificaes dos Sistemas ................................................................................................. 7

2.1 - Quanto ao Regime de Operao ................................................................................... 7 2.2 - Quanto ao Comportamento ao Longo do Tempo ........................................................ 7

3 - Fluxos Especiais em um Processo ....................................................................................... 8 3.1 - Reciclo............................................................................................................................ 83.2 - By-pass ........................................................................................................................... 83.3 - Purga............................................................................................................................... 93.4 - Make-up ......................................................................................................................... 9

4 - Controle de Processo: Instrumentao e Automao ......................................................... 9 4.1 - Definies ...................................................................................................................... 9

4.1.1 - Medio .................................................................................................................. 94.1.2 - Medida .................................................................................................................... 9

4.2 - Utilizao dos Instrumentos de Medida ..................................................................... 104.2.1 - Monitorao de Processos e Operaes .............................................................. 104.2.2 - Controle de Processos e Operaes .................................................................... 10

4.3 - Abrangncia da automao ......................................................................................... 114.3.1 - Funes da automao ......................................................................................... 114.3.2 - Nveis de automao ............................................................................................ 11

4.4 - Motivao para controle de processo ......................................................................... 114.5 - Equipamentos convencionais de controle .................................................................. 12

4.5.1 - Sensores e transmissores ..................................................................................... 125 - Engenharia de Processo ...................................................................................................... 146 - Materiais de Construo ..................................................................................................... 15

6.1 - Seleo de materiais .................................................................................................... 156.2 - Classificao dos principais materiais ....................................................................... 166.3 - Principais materiais utilizados .................................................................................... 17

6.3.1 - Metais Ferrosos .................................................................................................... 176.3.2 - Metais No - ferrosos ........................................................................................... 18

6.3.3 - Materiais no metlicos ....................................................................................... 19

Arranjo Fsico ........................................................................................................................... 201 - Introduo ....................................................................................................................... 20

2 - Arranjo Fsico ..................................................................................................................... 212.1 - Conceito de Arranjo Fsico ......................................................................................... 212.2 - Como surge o Problema do Arranjo Fsico ............................................................... 212.3 - Objetivos do Arranjo Fsico ........................................................................................ 222.4 - Princpios do Arranjo Fsico ....................................................................................... 222.5 - A Chave dos Problemas de Arranjo Fsico ................................................................ 232.5 - Tipos de Arranjo Fsico............................................................................................... 23

2.5.1 - Arranjo Posicional ou Por Posio Fixa( Project Shop) .................................... 242.5.2 - Arranjo Linear ou Por Produto (Flow Shop) ...................................................... 24


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2.5.3 - Arranjo Funcional ou Por Processo (Job Shop) ................................................. 252.5.4 - Arranjo Celular ou De Grupo .............................................................................. 25

3. Fatores a serem estudados na elaborao do Arranjo Fsico ............................................. 26Mtodos para elaborao do Arranjo Fsico (Layout) ........................................................... 281 - Mtodo do Torques com Valores Corrigidos.................................................................... 282 - Mtodo do Diagrama DE-PARA ....................................................................................... 283 - Mtodo do Planejamento Sistemtico de Lay out (SLP) ................................................. 294 - Mtodo dos Elos ................................................................................................................. 315 - Mtodo da Sequncia da Demanda Direcional NOY ....................................................... 31Fluxo de Produo.................................................................................................................... 331 - Conceito .............................................................................................................................. 33

1.2 - Objetivo ........................................................................................................................ 331.3 - Vantagens ..................................................................................................................... 331.4 - O Fluxograma possibilita ............................................................................................ 331.5 - Tipo de Fluxograma .................................................................................................... 34

1.5.1 - Diagrama de Blocos ............................................................................................. 342 - Exemplos de Fluxos de Produo de Produtos ................................................................. 34

2.1 - Iogurte .......................................................................................................................... 342.2 - Palitos de Fsforos ...................................................................................................... 362.3 - Siderrgica ................................................................................................................... 37

EXERCCIO ............................................................................................................................. 38Sistemas de Produo............................................................................................................... 391 - Definio ............................................................................................................................. 392 - Elementos Constituintes ..................................................................................................... 393 - Classificao dos Sistemas de Produo ........................................................................... 404 - Projeto do Produto .............................................................................................................. 415 - Classificao Quanto ao Fluxo dos Processos .................................................................. 426 - Classificao Quanto ao Grau de Padronizao dos Produtos......................................... 427 - Classificao Quanto ao Ambiente de Produo .............................................................. 428 - Classificao Quanto Natureza dos Produtos ................................................................ 43 9 - Planejamento e Controle da Produo............................................................................... 43

NR 11 ........................................................................................................................................ 441 - NR 11 - Transporte, Movimentao, Armazenagem e Manuseio de Materiais ......... 441.1 - Documentos Complementares .................................................................................... 441.2 - Perguntas e Respostas Comentadas............................................................................ 44

1.2.1 - Quais os cuidados especiais que se deve tomar na operao de elevadores,guindastes, transportadores industriais e mquinas transportadoras? .......................... 441.2.2 - Como so classificados os equipamentos de iamento? .................................... 45

1.2.3 - Quais os riscos na atividade de movimentao de carga? ................................. 451.2.4 - Quais os sinais utilizados na movimentao de carga? ..................................... 461.2.5 - Quais so os pontos crticos a serem verificados no trabalho de inspeo dosequipamentos e acessrios de movimentao de carga? ............................................... 461.2.6 - Quais so as Normas Tcnicas da Associao Brasileira de Normas Tcnicas(ABNT) a serem usadas como referncia na inspeo de cabos de ao utilizados emequipamentos de iamento de carga? ............................................................................. 461.2.7 - Existe alguma certificao obrigatria para os equipamentos e acessrios demovimentao de carga? ................................................................................................. 471.2.8 - Como se deve proceder s inspees dos equipamentos e acessrios de

movimentao de carga? ................................................................................................. 471.2.9 - Quais os cuidados a serem tomados nas inspees de cabos? .......................... 47


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1.2.10 - Quando se deve substituir um cabo de ao? ..................................................... 481.2.11 - Qual a validade do carto de identificao dos operadores de equipamentosmotorizados? .................................................................................................................... 481.2.12 - Quais so os requisitos para qualificar um operador de empilhadeira? ......... 481.2.13 - Qual a carga horria do curso de empilhadeira? .............................................. 481.2.14 - obrigatrio que o motorista de empilhadeira possua Carteira deHabilitao? ...................................................................................................................... 491.2.15 - A empilhadeira um equipamento para trnsito em vias pblicas? ............... 491.2.16 - obrigatrio o uso de buzinas nas empilhadeiras? ......................................... 491.2.17 - obrigatria a instalao de alarme de r em empilhadeiras? ....................... 491.2.18 - Quais os cuidados a serem tomados em ambientes fechados, tipo galpes semcirculao de ar, onde circulam empilhadeiras movidas a gs? .................................... 501.2.19 - Quais os cuidados a serem tomados em ambientes fechados ou poucoventilados, tipo galpes, onde circulam empilhadeiras movidas a gs? ....................... 501.2.20 - Quais os cuidados a serem tomados em reas classificadas onde circulamempilhadeiras ou outros equipamentos de movimentao de carga? ........................... 501.2.21 - Qual o significado da expresso "transporte manual de sacos"? ................. 501.2.22 - Qual a distncia mxima prevista na NR 11 para o transporte manual de umsaco? ................................................................................................................................. 501.2.23 - Qual o peso mximo que uma pessoa pode carregar manualmente? .............. 501.2.24 - Quais as restries para o trabalho da mulher e do menor com relao aotrabalho manual de cargas? ............................................................................................. 511.2.25 - O que deve ser observado quanto ao empilhamento de material em relao sestruturas laterais do prdio? ........................................................................................... 511.2.26 - As reas de circulao e os espaos em torno de mquinas e equipamentosdevem ser dimensionados para atender quais exigncias? ............................................ 511.2.27 - Quais os cuidados no armazenamento de materiais? ....................................... 511.2.28 - Quais os cuidados na movimentao, armazenagem e manuseio de chapas demrmore, granito e outras rochas? .................................................................................. 511.2.29 - Qual o significado dos termos mais utilizados na movimentao,armazenagem e manuseio de chapas de mrmore, granito?.......................................... 52

NR 12 ........................................................................................................................................ 531 - NR 12 - Mquinas E Equipamentos .................................................................................. 53

1.1 - Documentos Complementares .................................................................................... 531.2 - Perguntas e Respostas Comentadas............................................................................ 54

1.2.1 - Quais so os cuidados especiais com as mquinas e os equipamentos quepossuem dispositivos de acionamento e parada? ........................................................... 541.2.2 - Quais os riscos principais envolvendo prensas hidrulicas e mecnicas? ........ 54

1.2.3 - Quais so os cuidados especiais com as mquinas e equipamentos comacionamento repetitivo?................................................................................................... 541.2.4 - Quais os exemplos de mecanismos de segurana que podem existir nasmquinas e equipamentos? .............................................................................................. 541.2.5 - Quais os cuidados no uso de comando bimanual? ............................................. 541.2.6 - Quais os cuidados com as mquinas e equipamentos que utilizam energiaeltrica?............................................................................................................................. 551.2.7 - Quais os cuidados com as mquinas e equipamentos que possuemdesligamento e acionamento por um nico comando? .................................................. 551.2.8 - Quais os cuidados com os equipamentos que possuem transmisses de fora?

........................................................................................................................................... 551.2.9 - Quando possvel deixar expostas as transmisses de fora? .......................... 55


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1.2.10 - O que deve ser feito quanto s mquinas e aos equipamentos que ofereamriscos de ruptura de suas partes, projeo de peas ou partes destas? .......................... 551.2.11 - O que deve ser feito quanto s mquinas e aos equipamentos que utilizam ougeram energia eltrica? .................................................................................................... 561.2.12 - Em que situaes possvel retirar os protetores removveis? ....................... 561.2.13 - Quais os cuidados a serem tomados em caso de manuteno de mquinas eequipamentos com elementos rotativos e sistemas de transmisso? ............................ 561.2.14 - Quais os cuidados a serem tomados com o local de trabalho? ....................... 561.2.15 - Quais os cuidados nas paradas dos equipamentos? ......................................... 561.2.16 - Quais as restries com uso de equipamentos a combusto interna? ............. 561.2.17 - Quais os riscos das serras rotativas? ................................................................. 561.2.18 - Quais os riscos das mquinas de trabalhar madeira do tipo desempenadeira?........................................................................................................................................... 561.2.19 - Quais os riscos das mquinas do tipo guilhotina para operar chapasmetlicas? ......................................................................................................................... 571.2.20 - Quais os mecanismos de proteo para as mquinas do tipo guilhotina para

operar chapas metlicas? ................................................................................................. 571.2.21 - Quais os riscos das mquinas do tipo guilhotina para operar papel?.............. 571.2.22 - Quais os riscos das mquinas injetoras de plstico? ........................................ 571.2.23 - Quais os riscos das mquinas misturadoras de borracha? ............................... 571.2.24 - Quais os riscos das calandras para borracha?................................................... 581.2.25 - Quais os tipos de proteo de mquinas e equipamentos de que tratam ositens 1.3.5 a 1.3.8 da NR 12? .......................................................................................... 581.2.26 - Quais os cuidados especiais no uso de ferramentas e equipamentos manuais?........................................................................................................................................... 581.2.27 - Quais os cuidados especiais no trabalho de manuteno e operao de quetratam os itens 12.6.4 a 12.6.7 da NR 12? ...................................................................... 581.2.28 - Quais os cuidados especiais que devero ser tomados no local de trabalho enos equipamentos durante o servio de manuteno? ................................................... 591.2.29 - Quais as medidas mais eficazes para evitar acidentes durante os trabalhos demanuteno de mquinas e equipamentos? .................................................................... 591.2.30 - Quais os aspectos preventivos de que tratam os itens 2 e 3 do Anexo I -Motosserras? .................................................................................................................... 591.2.31 - Quais os Equipamentos de Proteo Individual (EPI) obrigatrios paratrabalhos com motosserras? ............................................................................................ 591.2.32 - Quais os riscos na operao de cilindros de massa? ........................................ 601.2.33 - Quais os dispositivos de segurana necessrios aos cilindros de massa? ...... 601.2.34 - Para fins de aplicao dos requisitos da NR 12 para cilindros de massas, qualo significado dos termos tcnicos? ................................................................................. 601.2.35 - O que Programa de Preveno de Riscos em Prensas e EquipamentosSimilares (PPRPS)? ......................................................................................................... 611.2.36 - Em que tipo de estabelecimento se aplica o PPRPS? ...................................... 611.2.37 - Quais as caractersticas dos equipamentos denominados prensas? ................ 611.2.38 - Para efeitos de aplicao do PPRPS, quais os equipamentos considerados

prensas? ............................................................................................................................ 611.2.39 - O que so considerados equipamentos similares para efeito de aplicao doPPRPS? ............................................................................................................................. 611.2.40 - Cilindros de massa fazem parte dos equipamentos a serem incorporados ao

PPRPS? ............................................................................................................................. 62Referencias Bibliogrficas ....................................................................................................... 63


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Introduo aos processos industriais

1 - Conceitos Bsicos

1.1 - Definio de Processo

o conjunto de equipamentos, escolhidos pelas suas funes especficas einterligados de modo a possibilitar a transformao de uma matria-prima em um produtode interesse, de forma econmica, segura e em escala comercial.

Os processos qumicos podem ser constitudos por uma seqncia de etapas muitodiferentes, que tm princpios fundamentais independentes da substncia que est sendooperada e de outras caractersticas do sistema. No projeto de um processo, cada etapa a serusada pode ser investigada individualmente. Algumas etapas so reaes qumicas,enquanto outras so modificaes qumicas. O conceito de operao unitria est baseadona filosofia de que uma seqncia amplamente varivel de etapas pode ser reduzida aoperaes simples, ou a reaes, que so idnticas independentemente do material que est

sendo processado.

1.2 - Reao Qumica

Transformao de uma ou mais substncias, denominadas reagentes, em outrassubstncias, denominadas produtos.

1.3 - Definio de Operaes Unitrias

Qualquer processo qumico, qualquer que seja a sua escala, pode ser decompostonuma srie coordenada do que se pode denominar aes unitrias, como moagem, mistura,

aquecimento, absoro condensao, lixiviao, precipitao, cristalizao, filtrao,dissoluo, eletrlise, entre outras. O nmero destas operaes unitrias bsicas no muito grande, apesar de que nos ltimos anos h uma tendncia constante de introduo denovas tcnicas de processamento.

1.3.1 - Operaes Mecnicas

Operaes com Slidos: Fragmentao, Transporte, Peneiramento, Mistura,Armazenamento

Operaes com Fluidos: Escoamento de fluidos, Bombeamento de lquidos,movimentao e Compresso de Gases, Mistura e Agitao de Lquidos

Operaes com Slidos e Fluidos: Fluidizao de Slidos e Separaes mecnicas(slido-slido, lquido-slido, slido-gs, lquido-gs, lquido-lquido)

1.3.2 - Transferncia de Calor

Transferncia de Calor por Conduo Aquecimento e Resfriamento de Fludos Condensao Ebulio Evaporao Transferncia de Calor por Radiao


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1.3.3 - Transferncia de Massa

Destilao Absoro e Stripping de Gases Adsoro Extrao Lquido-Lquido Lixiviao Secagem e Umidificao de Gases Secagem de slidos Cristalizao Troca Inica

1.4 - Conceito de Balano de Massa

O Balano de Massa (BM) uma restrio imposta pela natureza. A lei da

conservao de massa nos diz que a massa no pode nem ser criada, nem destruda. Logo,no havendo acmulo de massa no interior de um equipamento, tem-se ao longo de umdeterminado intervalo de tempo que: massa total na entrada = massa total na sada.

Fazendo o intervalo de tempo tender a zero, ao invs de quantidades de massa,passamos a falar em termos de vazes: vazo mssica total que entra = vazo mssica totalque sai.

2 - Classificaes dos Sistemas

2.1 - Quanto ao Regime de Operao

Um sistema pode ser operado da seguinte maneira: Operao em Batelada: a massa no cruza as fronteiras do processo durante o tempo

da batelada. O sistema alimentado e os produtos so retirados de uma s vez, noincio e ao final do tempo de processo, respectivamente. Assim, o processo ao longoda batelada se comporta como um sistema fechado. Normalmente, esta estratgia deoperao usada para produzir pequenas quantidades de especialidades qumicas,

produtos sazonais ou feitos por encomenda. Operao Contnua: h continuamente a passagem de massa atravs das fronteiras do

processo atravs das correntes de entrada e de sada. Desta forma o processo secomporta como um sistema aberto. Esta operao caracterstica de grandes volumesde produo, como ocorre, por exemplo, no refino do petrleo.

Operao Semi-batelada ou Semi-contnua: qualquer processo que no operado embatelada ou em regime contnuo. Um exemplo deste tipo de processo aquele em queuma massa de lquido alimentada em um reator e gs borbulhado durante um certotempo atravs do lquido. Ao final, a passagem de gs interrompida e o lquidoretirado do reator.

2.2 - Quanto ao Comportamento ao Longo do Tempo

A operao de um processo tambm pode ser classificada conforme ocomportamento das variveis ao longo do tempo: Operao em Regime Estacionrio: os valores das variveis de processo - temperatura,

vazes, concentraes, por exemplo no variam com o tempo em qualquer posiofixa.


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Operao em Regime Transiente: os valores das variveis variam com o tempo emalguma posio fixa do processo. Os processos em batelada tm uma naturezatipicamente transiente, enquanto os processos contnuos operam normalmente emregime estacionrio.

3 - Fluxos Especiais em um Processo

Existem algumas correntes de processo que tm um objetivo especfico e aparecemem uma grande quantidade de fluxogramas. Estas correntes so apresentadas a seguir, bemcomo uma discusso inicial de suas finalidades.

3.1 - Reciclo

A corrente de reciclo uma corrente que retorna parte ou a totalidade da massa deum ponto avanado do processo para um outro em uma posio pela qual esta massa jtenha passado. Uma representao esquemtica de uma corrente de reciclo apresentadana figura abaixo. Note que a corrente de reciclo nasce em um ponto de diviso que no

necessariamente um divisor de corrente. Muitas vezes a sua origem em umequipamento de separao, o que trs como conseqncia que a sua composio diferenteda composio das outras correntes que saem de tal equipamento.

As correntes de reciclo servem para a recuperao de reagente no consumido naetapa de reao, para a recuperao de catalisador que seja arrastado para fora do reator,assim como podem auxiliar no controle de processos atravs da diluio da corrente que alimentado no reator, situao importante em reaes altamente exotrmicas. Nesses casos,o reciclo parcial. H ainda sistemas onde um fluido opera em circuito fechado, porexemplo em ciclos de refrigerao e o circuito de gua de resfriamento em plantas de

processo. Nesses sistemas a totalidade da corrente recirculada.

3.2 - By-pass

As correntes de by-pass podem ser entendidas como correntes de reciclo com osentido do escoamento invertido. Assim, o fluido que passa por uma corrente de bypassno atravessa o(s) equipamento(s) posicionado(s) na direo principal do processo entre oincio do by-pass e o seu retorno para a corrente principal (vide figura abaixo). Ascorrentes de by-pass, via de regra, so originadas em um divisor de correntes e terminamem um misturador.

A corrente de bypass tem a sua utilizao ligada principalmente ao controleoperacional da planta, ou especificamente, de equipamentos. Assim, comum ocorrer o

by-pass de um equipamento, com a vazo que passa por esta corrente sendo manipuladapara manter as condies de sada desejadas.


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3.3 - Purga

A corrente de purga uma corrente que retirada de uma outra e descartada. Seuobjetivo promover o descarte de substncias que, sem a purga, iriam se acumular,

principalmente em circuitos de reciclo.

Imagine que haja a formao de um produto secundrio na reao e que o processode separao no seja capaz de separ-lo da matria prima no reagida que reciclada.Desde modo, a corrente de reciclo conter toda a quantidade deste produto secundrio.Assim, a corrente de purga retirada do reciclo o nico ponto de descarte deste produtosecundrio. Caso isto no fosse feito, haveria um acmulo deste produto secundrio, poisele continuamente formado na reao.

3.4 - Make-up

A corrente de make-up a corrente que repe perdas em um circuito fechado. Seja,por exemplo, o circuito de gua de resfriamento em uma planta de processos. Este circuitodisponibiliza gua, a temperatura ambiente, para retirar energia de qualquer ponto do

processo.Ele formado, principalmente, por uma bomba, que joga a gua fria para o processo,

e por uma coluna de resfriamento, que recebe a gua aquecida que sai do processo e torna aresfri-la at a temperatura ambiente, disponibilizando-a para ser novamente bombeada,fechando assim o circuito.

Neste circuito, vazamentos e evaporao na torre de resfriamento so as principaiscausas da diminuio da gua que circula. Para manter a quantidade constante, h anecessidade de repor esta gua perdida, o que feito atravs de uma corrente de make-up.

4 - Controle de Processo: Instrumentao e Automao

4.1 - Definies

4.1.1 - Medio

Ato de medir.

4.1.2 - Medida

Resultado da medio.


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4.1.2.1 - Instrumento de medida

o dispositivo pelo qual pode-se avaliar (medir) uma quantidade fsica, atribuindo-lhe um valor numrico ou uma qualificao. Por exemplo : a quantidade a ser medida podeser uma temperatura, massa, presso, velocidade, nvel, etc. O valor numrico pode ser 34

C, ou 45 kg, ou 3,5 kgf/cm2, ou 122 km/h, etc. Uma qualificao da medida pode ser umaviso (luz de alerta) de presso acima do permitido, ou um sinal (sonoro) de temperaturamuito elevada, etc.

4.1.2.2 - Sistema de medida

So vrios instrumentos de medida usados em conjunto. Por exemplo, o medidor denvel de combustvel de um automvel composto de uma bia, uma resistncia eltrica,condutores eltricos, e um mostrador (ampermetro ou voltmetro). Todo esse conjunto usado para mostrar no painel do carro o nvel de combustvel do tanque.

4.2 - Utilizao dos Instrumentos de Medida

4.2.1 - Monitorao de Processos e Operaes

Certas aplicaes de instrumentos de medida podem ser caracterizadas por teremessencialmente a funo de monitorar. Como exemplo os termmetros, barmetros eanemmetros usados em uma estao meteorolgica, simplesmente indicam as condiesdo tempo, sem qualquer funo de controle. Da mesma forma, os medidores domsticos deconsumo de gua, eletricidade, gs, apenas indicam o consumo, control-los.

4.2.2 - Controle de Processos e Operaes

Outra aplicao de extrema importncia para os instrumentos de medida utiliz-loscomo componentes num sistema automtico de controle. claro que, para controlar umavarivel necessrio, inicialmente medi-la. Por isso todos os sistemas com "feedback" tmcomo elemento principal um instrumento de medida.

Um exemplo bastante comum o controle de temperatura do refrigerador domstico.Um termmetro l, continuamente, a temperatura interna do refrigerador. Quando elaaumenta e atinge um valor especificado, o termmetro aciona um contato eltrico que ligao motor de refrigerao. A temperatura diminui at atingir um valor mnimo, quando o otermmetro desliga o motor. Desta forma, a temperatura do refrigerador permanececontinuamente entre dois valores de temperaturas pr-estabelecidos. Percebe-se claramentea funo do termmetro como controlador do processo.


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4.2.2.1 - Controle por realimentao (feed-back)

O controle feito com base na comparao entre o resultado obtido e o desejado.

4.2.2.2 - Controle feed-forward(chamado s vezes de preditivo):

O controle feito com base nos dados de entrada. Para sua aplicao, o controlador

deve entender as relaes de causa e efeito relativos ao comportamento do processo.

4.3 - Abrangncia da automao

4.3.1 - Funes da automao

A automao pode ter as seguintes funes em um processo: Controle: controle de variveis de processo (temperatura, vazo, pH, presso, etc),

balanceamento de passes, controle de razo, etc. Segurana: vlvulas de segurana, discos de ruptura, intertravamentos, diagrama de

causa e efeito e lgicos, etc.

4.3.2 - Nveis de automao

No incio da revoluo industrial, o objetivo da automao se restringia a controlar(no sentido de manter constante) uma varivel especfica. Atualmente, o objetivo aotimizao do processo para maximizao dos resultados, utilizando-se de ferramentasavanados de previso e desenvolvimento de modelos.

4.4 - Motivao para controle de processo

As principais causas que levam a um controle de processo mais eficaz so osseguintes:

Segurana operacional e pessoal


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Os medidores de presso podem ser classificados de acordo com os seus princpiosde funcionamento: Por equilbrio com uma coluna de liqudo de densidade conhecida

Manmetros de tubo em U Manmetros de tipo reservatrio Manmetros de ramo inclinado Manmetro diferencial Manmetro com flutuador

Por equilbrio de uma fora produzida sobre uma rea conhecida com uma foramensurvel Anel basculante Campnula mbolo

Por equilbrio de uma fora produzida sobre uma rea conhecida com a tenso atuantenum meio elstico

Bourdon Diafragma Cpsula Fole

4.5.1.2 - Medio de Temperatura

O parmetro temperatura um dos mais medidos em um processo industrial. Por serum parmetro cujo resultado conseqncia de outros, a sua medio bastante crtica.

Os principais elementos primrios de medio so: Termmetros comuns:

Expanso de fludo (de mercrio ou outros lquidos como lcool) Bimetlicos

Termistores: so resistores sensveis temperatura. Os elementos resistivos so xidosde metais como mangans, nquel, cobalto, cobre, ferro, titnio.

Sensores de SemiCondutor: sabido que os parmetros eltricos dos semicondutoresvariam com a temperatura. E eles podem ser usados como sensores trmicos.

RTDs (Termoresistncia): RTD abreviao inglesa de "Resistance TemperatureDetector". A base do funcionamento o conhecido fenmeno da variao daresistncia eltrica dos metais com a temperatura. Os metais mais usados so platina,nquel, cobre, ferro, molibdnio e/ou ligas dos mesmos. Cobre. Molibdnio Nquel Nquel-Ferro Platina

Termopares: Os sensores anteriores operam basicamente pela variao da resistnciaeltrica com a temperatura. Isso significa que uma corrente eltrica deve ser fornecidaao elemento sensor.

4.5.1.3 - Medio de Nvel

O parmetro nvel fundamental para estabilizar a operao de um processo. possvel medir o nvel atravs de:


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Medidores de contato: Bia e fita Corpo Imerso

Medidores de presso diferencial: D/P Cell Caixa de Diafragma

Medidores sonares ou por Raios

5 - Engenharia de Processo

A rea da Engenharia Qumica que se preocupa com a viso sistemtica dosProcessos Qumicos, a chamada Engenharia de Processos. Esta pode ser definida daseguinte forma: Conjunto de atividades que incluem a concepo, o dimensionamento e aavaliao de desempenho do processo para obter um produto desejado. Definido o produtodesejado, informaes quanto as possveis matrias-primas, o seu preo no mercado, a suademanda e a qualidade requerida pelo mercado devem ser conhecidas de modo que sejaminiciadas as atividades da Engenharia de Processos.

Estas atividades so normalmente realizadas em equipes multidisciplinares e podemser divididas em trs nveis: nvel tecnolgico (NT), nvel estrutural (NE) e nvel de

processos (NP). Os dois primeiros nveis so tratados durante o ESTUDO BSICO doprojeto, e o ltimo desenvolvido nas etapas de ENGENHARIA BSICA deste mesmoprojeto.

NT - Nvel Tecnolgico: definio da rota qumica a ser utilizada. Com estadefinio fica decidido o tipo de matria-prima a utilizada, bem como a natureza dareao qumica, quando presente, ou do processo fsico preponderante.

NE - Nvel Estrutural definio da estrutura do processo, ou seja, escolha dos

principais equipamentos a serem utilizados bem como especificao da forma deinterlig-los. NP Nvel de Processo neste nvel, conhecida a estrutura do processo, deve-se

definir os valores dos principais parmetros operacionais, de modo que asoperaes ocorram de forma segura e maximizando o lucro.

medida que a concepo do processo evolui e que o equipamento passa a serprojetado, o trabalho de engenharia evolui da rea do processamento qumico para asespecialidades da mecnica, eltrica e civil. Os equipamentos so especificados de formacompleta e passam a integrar um projeto capaz de ser montado, testado e operado. Estafase denominada de FASE DE DETALHAMENTO.

Encerrada esta fase, os equipamentos sero montados e testados. Aps o startup da

planta, inicia-se a FASE DE OPERAO do sistema. O avano no estudo edesenvolvimento do processo veio a demonstrar que para aplicao correta daENGENHARIA DE PROCESSO, alm da necessidade da fundamentao cientfica para atransformao da matria, atravs dos princpios da Fsica, Qumica, Matemtica eComputao tambm indispensvel o estudo em termos de Administrao, Sociologia,Economia, visando conhecer a influncia social e econmica das aplicaes tecnolgicas.

Outra avaliao indispensvel a questo da legislao aplicvel, especialmente, nasquestes ligadas Segurana do Trabalho e ao Controle de Poluio.


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6 - Materiais de Construo

A Cincia dos Materiais teve um desenvolvimento histrico bastante acentuado nasrecentes dcadas, mas seu incio ocorreu quando o homem preparou qualquer ferramentaou utenslio usado para atender suas necessidades de sobrevivncia natural.

Materiais naturais: so materiais que apresentam-se prontos ou quase prontos parauso na natureza. Exemplos: madeira, couro, ossos, pedras, etc.; Materiais desenvolvidos empiricamente: materiais desenvolvidos a partir da

observao e reproduo de ocorrncias naturais. Exemplos: ligas de ferro, bronze,cermicas, vidro, papel e concreto;

Materiais desenvolvidos pelo conhecimento: materiais cuja descoberta foi orientadapor consideraes tcnicas. Exemplos: ligas mais antigas de alumnio, de titnio demagnsio, metal duro, aos inoxidveis, termoplsticos, termorgidos, elastmerose fases de ligas de ferro.

Materiais projetados: so materiais quase que exclusivamente preparados a partir deconhecimentos cientficos e cujas propriedades podem ser quantitativamente

previstas. Exemplos: semicondutores, materiais para reatores nucleares, aos deultra-alta resistncia mecnica, materiais compsitos reforados com fibras, ligascom memria de forma e vidros metlicos.

6.1 - Seleo de materiais

Visando selecionar um material destinado para certa aplicao necessrio elaboraruma especificao, que determine qual o material mais adequado para a construo doequipamento, considerando-se fatores tcnicos e econmicos. Fatores tcnicos:

quanto s propriedades mecnicas: o material deve resistir aos esforos solicitados,o que tambm determina a espessura adequada. quanto s propriedades trmicas: maior ou menor capacidade que o material tem de

transmitir o calor, estabilidade elevadas temperaturas e tenses mecnicasoriginadas com dilataes trmicas.

quanto s propriedades qumicas: resistncia corroso do material, considerando ofluido de contato e tempo til de vida dentro da vida prevista para toda unidade.

quanto ao servio de uso: condies de escoamento do fluido de contato sobre omaterial.

quanto segurana: quando o risco do equipamento ou do local onde se encontrafor alto, usa-se materiais mais nobres de forma a evitar a ocorrncia de problemas

de vazamentos ou paradas. quanto s experincias anteriores e novas tecnologias: referncias anteriores, tanto

em literatura, como tambm atravs da similaridade no emprego de materiais emoutras aplicaes.

Fatores econmicos quanto ao preo: fator decisivo na escolha e tem implicao direta no custo de

fabricao e tempo de vida. quanto disponibilidade: facilidade de obteno, necessidade de importao, prazo

de entrega, quantidades mnimas de compra e outros fatores de fornecimento. quanto qualidade do fornecimento: as caractersticas de um mesmo material

podem variar entre vrios fornecedores.


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quanto a urgncia: quando a parada de certo equipamento, principalmente ospequenos como vlvulas, filtros, etc., implica em parar toda uma grande unidade,esses devem ser fabricados com materiais mais nobres.

6.2 - Classificao dos principais materiais

materiais para vasos depresso e trocadores de calor

metais ferrososaos-carbono;aos-liga;aos inoxidveis.

metais no-ferrosos

alumnios e ligas;cobre e ligas;

nquel e ligas;titnio, zircnio e ligas.

materiais para caldeiras e fornos

metais ferrososaos-carbono;aos-liga;aos inoxidveis

materiais para tanques dearmazenamento e outrosreservatrios sem presso.

metais ferrososaos-carbono;aos-liga;aos inoxidveis.

metais no-ferrosos

alumnios e ligas;cobre e ligas;nquel e ligas;titnio, zircnio e ligas.

materiais no-metlicosconcreto armado;

materiais plsticos com fibras.


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materiais para tubulaes, vlvulas eacessrios de tubulao

metais ferrosos

aos-carbono;aos-liga;aos inoxidveis;ferros fundidos.

metais no-ferrosos

alumnios e ligas;

cobre e ligas;nquel e ligas;chumbo e ligas;titnio, zircnio e ligas.

no - metlicosconcreto armado;materiais plsticos com fibras;vidro.

No passado os materiais metlicos eram de muito maior importncia, entretanto, como advento de tecnologias para produo a preos razoveis de materiais cermicos(materiais inorgnicos) e de materiais polimricos (materiais orgnicos), esses ltimosesto assumindo maiores aplicaes. Exemplo: a larga aplicao de materiais polimricosnos veculos automotivos.

6.3 - Principais materiais utilizados

6.3.1 - Metais Ferrosos

Ao Carbono O ao carbono o que apresenta menor relao custo/resistncia mecnica, alm de

ser um material fcil de soldar e de se conformar. E, por estes motivos, o materialmais largamente utilizado na indstria. Em uma refinaria de petrleo, por exemplo,mais de 90% de todas as tubulaes so feitas em ao-carbono. Emprega-se o aocarbono para gua doce, vapor de baixa presso, condensados, ar comprimido,leos, gases e muitos outros fluidos corrosivos, em temperaturas desde - 45C, e aqualquer presso.

Devido ao fato de que o ao carbono bastante susceptvel s condies ambientaisumidade, temperatura e qualidade do ar, muitas vezes os materiais so fornecidoscom uma pelcula de proteo de zinco, sendo conhecido por galvanizado.

So fatores limitantes ao uso:o Temperatura de operao inferior a 450C,o Uso com lcalis, desde que a temperatura de operao no supere a 40C,o O material no recomendado para uso com cidos ou para aplicaes que

exijam o contato direto com o solo.

Aos-Liga ou Inoxidveis Denomina-se ao-liga a todos os aos que possuem qualquer quantidade de outros

elementos, alm dos que entram na composio dos aos-carbono. Dependendo daquantidade total de elementos de liga, distinguem-se os aos de baixa liga - com at5% de elementos de liga, aos de liga intermediria contendo entre 5 e 10%, e osaos de alta ligacom mais de 10%.

Os aos inoxidveis sos os que contm pelo menos 12% de cromo, o que lhesconfere a propriedade de no se enferrujarem mesmo em exposio prolongada auma atmosfera normal.


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Em geral, estes materiais somente so utilizados em condies especiais devido aocusto.

Os principais casos em que se justifica o emprego destes aos so:o Altas ou baixas temperaturas: fora da faixa adotada pelos aos carbono.o Alta corroso; salvo em condies especiais, como por exemplo a gua

salgada.o Exigncia de no contaminao do fluidoo Segurana de instalaes.

Ferro Fundido O ferro fundido utilizado para gua, gs, gua salgada e esgoto, em servios de

baixa presso, temperatura ambiente, e onde no ocorram grandes esforosmecnicos. Esses tubos tm boa resistncia corroso, principalmente ao solo, egrande durao.

Em geral, um material cuja utilizao vem sendo reduzido pela excessivafragilidade, pela dificuldade de manuteno e pelo tipo de fabricao.

6.3.2 - Metais No - ferrosos

Fazendo-se uma comparao geral entre os metais no-ferrosos e o ao carbono,podemos dizer que os metais no-ferrosos tm bem melhor resistncia corroso. Emoutros fatores, especialmente quanto ao custo, levam desvantagem. Devido a este fator,muitas vezes tem sido substitudo por materiais plsticos em condies de alta corroso.

Cobre e suas Ligas O cobre comercializado puro ou em ligas de cobre-niquel e lates. Possui

excelente resistncia ao ataque da atmosfera, da gua (inclusive a salgada), lcalis,cidos diludos, muitos compostos orgnicos e outros produtos corrosivos. especialmente susceptvel corroso quando em contato com amnia, aminas ecompostos nitratos. So muito utilizados em sistemas de refrigerao, sendo

proibido o seu uso em processos que envolvam produtos alimentares oufarmacuticos.

Alumnio e suas ligas O alumnio uma material muito leve, com alto coeficiente de transmisso de calor

e muito boa resistncia ao contato com a atmosfera, a gua e compostos orgnicos.Possui resistncia mecnica baixa. So mais utilizados em sistemas de refrigerao.

Chumbo O chumbo um material de baixa resistncia mecnica, porm com excelente

resistncia qumica. Resiste bem atmosfera, ao solo, s guas (inclusive salgadasou cidas), lcalis, halgenos e outros meios corrosivos. muito utilizado paraequipamentos que operem com cido sulfrico.

Nquel e suas ligas So materiais de excelente resistncia mecnica e qumica. O mais usual destes

materiais o monel (67% Ni, 30% Cu), que empregado para tubulaes de guasalgada, cido sulfrico diludo, cido clordrico diludo, cido fluordrico, lcalis

aquecidos e outros servios corrosivos ou com exigncia de no contaminao.


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Titnio, Zircnio e suas ligas Metais de propriedades extraordinrias quanto a resistncia qumica, mecnica e

trmica, sendo muito mais leves que os aos. Sua principal desvantagem o preo.

6.3.3 - Materiais no metlicos

Materiais Plsticos Os materiais plsticos so atualmente o grupo mais importante dos materiais no

metlicos utilizados na indstria, especialmente pelo custo dos materiais metlicos.Destaca-se dentre as vantagens do uso destes materiais: baixo peso, alta resistnciaa corroso e facilidade de fabricao e manuseio. So desvantagens: baixaresistncia ao calor, baixa resistncia mecnica, pouca estabilidade dimensional erisco maior de propagao de incndio.Destacam-se duas classes especficas: os termoplsticos e os termoestveis, cujadiferenciao bsica que o primeiro pode ser facilmente conformado sob calor.So exemplos de termoplsticos, o polietileno e o PVC, e de termoestveis, os

epxis e os polisteres. Os termoestveis so normalmente utilizados com fibra devidro para aumentar a resistncia mecnica do equipamento fornecido.De um modo geral, os plsticos se comportam bem perante aos cidos inorgnicosdiludos, lcalis e halgenos. Resistem bem tambm gua salgada e a outros

produtos qumicos, com exceo dos orgnicos. Para alguns solventes, o ataque muito rpido e o material rapidamente consumido.Em geral, so utilizados em aplicaes em temperatura ambiente, com baixosesforos mecnicos e para produtos altamente corrosivos. So largamente utilizadosem plantas de tratamento de gua ou de efluentes industriais.

Cimento ou Concreto So materiais utilizados especialmente para o tratamento de gua e efluentes. No

possuem resistncia qumica, especialmente a solues cidas e a lcalis fortes. Suaresistncia mecnica baixa. A grande vantagem destes materiais a baixamanuteno, quando bem aplicado.

Vidro material utilizado em condies bastante especiais, em processos que os produtos

sejam muito corrosivos. utilizado como revestimento de metais nestas condies,melhorando a resistncia mecnica dos equipamentos.

Elastmeros So materiais naturais ou sintticos, cujas resistncias mecnica, trmica e qumica

variam entre os diversos tipos de materiais comercializados. So empregadosespecialmente para tubulaes flexveis, possuindo caractersticas similares ao

plstico. Os materiais sintticos mais largamente utilizados so o neoprene e o SBR(estireno butadieno).


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Arranjo Fsico

1 - Introduo

Ao se iniciar o processo de implantao de uma indstria, um dos problemas

fundamentais a ser resolvido a definio do local onde se instalar a indstria. Alocalizao da indstria pode ser analisada em duas etapas: a macrolocalizao e amicrolocalizao.

A macrolocalizao a etapa mais ampla pois visa definir a regio onde se deverimplantar a indstria, levando em considerao fatores de ordem econmica e fatores deordem tcnica.

Os fatores de ordem econmica so : matria-prima, mercado, transporte e mo deobra. Do ponto de vista da Higiene e Segurana, as recomendaes so :

minimizar a probabilidade de ocorrer um acidente por manuseio e transporte; evitar distrbios funcionais, intoxicaes ou morte aos consumidores, no caso de

serem perecveis os produtos ou matrias primas; evitar que a empresa comece a operar sem que a mo de obra receba um

treinamento de Segurana e Higiene Industrial.Os fatores de ordem tcnica so: gua, energia, resduos, comunicao, clima, leis e

impostos. Em relao a estes itens, para garantir que os agentes no atuem sobre aintegridade fsica e psquica do homem, aconselha-se verificar a disponibilidade atual efutura, temperatura efetiva, variaes sazonais, composio qumica, velocidade, direo esentido do vento, leis e iseno de impostos.

Uma vez definida a regio, parte-se para a escolha do local efetivo de implantao daindstria, definindo-se assim sua microlocalizao. Nesta etapa prevalecero os fatorestcnicos. Para tal, a fim de evitar que as condies inseguras surjam a partir das prpriascaractersticas do terreno, deve-se analisar uma srie de fatores. As condies inseguras

podero ser provenientes de: deslizamento de terra, deslizamento de pedras, riscos deinundao, dimenses insuficientes para atender as expanses futuras, no existncia degua potvel, no existncia de meios de comunicao e de um sistema rodoferrovirio,fluvial e areo, no existncia de um plano atual e futuro de coleta de lixo, transportecoletivo, esgoto sanitrio, etc.

Tendo especificado o terreno, a prxima etapa definir o arranjo mais adequado dehomens, equipamentos e materiais sobre uma determinada rea fsica, dispondo esseselementos de forma a minimizar os transportes, eliminar os pontos crticos da produo esuprimir as demoras desnecessrias entre vrias atividades.

Entra-se assim, na fase de elaborao do layout ou arranjo fsico das instalaes da

empresa.Nesta fase, estabelece-se a posio relativa entre as diversas reas. Os modelos defluxo e as inter-relaes entre as diversas reas so visualizadas, tendo-se a noo clara dofluxo industrial, desde a entrada das matrias-primas at a sada do produto. Depois, definirclaramente a localizao de cada mquina, posto de trabalho.

Dito de uma forma simples, definir o arranjo fsico decidir onde colocar todas asinstalaes, mquinas, equipamentos e pessoal da produo.

O arranjo fsico , portanto, uma das etapas finais, e s pode ser elaborado depois dedefinida uma srie de itens como o volume de produo, seleo do equipamento

produtivo.O principal campo do arranjo fsico internamente a empresa, definindo e integrando

os elementos produtivos. No somente uma disposio racional das mquinas mastambm, o estudo das condies humanas de trabalho (iluminao, ventilao, etc.), de


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corredores eficientes, de como evitar controles desnecessrios, de armrios e bancadas aolado das mquinas, de qual meio de transporte vai ser utilizado para movimentao da

pea.O planejamento de um arranjo fsico recomendvel a qualquer empresa, grande

ou pequena. Com um bom arranjo fsico obtm-se resultados surpreendentes na reduo de

custos de operao e no aumento da produtividade e eficincia. Na implantao de umanova empresa, esse planejamento imprescindvel. Naquelas j montadas, uma mudanano processo de produo ou fluxo do servio introduo de novos produtos ou servios, anecessidade de reduo de custos, a expanso de uma seo, etc. necessitam de umamodificao no arranjo.

O estudo do layout pode ser feito para: fbricas em gerais, escritrio, lojas,supermercados, bancos, etc.

2 - Arranjo Fsico

2.1 - Conceito de Arranjo Fsico

Dentro do quadro geral de uma empresa, um papel importante est reservado aoarranjo fsico (layout). Fazer o arranjo fsico de uma rea qualquer planejar e integrar oscaminhos dos componentes de um produto ou servio, a fim de obter o relacionamentomais eficiente e econmico entre o pessoal, equipamentos e materiais que se movimentam.

Dito de uma forma simples, definir o arranjo fsico decidir onde colocar todasas instalaes, mquinas, equipamentos e pessoal da produo.

O arranjo fsico procura uma combinao tima das instalaes industriais e de tudoque concorre para a produo, dentro de um espao disponvel. Visa harmonizar e integrarequipamento, mo de obra, material, reas de movimentao, estocagem, administrao,mo de obra indireta, enfim todos os itens que possibilitam uma atividade industrial.

Ao se elaborar, portanto, o arranjo fsico deve-se procurar a disposio que melhorconjugue os equipamentos com os homens e com as fases do processo ou servios, deforma a permitir o mximo rendimento dos fatores de produo, atravs da menor distnciae no menor tempo possvel.

2.2 - Como surge o Problema do Arranjo Fsico

O problema do arranjo fsico essencialmente dinmico. Basicamente, o arranjofsico busca integrar material, mo de obra e equipamento. A modificao de qualquer umdeles pode tornar inadequado o arranjo fsico existente. Dessa forma, importante que o

setor responsvel pelo arranjo fsico possua um sistema de informao adequado quefornea com a devida antecedncia as alteraes a serem verificadas.Devem ser questionados os seguintes itens para verificar se um layout necessita ou

no de alteraes so:OBSOLESCNCIA DAS INSTALAES

- Novos produtos ou novos servios esto sendo projetados?- Estes produtos exigiro modificaes no mtodo de trabalho, fluxo de materiais ouequipamentos empregados?- Haver utilizao de novas reas de estocagem?

REDUO DOS CUSTOS DE PRODUO- Haver corte de pessoal e/ou paradas de equipamentos e diminuio de

movimentao de materiais?


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VARIAO NA DEMANDA- A produo atual satisfaz as estimativas de vendas?- Os equipamentos de transporte e manuseio sero suficientes?

AMBIENTE DE TRABALHO INADEQUADO- As condies de iluminao, ventilao e temperatura so satisfatrias?

- Pode o rudo ser isolado?- Os locais para lavatrios so adequados?CONDIES INSEGURAS

- Existe excesso de material ao lado da mquina?- A rea adequada para o posto de trabalho? Existncia de rea que comporta

apenas um equipamento, onde na realidade h dois?- Os materiais inflamveis esto colocados em rea Segura?- Existem muitos acidentes de trabalho?- H espao para trfego e operao de mquinas?- O tipo de piso adequado para a atividade?- A faixa demarcatria protege o trabalhador dos meios utilizados para o manuseio de

materiais?MANUSEIO EXCESSIVO

- Os materiais percorrem grandes distncias?

2.3 - Objetivos do Arranjo Fsico

MELHORAR A UTILIZAO DO ESPAO DISPONVEL:- menor quantidade de material em processo;- distncias minimizadas de movimentao de materiais, servios e pessoas;- disposio racional das sees.

AUMENTAR A MORAL E A SATISFAO DO TRABALHO:- ordem no ambiente e limpeza;- sanitrios.

INCREMENTAR A PRODUO- fluxo mais racional.

REDUO DE MANUSEIO- utilizao da movimentao no processo produtivo.

REDUO DO TEMPO DE MANUFATURA- reduzindo demoras e distncias.

REDUO DOS CUSTOS INDIRETOS:- menos congestionamento e confuso;

- menos manuseio (menor perda e danos de materiais, etc)2.4 - Princpios do Arranjo Fsico

Para se conseguir os seus objetivos, o arranjo fsico se utiliza dos seguintesprincpios gerais, que devem ser obedecidos por todos os estudos.INTEGRAO - Os diversos elementos (fatores diretos e indiretos ligados a produo)devem estar integrados, pois a falha em qualquer um deles resultar numa ineficinciaglobal. Todos os pequenos pormenores da empresa devem ser estudados, colocados em

posies determinadas e dimensionados de forma adequada; como por exemplo, a posiodos bebedouros, sadas do pessoal, etc.


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MNIMA DISTNCIA - O transporte nada acrescenta ao produto ou servio. Deve-seprocurar uma maneira de reduzir ao mnimo as distncias entre as operaes para evitaresforos inteis, confuses e custos.OBEDINCIA AO FLUXO DAS OPERAES - As disposies das reas e locais detrabalho devem obedecer as exigncias das operaes de maneira que homens, materiais e

equipamentos se movem em fluxo contnuo, organizado e de acordo com a seqncialgica do processo de manufatura ou servio. Devem ser evitados cruzamentos e retornosque causam interferncia e congestionamentos. Eliminar obstculos a fim de garantirmelhores fluxos de materiais e seqncia de trabalho dentro da empresa, reduzindomateriais sem processo mantendo-os contnuo movimento.RACIONALIZAO DE ESPAO - Utilizar da melhor maneira o espao e se possvelas 3 dimenses.SATISFAO E SEGURANA - A satisfao e a segurana do homem so muitoimportantes. Um melhor aspecto das reas de trabalho promove tanto a elevao da moramdo trabalhador quanto a reduo de riscos de acidentes.FLEXIBILIDADE - Este um princpio que, notadamente na atual condio de avano

tecnolgico, deve ser atentamente considerado pelo projetista de layout. So freqentes erpidas as necessidades de mudana do projeto do produto, mudanas de mtodos esistemas de trabalho. A falta de ateno a essas alteraes pode levar uma empresa aoobsoletismo. No projeto do layout deve-se considerar que as condies vo mudar e que omesmo deve ser fcil de mudar e de se adaptar as novas condies.

2.5 - A Chave dos Problemas de Arranjo Fsico

Os problemas de arranjo fsico geralmente recaem em dois elementos bsico que so:produto e quantidade.PRODUTO (ou material ou servio) - entende-se por produto o que produzido ou feito

pela empresa ou rea em questo, a matria prima ou peas compradas, peas montadas,mercadorias acabadas e/ou servios prestados ou processados.QUANTIDADE (ou volume): representa o quanto de cada item deve ser feito ou serviosexecutados.

Esses elementos, direta ou indiretamente, so responsveis por todas ascaractersticas, fatores e condies do planejamento. importante, portanto, coletar osfatos, estimativas e informaes sobre esses dois elementos. Eles representam a chave daresoluo dos problemas de arranjo fsico.

Em funo da variedades dos produtos e da quantidade, defini-se qual tipo deprocesso que ser adotado : processo contnuo, processo em lotes, processo por projeto,

etc. De posse das informaes, devemos obter informaes sobre o roteiro (ou processo)segundo o qual o produto ser fabricado ou a servio ser executado.

Os equipamentos e os postos de trabalho a serem utilizados dependem das operaesde transformao. Tambm a movimentao de materiais atravs das reas depende doroteiro ou seqncia de operaes. Logo as operaes envolvidas no roteiro ou processo esua seqncia so informaes que devem ser obtidas.

2.5 - Tipos de Arranjo Fsico

Depois que o tipo de processo foi selecionado, o tipo bsico de arranjo fsico deve

ser definido. O tipo de arranjo fsico a forma geral do arranjo de recursos produtivos da


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operao e em grande parte determinado pelo tipo de produto, tipo de processo deproduo e volume de produo.

Existem quatro tipos bsicos de arranjo fsico dos quais a maioria dos arranjos sederivam:

- arranjo posicional ou por posio fixa

- arranjo funcional ou por processo- arranjo linear ou por produto- arranjo de grupo ou celular

2.5.1 - Arranjo Posicional ou Por Posio Fixa( Project Shop)

Neste tipo de layout , o material permanece parado enquanto que o homem e oequipamento se movimentam ao redor. Atualmente, sua aplicao se restringe

principalmente a caso onde o material, ou o componente principal, difcil de sermovimentado, sendo mais fcil transportar equipamentos, homens e componentes at omaterial imobilizado. o caso tpico de montagem de grandes mquinas, montagens de

navios, de prdios, barragens, grandes aeronaves, etc.O nmero de itens finais normalmente no muito grande, mas o tamanho do lote

dos componentes para o item final pode variar de pequeno a muito grande.

2.5.2 - Arranjo Linear ou Por Produto (Flow Shop)

O layout em linha tem uma disposio fixa orientada para o produto. Os postos detrabalho (mquinas, bancadas) so colocados na mesma sequncia de operaes que o

produto sofrer. comum existir uma mquina de cada tipo, exceto quando sonecessrias mquinas em duplicata para balancear a linha de produo. Quando o volumese torna muito grande, especialmente na linha de montagem, ele chamado de produoem massa.

Esta a soluo ideal quando se tem apenas um produto ou produtos similares,fabricados em grande quantidade e o processo relativamente simples. O tempo que o itemgasta em cada estao ou lugar fixado balanceado. As linhas so ajustadas para operar navelocidade mais rpida possvel, independentemente das necessidades do sistema. Osistema no flexvel.


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2.5.3 - Arranjo Funcional ou Por Processo (Job Shop)

No layout funcional, mquinas-ferramentas so agrupadas funcionalmente de acordocom o tipo geral de processo de manufatura : tornos em um departamento, furadeiras emoutro, injetoras de plstico em outro e assim por diante. Ou seja, o material se movimenta

atravs das reas ou departamentos. Este tipo de arranjo adotado geralmente quando hvariedade nos produtos e pequena demanda. o caso de fabricao de tecidos e roupas,trabalho de tipografia, oficinas de manuteno.

Em virtude dos layouts funcionais precisarem realizar uma grande variedade deprocessos de manufatura, so necessrios equipamentos de fabricao de uso genrico.Trabalhadores devem ter nvel tcnico relativamente alto para realizar vrias tarefasdiferentes.

A vantagem desse tipo de layout a sua capacidade de fazer uma variedade deprodutos. Cada pea diferente que requer sua prpria seqncia de operaes pode serdirecionada atravs dos respectivos departamentos na ordem apropriada. Os roteirosoperacionais so usados para controlar o movimentos de materiais. Empilhadeiras e

carrinhos manuais so utilizados para transportar materiais de uma mquina para outra.

2.5.4 - Arranjo Celular ou De Grupo

Ele composto de clulas de produo e montagem interligadas por um sistema decontrole de material de puxar. Nas clulas, operaes e processo so agrupados deacordo com a seqncia de produo que necessria para fazer um grupo de produtos. Asmquinas na clula so todas, normalmente de ciclo nico e automtico, sendo que elas

podem completar o seu ciclo desligando automaticamente.A clula normalmente inclui todos os processo necessrios para uma pea ou

submontagem completa. Os pontos chaves desse tipo de arranjo so:- mquinas so dispostas na seqncia do processo;

- uma pea de cada vez feita dentro da clula;- os trabalhadores so treinados para lidar com mais de processo (operadorespolivalentes);

- o tempo do ciclo para o sistema dita a taxa de produo para a clula;- os operadores trabalham de p e caminhando


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Esta disposio de mquinas tem as seguintes vantagens potencialmentecomparando-se principalmente com o arranjo fsico funcional:

- reduo do tempo de ajuste de mquina na mudana de lotes dentro da famlia,tornado-se economicamente a produo de pequenos lotes.

Tenta-se usar o mesmo dispositivo para todas as peas da famlia;

- eliminao do transporte e de filas ao p da mquina, reduzindo-se ento estoquesde segurana e intermedirios;- maior facilidade no Planejamento e Controle da Produo, na medida em que o

problema de alocao de ordens de produo das mquinas extremamente minimizado;- reduo de defeitos, na medida em que num arranjo celular um trabalhador pode

passar a pea diretamente a outro, e se houver defeito o prprio trabalhador devolver apea ao companheiro;

- reduo de espao.

3. Fatores a serem estudados na elaborao do Arranjo Fsico

Ao se elaborar um arranjo fsico, os principais fatores a serem estudados so:material, mquinas, mo-de-obra, movimentao, armazenamento, edifcios, mudanas eservios auxiliares.

MATERIALSo considerados todos os materiais que so processados e manipulados no setor :

matria prima, material em processo, produto final, embalagem, etc. Estudam-sedimenses, pesos, quantidade, caractersticas fsicas, qumicas. O processo de produodeve ser detalhado : tipos, sequncia e tempos padres das operaes.

Deve-se procurar:- que o fluxo do material seja de acordo com o processo;- diminuir o manuseio dos produtos (menos riscos de acidentes);- diminuir o percurso dos produtos e mo de obra.

MQUINASLevam-se em conta todos os equipamentos utilizados na produo, na manuteno,

em medidas e controle e no transporte. Listam-se informaes sobre:- identificao do equipamento (nome, tipo, acessrios);- dimenses e peso;- reas necessrias para operao e manuteno;- operadores necessrios;

- suprimento de energia eltrica, gs, gua, ar comprimido, vapor, etc.;- periculosidade, rudo, calor, etc.;- possibilidade de desmontagem das mquinas;- ocupao prevista para a mquina;- caractersticas operacionais: tipos de operao e velocidade.Devero ser estudados:- dimensionamento da rea necessria ( visando diminuir acidentes, facilitar operao

no posto de trabalho e movimentao do operador, segurana do operador);- posicionamento do equipamento em funo do processo, tipo de equipamento

(rudo, periculosidade).


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MO de OBRAInclui todo o pessoal direto e indireto da fbrica, observando-se as reas necessrias

para o desenvolvimento do trabalho de cada elemento.Deve-se:- obter todas as informaes sobre as condies de trabalho (iluminao, barulho,

vibrao, limpeza, segurana, ventilao) e do pessoal necessrio (qualificao, quantidadee sexo).- dimensionar o banheiro, vesturio, servios auxiliares (restaurantes e/ou refeitrio),

bebedouros em funo do nmero de pessoas;- posicionar o banheiro, vesturio, etc. em funo do fluxo das pessoas;

MOVIMENTAOEste um dos principais fatores na elaborao do arranjo fsico.Devero ser analisados :- percurso seguido pelo material, mquinas e pessoal com as especificaes das

distncias;

- tipos de transportes usados;- manuseio ( freqncia, razo, esforo fsico necessrio, tempo utilizado);- espao existente para a movimentao.- dimensionamento da largura do corredor em funo dos equipamentos, meio de

transporte, etc.;- segurana dos funcionrios e visitantes;- acesso aos meios de combate de incndio, meios auxiliares, etc.

ARMAZENAMENTOConsidera-se o armazenamento de todos os materiais, inclusive aqueles em processo

(esperas intermedirias existentes antes de uma dada operao), nos seguintes aspectos:localizao, dimenses, mtodos de armazenagem, tempo de espera, cuidados especiais.

Devero ser estudados:- dimensionamento em funo do material (em processo e final);- dimensionamento dos corredores do depsito;- diminuio da estocagem em processo;- dimensionamento dos corredores do depsito;- distncia das prateleiras com paredes, etc.

SERVIOS AUXILIARESInclui os espaos destinados manuteno, controles e inspeo, escritrio (sala de

espera, treinamento, conferncias), laboratrios, equipamentos e linhas auxiliares (ar,vapor, gs, Tc), facilidades ( restaurantes, vestirios, lavatrios, relgio ponto,estacionamento).

MUDANASInclui todas as modificaes que afetam as condies existentes (material, mquinas,

homens, manuseio, estoques, servios e edifcios.)

EDIFCIOEstudam-se: rea, compartimentos, estruturas, tetos, acessos, rampas, escadas,

elevadores e outras caractersticas do edifcio.


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Mtodos para elaborao do Arranjo Fsico (Layout)

Sero apresentados a seguir alguns exemplos de mtodos simples para anlise delayout.

1 - Mtodo do Torques com Valores Corrigidos

Este mtodo baseia-se no clculo do volume corrigido. Procedimento:a) determinar para cada produto (ou servio) a seqncia deoperao e quantidade detransporte;

b) determinar os fatores de importncia para cada produto ou transporte (se houver);c) calcular o volume corrigir (quantidade de transporte x fator de importncia) para cadatransporte;d) determinar as distncias dos transportes (medida do centro da unidade origem para ocentro do corredor , do centro do corredor at o centro da unidade destino);e) calcular as distncias de transporte corrigidos (distncias do transporte x fator de fluxo

contrrio);f) determinar o TORQUE do layout. O torque o somatrio dos produtos do volumecorrigido pela distncia de transporte corrigida;g) fazer as alteraes no layout de modo a diminuir o Torque.

Refazer os clculos ( calcular a distncia corrigida do layout proposto e o torque). OMELHOR layout aquele que apresenta o menor TORQUE.

2 - Mtodo do Diagrama DE-PARA

Procedimento :a) determinar para cada produto ou servio a seqncia de operao e a quantidade detransporte para cada produto;

b) construir o diagrama De-Para, onde cada elemento do diagrama mede a quantidade detransporte total entre as unidade da linha e da coluna;

c) elaborar a representao grfica do digrama De-Para, onde as setas indicam o sentido dofluxo e o nmero a quantidade de transporte do mesmo;


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d) racionalizar o fluxo do item anterior. Aproximar as unidades de maior intensidade defluxo, evitar ligaes diagonais e dar uma idia do fluxo geral. As setas so de largura

proporcional aos fluxos entre os postos de trabalho;e) elaborar o layout que ser uma reproduo do esquema apresentado.

3 - Mtodo do Planejamento Sistemtico de Lay out (SLP)

Em certos tipos de problemas de layout, a quantidade de transporte entre as unidades mesmo impraticvel de se obter, alm de no revelar os fatores quantitativos que podemser decisivos na deciso do arranjo. Nestas situaes, este mtodo normalmente usada. Atcnica exige a definio de um mapa de relacionamento mostrando o grau de importnciade se ter cada unidade localizado de forma adjacente a cada outra unidade. A partir destemapa, desenvolvido um diagrama de relacionamento e depois ajustado por tentativa e

erro at que um padro satisfatrio de adjacncia seja obtido. Este padro por sua vez, modificado unidade por unidade para satisfazer as limitaes de espao de construo.

Procedimento :a) Elaborar inicialmente o mapa de relacionamento( ou carta de interligaes

preferenciais). Esta carta uma matriz triangular onde representamos o grau deproximidade e o tipo de inter relao entre uma certa atividade e cada uma das outras. Oobjetivo bsico da carta mostrar quais as atividades que devem ser localizadas prximas equais as que ficaro afastadas.


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b) baseado no mapa de inter-relao, elaborar o diagrama de relacionamento;

c) elaborar um layout inicial baseado no diagrama de relacionamentos ignorando espaos erestries de construo;

d) elaborar o layout final j ajustado rea e as restries.


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4 - Mtodo dos Elos

O Mtodo dos Elos baseia-se na determinao de todas as interrelaes possveisentre as vrias unidades que compem o arranjo fsico, de forma a se poder estabelecer umcritrio de prioridade na localizao dessas unidades.

O mtodo parte da premissa que merecem prioridade na localizao, as unidades queestaro sujeitos a um maior fluxo de transporte. definido como ELO, o percurso de movimentao que liga duas unidades. Assim,

o elo AB o percurso que liga a unidade A unidade B.Procedimento:

a) determinar para cada produto (ou servio) a seqncia de operao e quantidade detransporte( volume de produo e capacidade do veculo), rea necessria para cadaunidade de trabalho (bancada, mquina, etc;definir para cada produto a seqncia deoperao;

b) determinar o fluxo do transporte, sendo que o fluxo de transporte representa o nmerototal de transportes entre as unidades.

c) elaborar o Quadro dos Elos. Nesse quadro faremos constar, na interseo de cada linhacom cada coluna, o nmero de elos existentes em ambos os sentidos entre as unidades doarranjo fsico. A soma dos elos que ligam cada unidade s demais nos d a maior ummenor importncia de cada unidade nos ciclos de fabricao dos produtos.

A unidade que tiver o maior nmero de elos deve ser localizada na posio central,cercada pelas demais unidades. Procurar levar em considerao os fluxos dos produtos

para evitar retornos.

5 - Mtodo da Sequncia da Demanda Direcional NOY

Procedimento:a) determinar para cada produto (ou servio) a seqncia de operao e quantidade detransporte( volume de produo e capacidade do veculo), rea necessria para cadaunidade de trabalho (bancada, mquina, etc; a rea total disponvell;definir para cada

produto a seqncia de operao;


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b) elaborar a tabela das sequencias.

c) determinar a posio mdia dos centros de trabalhos

PMA = (30 x 1) / 30 = 1PMB = ( (10 x 2) + (20 x 3) ) / 30 = 2.66

d) elaborar a proposta de layout sendo que os centros de trabalhos devero ser alocados deacordo com a ordem crescente da posio mdia.


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Fluxo de Produo

1 - Conceito

uma representao simblica, que descreve a seqncia das fases de um processo

de produo.FLUXOGRAMA a representao grfica que apresenta a seqncia de umtrabalho de forma analtica, caracterizando as operaes, os responsveis e/ou unidadesorganizacionais envolvidos no processo.

O FLUXOGRAMA representa uma seqncia de trabalho qualquer, de formadetalhada (pode ser tambm sinttica), onde as operaes ou os responsveis e osdepartamentos envolvidos so visualizados nos processo.

conhecido tambm com os nomes de Flow-chart, carta de fluxo do processo,grfico de seqncia, grfico de processamento dentre outros.

1.2 - Objetivo

Melhorar a visualizao do processo, sendo uma ferramenta til para verificar comoos vrios passos do processo esto relacionados entre si, na anlise das causas de uminconveniente, para descobrir eventuais falhas de procedimento ou seqncia de operaes.

Principais objetivos: Uma padronizao na representao dos mtodos e os procedimentos

administrativos; Podem-se descrever com maior rapidez os mtodos administrativos; Pode facilitar a leitura e o entendimento das rotinas administrativas; Pode-se identificar os pontos mais importantes das atividades visualizadas;

Permite uma maior flexibilizao e um melhor grau de anlise.1.3 - Vantagens

Permite visualizar o processo como um todo. O fluxograma visa o melhor entendimento de determinadas rotinas administrativas,

atravs da demonstrao grfica. (Existem estudos que comprovam que o ser humanoconsegue gravar melhor uma mensagem, quando esta acompanhada de imagens).

1.4 - O Fluxograma possibilita

Identificao de atividades crticas para o processo; Conhecimento da seqncia e encadeamento das atividades dando uma viso do fluxo

do processo; Documentao do processo para anlises futuras, adequao a normas e certificaes e

esclarecer sobre o funcionamento para pessoas recm admitidas na organizao; Fortalecimento do trabalho em equipe quando o desenvolvimento do fluxograma

feito com a participao de todos os envolvidos.


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1.5 - Tipo de Fluxograma

1.5.1 - Diagrama de Blocos

o mais simples dos fluxogramas, indicando apenas as atividades realizadas sem

diferenci-las por tipo; Utilizado para uma visualizao rpida do processo; Pode ser horizontal ou vertical; Devem ser utilizadas frases curtas que identifiquem as atividades realizadas; Quando utilizado para empresas, mostra como o seu processo de produo.

Ex.: Fluxo de produo de uma indstria de beneficiamento de madeira.

ALGUNS SMBOLOS BSICOS

OBSERVAES: Estes no so os nicos smbolos existentes; Voc pode criar seus prprios smbolos (usa-se muito em peas de divulgao ou

apresentaes); Sempre coloque a legenda com o significado dos smbolos usados (nem todos

sabem o que significam); Voc pode identificar com letras ou nmeros os passos no seu fluxograma. Dessa

forma h como relacion-los a uma explicao textual e detalhada de cada passo.

2 - Exemplos de Fluxos de Produo de Produtos

2.1 - Iogurte

O processo de fabricao do iogurte envolve muita tecnologia e ingredientes dequalidade. Estudos da bioqumica do leite chegaram ao processamento desse produto. A

produo do iogurte tem incio na seleo das matrias primas, como o Leite, Leite em pe acar, que so de alta qualidade. Aps esta fase o processamento, que dividido emvrias etapas, comea de acordo com o fluxo de produo abaixo:


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2.2 - Palitos de Fsforos


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2.3 - Siderrgica


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EXERCCIO

1- Leia o texto abaixo e desenhe um fluxograma fazendo uso dos seguintes smbolos:

A empresa no tinha um estoque informatizado e o os pedidos ao estoque ocorriam da

seguinte forma: O estoquista ao receber uma solicitao de pea, verifica na listagem doestoque a disponibilidade da mesma. Caso esteja disponvel, a pea entregue aosolicitante e em seguida, efetuada a baixa no estoque. Caso a pea no esteja disponvel,verifica-se junto aos fornecedores de peas*, o tempo de entrega. Informa-se o temponecessrio ao solicitante. Caso este (solicitante) ainda deseje a pea, o pedido aofornecedor efetuado imediatamente. Aguarda-se a chegada da pea e a sua entrada noestoque. Em seguida ela entregue ao solicitante e efetuada a baixa no estoque.* considere que o fornecedor sempre tem a pea solicitada disponvel para entrega.


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Sistemas de Produo

1 - Definio

Um Sistema de Produo pode ser definido como um conjunto de atividades inter-

relacionadas envolvidas na produo de bens (caso de indstrias) ou de servios.

2 - Elementos Constituintes

Os Sistemas de Produo convertem insumos (entradas), atravs de um subsistemade converso/transformao em produtos e/ou servios, possuindo um subsistema decontrole, como possvel visualizar na Figura.

Conforme possvel visualizar na Figura, os Sistemas de Produo so compostos dequatro subsistemas, a seguir detalhados:

1) INSUMOS: recursos a serem transformados diretamente em produtos e que soclassificados em trs categorias gerais:a) insumos externos - possuem carter de informao e fornecem dados sobre ascondies externas ao sistema de produo, tais como informaes sobre: poltica;legislao; economia; sociedade; tecnologia;

b) insumos de mercado - tambm possuem carter de informao, no entanto, fornecem

informaes sobre: concorrncia; produtos; desejos dos clientes;c) insumos primrios/recursos primrios - so os insumos que sustentam diretamente aproduo e a entrega de bens e servios, podendo ser pblicos ou no, tais como: RecursosFsicos Mquinas, Equipamentos, Matrias primas, Recursos Energticos e Recursos

Naturais; Recursos Humanos; Recursos Econmicos - Financeiros;

2) SUBSISTEMA DE CONVERSO/TRANSFORMAO: o subsistema quetransforma os insumos em produtos finais e est diretamente ligado ao tipo de entradas aserem transformadas, podendo ser de:a) processamento de materiais:

Transformar - transformam a propriedade fsica dos materiais, como: forma;

composio ou caractersticas (como nas manufaturas e nas mineraes); Mudar a localizao - servios de transporte de cargas e encomendas;


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Mudar a posse ou a propriedade - servios de troca; Acomodar ou estocar - servios de armazenagem;

b) processamento de informaes: Transformar - transformam as propriedades informativas, ou seja, a forma da

informao (como fazem os contadores); Mudar a localizaoservios de telecomunicaes; Mudar a posse ou a propriedade - (como nas empresas de pesquisa de mercado); Acomodar ou estocar - (como nos arquivos e bibliotecas);

c) processamento de consumidores: Transformar - transformam as propriedades fsicas (como os cabeleireiros e os

cirurgies plsticos); o estado fisiolgico (como os hospitais), e/ou; o estadop

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