Uma abordagem à incorporação de lenhinosulfonatos e materiais reciclados em misturas de SBR para produção sustentável de solas

Mestrado em Engenharia Química - Ramo Otimização Energética na Indústria Química

Otimização Energética do Sistema de Refrigeração da máquina de impregnar ZELL

Esta dissertação teve como objetivo fundamental a otimização energética do sistema de refrigeração da máquina de impregnar tela ZELL e, como objetivo adicional, a avaliação da qualidade da água do circuito, justificada pela acentuada degradação dos rolos devido à corrosão provocada pela recirculação da água de arrefecimento. Inicialmente fez-se o levantamento de informações do processo produtivo para caracterizar o funcionamento do sistema de refrigeração, tendo-se selecionado duas telas de poliéster designadas neste estudo por P1 e P2 e, também, uma tela de nylon designada por N. Foram efetuados ensaios, um para cada tela, para a atual temperatura de setpoint da água à saída da torre de arrefecimento (30ºC). Realizou-se outro ensaio para a tela N mas com uma temperatura de setpoint de 37ºC, ao qual se chamou N37. Deste modo, determinou-se as potências térmicas removidas pela água de refrigeração e as potências térmicas perdidas por radiação e por convecção, tendo-se verificado que na generalidade dos rolos as referências P1 e P2 apresentam valores mais elevados. Em termos percentuais, a potência térmica removida pela água de refrigeração nos grupos tratores 1 e 3 e no conjunto de rolos de R1 a R29 corresponde a 48%, 10% e 70%, respetivamente. Com a avaliação às necessidades de arrefecimento da máquina ZELL, confirmou-se que os caudais atuais de refrigeração dos rolos garantem condições, mais que suficientes, de funcionamento dos rolamentos. Assim sendo, fez-se uma análise no sentido da diminuição do caudal total que passou de 10,25 L/s para 7,65 L/s. Considerando esta redução, determinou-se o caudal de ar húmido a ser introduzido na torre de arrefecimento. O valor determinado foi de 4,6 m3ar húmido/s, o que corresponde a uma redução de cerca de 32% em relação ao caudal atual que é de 6,8 m3ar húmido/s. Com os resultados das análises efetuadas à água do circuito de refrigeração, concluiu-se que a água de reposição e a água de recirculação possuem má qualidade para uso na generalidade dos sistemas de refrigeração, principalmente devido aos elevados valores de concentração de ferro e condutividade elétrica, responsáveis pela intensificação da corrosão no interior dos rolos.

Monitoramento de processos em bateladas através de cartas de controle multivariadas utilizando Análise de Componentes Principais Multidirecionais

Através da utilização de sistemas de controle informatizados, indústrias buscam uma caracterização mais completa de seus processos, gerando, freqüentemente, um grande volume de dados acerca de inúmeras variáveis de desempenho dos processos. Entretanto essa grande massa de dados é subaproveitada, visto que as cartas de controle multivariadas tradicionais, tais como as cartas de Hotelling, MCUSUM e MEWMA não são suficientemente robustas para tratar com um grande número de variáveis correlacionadas, pois foram concebidas para monitorar um número reduzido de variáveis de qualidade do produto final. Diante disso, ferramentas multivariadas mais robustas, que incorporam essas informações, vêm sendo desenvolvidas; dentre estas, destaca-se a Multiway Principal Component Analysis (Análise de Componentes Principais Multidirecionais; ACPM). Neste trabalho, apresenta-se a base teórica para a elaboração de uma carta de controle a partir da estratégia ACPM, para monitoramento on-line de processos em bateladas. Nesses processos, aferições freqüentes de variáveis de processo são disponibilizadas durante a realização de cada batelada. As cartas de controle baseadas em ACPM permitem o tratamento de variáveis autocorrelacionadas, com médias que descrevem trajetórias não lineares se observadas em momentos seqüenciados no tempo. Tais variáveis aparecem com freqüência em processos por bateladas. Uma aplicação das cartas de controle baseadas em ACPM em um sub-processo de produção de borracha para cobertura de pneus ilustra a utilização da ferramenta.

Projeto mecânico do mecanismo de aplicação de carga do sistema de deslocamento longitudinal e vertical de um simulador de teste acelerado de pavimentos rodoviários

O presente trabalho trata do desenvolvimento do projeto mecânico do mecanismo de aplicação de carga do sistema de deslocamento longitudinal do Simulador de Tráfego UFRGS DAERlRS. Esta é uma máquina utilizada para executar teste acelerado em pavimentos rodoviários. O sistema mecânico que executa o deslocamento longitudinal é composto de um chassi tipo carro que se movimenta de forma alternada dentro de uma estrutura metálica ao longo de 12 metros. Neste sistema mecânico deverá estar acop1ado um par de pneus para fazer a aplicação da carga por rolamento sobre a pista que estará sendo testada pelo simulador de tráfego. A cada ciclo completo um atuador hidráulico fará o respectivo carregamento sobre o garfo que guia os pneus, num único sentido, ou seja, no retomo o atuador suspende este mesmo garfo garantindo que não haja contato com a pista. A magnitude da carga aplicada deverá ser mantida constante e devidamente monitorada no decorrer dos ensaios. Para isso, conta-se com a imp1ementação de elementos elásticos e células de carga no conjunto. Para o desenvolvimento deste estudo foi empregada uma metodologia para o processo de projeto que se desdobra em quatro fases principais: Projeto Informacional, Projeto Conceitual, Projeto Preliminar e Projeto Detalhado. Tem-se como resultado deste 1rabalho o projeto mecânico do mecanismo de aplicação de carga do Simulador de Tráfego UFRGS-DAERlRS que poderá ser facilmente fabricado e imp1ementado no equipamento existente. O projeto foi elaborado considerando os itens montagem, manutenção e operação, o que resultará em aumento da sua performance durante sua utilização.

Concepção de uma biblioteca de classes para sistemas de manufatura

Neste trabalho é proposta uma biblioteca de classes para sistemas de manufatura que visa facilitar a construção de modelos de simulação, permitindo o reuso e a agilizando a modelagaem. A principal característica deste trabalho é sua abordagem que difere da maioria dos trabalhos correlatos na área. Ela baseia-se na utilização de conceitos de produção bastante conhecidos atualemnte, como os roteiros e atividades de produção. Isto permite a criação de novas simulações muito mais rapidamente do que em outras metodologias, já que não são necessárias traduções compelxas entre a realidade e as aplicações simuladas. A biblioteca desenvolvida foi validade com a aplicação dos conceitos à modelagem de uma linha de produção de pontas de eixo para tratores, produzidos pela empresa Pigozzi S/A. ALém disso, o trabalho discute a possibilidade de integração entre a biblioteca de classes proposta e a ferramente de simulação de sistemas de manufatura Automod. A simulação do estudo de caso da linha de produção de pontas de eixo, modelada tanto no Automod quanto na biblioteca de classes proposta, permitiu uma comparação quantitativa, o que viabilizou a validação este trabalho.

Efeitos da variação da carga por eixo, pressão de inflação e tipo de pneu na resposta elástica de um pavimento

O presente trabalho é uma análise experimental que procura investigar os efeitos dos fatores carga por eixo, pressão de inflação e tipo de pneu sobre o desempenho de pavimentos. Os dados e informações existentes sobre o quadro de cargas por eixo praticada pela frota de veículos pesados é razoável. A ação conjunta dos referidos fatores é ainda uma questão pouco explorada. Assim, para compensar a escassez de dados sobre pressão de inflação e tipo de construção de pneus utilizados na frota de carga, programou-se uma pesquisa de campo na rodovia estadual RS/240. As informações oriundas da pesquisa demonstram que há um acréscimo generalizado no valor da pressão dos pneus e um aumento de uso dos pneus de fabricação radial em relação aos pneus convencionais. Os dados de campo subsidiaram a programação de um experimento fatorial cruzado executado na Área de Pesquisas e Testes de Pavimentos da UFRGS/DAER. A variação dos níveis dos fatores deu-se através de um simulador linear de tráfego atuando sobre uma pista experimental com 20 m de comprimento por 3,5 m de largura. Tendo como resposta estrutural do pavimento a máxima deflexão superficial recuperável medida com uma viga Benkelmam, determinou-se como significantes os efeitos dos fatores carga por eixo e pressão de enchimento dos pneus. Os cálculos estatísticos indicam também que não há diferenças significativas entre os pneus tipo 9.00R20 e 9.00x20 e que todas interações não exercem efeitos significativos sobre a variável de resposta. Em seqüência, determinaram-se as áreas de contato do rodado duplo do simulador de tráfego com a superfície do pavimento ensaiado para as combinações dos níveis dos fatores. Pode-se, então, comparar área de contato medida com área circular calculada, considerada em muitos modelos de dimensionamento de pavimentos. Relacionou-se a variação da pressão de contato com a deflexão recuperável e procedeu-se uma comparação da mesma com a pressão de inflação nominal dos pneus. Apresenta-se um modelo de análise do desempenho do pavimento em função da carga por eixo e da pressão de inflação, nos limites do experimento. Os dados decorrentes do experimento viabilizaram a determinação dos Fatores de Equivalência de Cargas para os níveis dos fatores, considerando-se o pavimento ensaiado. Avaliou-se, via evolução das deflexões e dos Fatores de Equivalência de Cargas, a redução da vida do pavimento, obtendo-se, para a combinação de níveis mais críticos de carregamento, resultados significativos de até 88 % de redução. Propõe-se, por último, uma formulação para o Fator de Equivalência de Cargas que considere também a ação da pressão de inflação.

Identificação e caracterização das atividades agropecuárias nos municípios gaúchos: uma comparação com indicadores sócio-econômicos

O presente estudo preocupa-se em apontar as principais transformações da estrutura produtiva agropecuária do Estado do Rio Grande do Sul e identificar a associação entre as atividades agropecuárias e a pobreza rural. A área de estudo compreende sete mesorregiões homogêneas do Estado e seus 427 municípios1. O período estudado corresponde os anos de 1940 a 1995/96. Através da análise descritiva foi realizado um retrospecto das principais transformações da estrutura produtiva agrícola no Rio Grande do Sul, além da caracterização da evolução das variáveis estrutura fundiária, mão-de-obra utilizada e uso de tratores ao longo das últimas décadas. A existência de uma provável associação entre atividades agropecuárias e indicadores sócio-econômicos dos municípios gaúchos foi investigada com o uso da Análise de Agrupamento (Cluster Analysis) e do coeficiente de concordância Kappa. Verificou-se a existência de um grau de associação moderado no relacionamento das duas classificações, o que confirma a hipótese inicial de que as atividades agropecuárias praticadas pelos municípios gaúchos estão relacionadas com sua situação de pobreza. Os resultados obtidos foram comparados à classificação existente em estudo de Schneider e Waquil (2001). A partir dos resultados constata-se que a maior parte dos municípios considerados mais pobres e mais rurais localizam-se em áreas onde há predomínio no cultivo de grãos. Indica-se a importância de instrumentos de ação e políticas que assegurem uma melhor qualidade de vida à população rural.

Identificação de falhas em engrenagens na transmissão de trator agrícola por meio de análise de vibrações

Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um método de análise de falhas, por meio de análise de vibrações, para a bancada de final de linha das transmissões dos tratores linha 5000 da John Deere Brasil, o qual tem como finalidade diferenciar transmissões aprovadas de transmissões com defeito em engrenagens na caixa de marchas, e também auxiliar na identificação da engrenagem com defeito. Para o desenvolvimento deste método foram utilizados equipamentos de medição e aquisição de dados disponíveis na John Deere Brasil. Os testes foram realizados na bancada de final da linha de transmissões, possibilitando a aplicação do método sem a necessidade de alteração na bancada de testes. Os sinais padrões da transmissão em cada uma das quatro marchas foram levantados através da medição de quatro transmissões boas. De posse destes padrões, (assinatura em cada marcha), partiu-se para a identificação de como estes são alterados por diferentes defeitos em diversas engrenagens da caixa de marchas, sendo para isto induzidos defeitos em diferentes engrenagens da caixa de marchas de transmissões boas. Os sinais em todas as marchas nestas transmissões com defeito induzido foram medidos e analisado as alterações em relação aos padrões, resultando a conclusão de que a aplicação do método de análise de vibrações no final de linha de transmissões da John Deere Brasil é possível, tanto para a diferenciação entre transmissões boas e transmissões com defeito em engrenagens da caixa de marchas, quanto como auxiliar na identificação de qual engrenagem da caixa de marchas está com defeito.

Autonomação e a eliminação das perdas : a base de uma estratégia de produção para assegurar uma posição competitiva na indústria

Com o avanço da globalização, surgem dúvidas quanto às conseqüências desse significativo processo para os países em desenvolvimento. Apesar disso, alguns fatos são inquestionáveis, como, por exemplo, a necessidade que terão as empresas, em especial as brasileiras, de buscar novas “fórmulas” para continuar competindo neste novo contexto globalizado. A tecnologia deve permanecer sendo um “divisor de águas” entre os líderes de mercado e seus seguidores, no entanto, seria razoável supor que a competição não se restrinja somente a esse aspecto, devendo abranger outros, também importantes, como é o caso dos processos de produção. Nesse contexto, surge a Produção Enxuta, que, por atacar sistematicamente os desperdícios dentro dos processos produtivos, busca a maximização da eficácia operacional dos mesmos, e por essa razão, tem-se mostrado como uma opção bastante exitosa dentro da competição globalizada. Apesar disso, a adoção da Produção Enxuta nas empresas ocidentais não tem acontecido na proporção e velocidade que permitissem a necessária redução da vantagem competitiva que as empresas japonesas auferiram através do seu uso. Isso se deve, no entender desta pesquisa, à falta de um entendimento mais profundo dos seus conceitos, elementos, e, principalmente, à ausência de um cuidado maior por parte das referidas empresas em estabelecer uma coerência com a sua própria política competitiva, ao tentar introduzir esses novos conceitos nos seus sistemas fabris. Este trabalho parte da premissa de que deve existir essa clara ligação entre as ações de melhoria executadas no “chão-de-fábrica” e a própria estratégia competitiva da empresa Nesse sentido, propõe o modelo de uma abordagem estruturada que pode permitir tal coerência. Desta forma é apresentada uma revisão bibliográfica, dividida em 4 partes onde, na primeira são abordados os conceitos básicos de estratégias competitivas, na segunda são revisados os sistemas de produção, em especial o Sistema de Produção em Massa, para assim permitir o seu contraste com a Produção Enxuta, apresentada logo após, na terceira parte. E, finalmente, na quarta parte, devido à sua relevância dentro da lógica de gestão enxuta de produção, é feita uma releitura da Autonomação, seus conceitos e potencialidades como preparação ao estudo de caso apresentado no final do trabalho, o qual foi desenvolvido na Pirelli Pneus S.A., onde o referido modelo foi aplicado com sucesso no processo de um produto considerado maduro, que já demonstra, inclusive, características de um commodity. A pesquisa é finalizada com a resenha dos resultados alcançados, bem como com a apresentação de considerações do autor quanto às dificuldades e peculiaridades relevantes relativas à experimentação do modelo proposto, concluindo-se, então, que a Eliminação das Perdas e a Autonomação podem servir de base para uma estratégia de produção com potencial para alavancar toda a estratégia competitiva da empresa.

Análise da satisfação dos funcionários com as melhorias ergonômicas implantadas na divisão de usinagem da John Deere Brasil

Esta dissertação consiste no estudo das condições de trabalho e proposta de melhorias da Divisão de Usinagem da empresa John Deere, unidade de Horizontina, RS. A Divisão é responsável pelo processamento de peças de aço e ferro fundido, componentes de plantadeiras, colheitadeiras e tratores. O trabalho, inicialmente concebido dentro do sistema taylorista-fordista de produção, envolve esforço fisico, principalmente estático, durante operações em diversas máquinas ferramentas (tomos, fresas, furadeiras etc). A partir de 2000, com a instalação do Comitê de Ergonomia (COERGO) da empresa e a utilização da abordagem participativa da Análise Macroergonômica de Trabalho (AMT), proposta por Guimarães (1999), foram identificadas, priorizadas e quantificadas, por meio de questionário não obrigatório, respondido por quase a totalidade da Divisão, as demandas ergonômicas para melhoria das condições de trabalho. Ao final de, aproximadamente, dois anos e meio, foram reavaliadas, por meio de um segundo questionário, as modificações feitas no ambiente (instalação de ventiladores; redução de aerodispersóides pela substituição de produtos químicos; redução de ruído e melhoria de iluminação), em postos de de trabalho (modificação do leiaute, instalação de dispositivos de manuseio e movimentação de carga; redesenho de bancadas e dos locais de armazenamento de materiais); e na organização do trabalho da Divisão (alargamento e enriquecimento do trabalho pela celularização do trabalho) De um modo geral, houve um aumento da satisfação dos funcionários com todas as modificações efetuadas, à exceção daquelas que sofreram apenas intervenção parcial (por exemplo, o sistema de ventilação). As melhorias repercutiram não só no aumento de satisfação, bem como, na postura dos trabalhadores com relação ao seu trabalho (pois se mostraram mais críticos e exigentes em função da participação no processo de melhorias) bem como redução de índices de sucata e retrabalho na Divisão, evidenciando que é possível atender as exigências impostas por um mercado competitivo e globalizado, sem que haja prejuízo dos fatores humanos envolvidos nesse processo de produção.

Efeitos dos excessos de carga sobre a durabilidade de pavimentos

Resumo não disponível.

Avaliação do desempenho da lagoa de polimento da indústria metal-mecânica Agrale S/A, Caxias do Sul-RS

A Agrale S.A. é uma empresa que produz veículos, tratores e motores a diesel. Na Unidade de Caxias do Sul - RS, os efluentes líquidos gerados provêm das cabines de pintura, tratamento de superfície, cabine de lavagem de peças com óleos, usinagem, esgoto cloacal e lavagem de veículos. Todas essas águas residuárias são enviadas à estação de tratamento de efluentes onde recebem tratamento físico-químico (coagulação-floculação) e biológico (lagoa aerada seguida por uma lagoa de polimento com aguapés). Entretanto, no monitoramento da ETE, observou-se que em algumas ocasiões os teores de nitrogênio e fósforo excediam os limites de emissão. Ainda, na Empresa, não havia uma metodologia estabelecida para o acompanhamento da eficiência de operação da lagoa com aguapés, unidade onde se espera que as concentrações residuais de nutrientes sejam reduzidas. Assim, o objetivo do presente trabalho foi estudar o desempenho da lagoa com aguapés empregada como etapa de polimento na estação de tratamento de efluente. Avaliou-se a eficiência da lagoa sem aguapés, com 50% de aguapés e com aguapés. Ainda, para um recobrimento de 50% de aguapés, investigou-se o desempenho nas diversas estações do ano. Os parâmetros avaliados foram sólidos suspensos, DQO, nitrogênio Kjeldahl total, fósforo total, óleos e graxas e ferro. Os resultados demonstraram que a existência de uma lagoa estabilização para fins de polimento é importante na estação de tratamento de efluentes da Empresa, pois reduz consideravelmente o número de não conformidades na qualidade do efluente final. A lagoa sem recobrimento de aguapés apresentou o melhor resultado em relação ao parâmetro DQO. A lagoa com 50% de recobrimento de aguapés os melhores valores em relação à sólidos suspensos, nitrogênio Kjeldahl total, fósforo total e ferro A lagoa com aguapés apresentou os melhores resultados em relação à remoção de óleos e graxas. Entretanto, como a função primordial da lagoa era a remoção de nutrientes, considerou-se que, para o caso da ETE da Agrale, a melhor opção é a operação com um nível de 50% de recobrimento de aguapés. Com este nível de recobrimento, os índices médios anuais de remoção foram: 23,8% na concentração de sólidos suspensos, 44,8 % na concentração de DQO, 77,0 % no teor de nitrogênio, 60,5 % no teor de fósforo, 44,4 % no teor de óleos e graxas e 26,4% no teor de ferro. De modo geral, a remoção de nitrogênio e fósforo ocorreu durante todo o ano. Porém, no caso do fósforo, a remoção foi maior nas estações inverno e primavera, épocas em que ocorria o crescimento dos aguapés. A biomassa de aguapés retirada na lagoa da Agrale apresenta-se com composição parecida com a de aguapés retirados do meio natural e de em lagoas eutrofizadas com esgoto doméstico. Não se apresenta contaminada com metais pesados, possibilitando o seu descarte através da transformação em composto agrícola. O composto de aguapés obtidos na Agrale atende aos Padrões da Portaria número 1 de 04/03/1983. O material pode ser facilmente descartado pela simples introdução nos canteiros e gramados na Empresa. O uso de lagoa de aguapés é uma alternativa viável no polimento final de efluentes do setor metalmecânico. A lagoa de aguapés auxilia na remoção de nutrientes (nitrogênio e fósforo), óleos e graxas e concentrações residuais de metais pesados; apresentando sucesso nas condições climáticas de Caxias do Sul, RS.

Avaliação dos impactos e transformações do programa MODERFROTA na indústria de máquinas agrícolas : caso AGCO

Esta pesquisa é um estudo de caso da AGCO que tem como objetivo geral identificar, caracterizar e analisar as transformações decorrentes do Programa MODERFROTA na indústria de máquinas agrícolas. Os objetivos específicos são identificar e analisar os impactos do Programa MODERFROTA nos agentes financeiros e rede de concessionárias Massey Ferguson. O trabalho justifica-se pela participação preponderante do Programa MODERFROTA, desde sua implementação no ano 2000, no financiamento de tratores e colheitadeiras produzidos pela AGCO. Para atingir os objetivos propostos, buscou-se fazer uma revisão na literatura, abrangendo desde o papel do Estado na agricultura brasileira dos anos 30 à formação dos complexos agroindustriais, popularmente conhecidos como agronegócios, bem como os instrumentos de política econômica para modernização da agricultura. Para atingir os objetivos específicos, foi realizada uma pesquisa survey junto a 223 gestores de concessionárias da rede Massey Ferguson que responderam a um questionário de quinze questões, sendo treze fechadas escalares e duas abertas, para identificar e analisar os impactos do Programa MODERFROTA na produção e comercialização de tratores e colheitadeiras. Também foram coletados dados secundários nos sites da Associação Nacional de Fabricantes (ANFAVEA), Banco Central do Brasil (BACEN), Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES), Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), Companhia Nacional de Abastecimento (CONAB), Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) para compor informações que permitiram analisar quantitativamente e comparativamente seus impactos na indústria de máquinas agrícolas e AGCO. A partir da análise dos dados coletados, chegou-se a resultados que evidenciaram a intensificação nas relações entre os agentes financeiros, concessionárias e AGCO; oscilações na comercialização em função dos desembolsos de recursos do BNDES e aumentos significativos na produção e exportação de tratores e colheitadeiras.

Lean management and innovation in operational efficiency: the EGR project implemented by Pirelli Tyre Brazil in Santo André plant

O trabalho tem como objetivo avaliar e descrever analiticamente a implementação de práticas de manufatura enxuta pela Pirelli Pneus no seu complexo industrial da América Latina. Além de uma descrição estruturada e ampla dos princípios de produção de Toyota e fundamentos teóricos do Lean thinking, uma ênfase especial será dedicada ao projeto EGR (Especialistas em Gestão da Rotina), como uma ferramenta estratégica para ser usada pela empresa multinacional italiana no futuro próximo, de modo a alcançar um resultado mais eficaz e eficiente na gestão da rotina diária. Este projeto, que representa um componente significativo do Pirelli Manufacturing System (PMS) e, principalmente, voltado para supervisores e gestores de plantas, consiste principalmente em ajudar a empresa a desenvolver a capacidade empresarial para avaliar corretamente o gap potencial existente entre os resultados atuais e os esperados, para tanto entender os desvios, bem como as causas subjacentes, e melhorar continuamente o desempenho da empresa por meio da padronização de processos e redução de desperdicios. Esses objetivos podem ser perseguidos, atuando em dois meios essenciais: habilidades técnicas e comportamentais de liderança para apoiar cada equipe de projeto; uma maior eficácia na gestão de indicadores de desempenho nas diferentes unidades de fábrica, de acordo com KPIs estabelecidos no nível central pelo Head Quarter. Além disso, a investigação será focada na experiência peculiar da planta de Santo André, onde o EGR começou como piloto, com o objetivo de captar as alterações relevantes (no lado organizacional e econômico) que este projeto trouxe para a empresa, através da realização de pesquisa de campo e entrevistas, que são orientados a recolher provas, considerações e opiniões de todos os principais atores envolvidos.