Existe uma fase de um projeto industrial em que mudar o diâmetro de uma tubulação, reposicionar um bocal, rever a capacidade de um tanque ou escolher outro sistema de agitação significa, basicamente, recalcular, redesenhar e decidir.
Depois que o aço foi cortado, a tubulação instalada e o equipamento colocado na fábrica, a mesma decisão pode envolver desmontagem, retrabalho, novas peças, testes, horas de engenharia e até interrupção da operação.
A diferença está no momento em que o problema foi identificado.
Essa talvez seja uma das formas mais objetivas de entender o valor da engenharia consultiva. Ela procura levar o máximo possível de decisões importantes para a fase em que ainda é possível analisar alternativas, confrontar variáveis e aperfeiçoar o projeto antes que uma escolha técnica se transforme em algo físico.
Por isso, um bom projeto industrial não começa pela pergunta “qual equipamento devemos fabricar?” Começa antes. E com uma pergunta mais importante: “O que o processo precisa entregar. E em quais condições?”
-Capacidade produtiva
-Características do produto
-Pressão
-Temperatura
-Viscosidade
-Transferência de calor
-Limpeza
-Manutenção
-Automação
-Segurança
-Espaço disponível
-Integração com outros sistemas
-Planos de expansão
Estas são algumas das respostas necessárias.
É somente depois de compreender esse conjunto, que os tanques, reatores, agitadores, misturadores ou sistemas industriais começam realmente a ganhar forma.
Esse é o território da engenharia consultiva.
O QUE É ENGENHARIA CONSULTIVA E QUAL SUA IMPORTÂNCIA PARA A INDÚSTRIA
Engenharia consultiva é uma abordagem baseada na compreensão técnica da necessidade antes da definição da solução.
Significa não partir de um equipamento pronto e tentar adaptá-lo ao processo. O caminho é inverso: primeiro são levantados requisitos, restrições, riscos e objetivos da operação. Depois, a engenharia transforma essas informações em critérios de projeto.
A diferença parece sutil. Não é.
Considere, por exemplo, a necessidade de instalar um novo tanque industrial.
Informar apenas o volume desejado dificilmente seria suficiente para um dimensionamento tecnicamente consistente. Dependendo da aplicação, seria necessário conhecer questões como:
- qual produto será armazenado ou processado;
- sua densidade e viscosidade nas diferentes condições de operação;
- temperatura e pressão de trabalho;
- existência de aquecimento ou resfriamento;
- necessidade e objetivo da agitação;
- características de limpeza e sanitização;
- entradas, saídas, bocais e instrumentação;
- materiais compatíveis com o processo;
- condições de instalação e acesso;
- interface com equipamentos anteriores e posteriores;
- capacidade atual e possibilidade de crescimento futuro;
- exigências sanitárias, de segurança e regulatórias aplicáveis.
Cada resposta pode modificar o projeto. É por isso que a engenharia consultiva não deve ser confundida simplesmente com a venda de um equipamento personalizado. Personalizar é uma consequência. Compreender o processo é o ponto de partida.
Essa lógica encontra respaldo na própria engenharia de sistemas. O NIST – National Institute of Standards and Technology, ou Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos Estados Unidos – destaca que o desenvolvimento de sistemas de manufatura envolve múltiplas disciplinas e que a engenharia de sistemas tem justamente o papel de coordená-las a partir dos requisitos gerais da solução.
Em uma planta industrial, isso significa enxergar equipamento, processo, automação, utilidades, operação e manutenção como partes de um mesmo sistema.
COMO A ENGENHARIA CONSULTIVA CONTRIBUI PARA PROJETOS INDUSTRIAIS MAIS EFICIENTES
Quando se fala em eficiência industrial, é comum pensar imediatamente em produtividade. Mas eficiência não se resume a produzir mais rápido.
Uma operação eficiente precisa transformar recursos – matéria-prima, energia, tempo, equipamentos e trabalho – em resultado, mantendo os parâmetros de qualidade, segurança e confiabilidade exigidos pelo processo. E é justamente aí que decisões tomadas durante o projeto fazem diferença.
Imagine um sistema de agitação. Escolher apenas um motor com determinada potência não garante que o produto será movimentado da maneira necessária.
É preciso analisar o comportamento do fluido, a geometria do tanque, o tipo e o posicionamento dos impelidores, a rotação, o torque, os volumes mínimo e máximo de operação e a interação com componentes internos.
A Kroma utiliza, quando pertinente ao projeto, CFD – Computational Fluid Dynamics, ou Dinâmica dos Fluidos Computacional -, uma tecnologia de simulação que permite estudar virtualmente fenômenos como velocidade do fluido, circulação, distribuição térmica e regiões de baixa movimentação. A ferramenta auxilia a engenharia na comparação de alternativas e na identificação de limitações antes da fabricação.
Mas existe uma ressalva importante: simulação não corrige informação de entrada ruim. O CFD não substitui o conhecimento do processo nem os dados reais de operação. Ele acrescenta capacidade de análise a uma engenharia que precisa começar com informações consistentes. É justamente dessa forma que a Kroma trabalha.
Esse raciocínio vale também para outros pontos de um projeto industrial. A engenharia consultiva pode contribuir para:
- dimensionar a capacidade em função da demanda real do processo;
- identificar possíveis gargalos entre etapas produtivas;
- avaliar necessidades de aquecimento e resfriamento;
- selecionar materiais compatíveis com produto e condições operacionais;
- estudar alternativas de agitação e mistura;
- melhorar acessibilidade para inspeção e manutenção;
- prever requisitos de limpeza e sanitização;
- integrar instrumentação e automação ao projeto mecânico;
- analisar condições de segurança;
- considerar expansões futuras antes de definir o equipamento.
“Em outras palavras, eficiência não nasce de um único componente. Nasce da compatibilidade entre todas as decisões do projeto. Não por acaso, nos orgulhamos em garantir que, na Kroma, a engenharia é de ponta a ponta”, comenta o Diretor Industrial e Financeiro da Kroma, Cleber Gonçalves.
QUANDO A ENGENHARIA CONSULTIVA FAZ MAIS DIFERENÇA EM UM PROJETO INDUSTRIAL?
Quanto mais interdependências existirem, maior tende a ser a importância de uma análise integrada. Algumas situações merecem atenção especial. Vamos entender melhor:
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Processos com produtos de comportamento complexo
Viscosidade elevada ou variável, sólidos em suspensão, sensibilidade ao cisalhamento, necessidade de emulsificação, dispersão ou controle térmico são exemplos de condições em que soluções genéricas podem apresentar limitações. A geometria e o sistema de agitação que funcionam para um produto podem não entregar o mesmo resultado para outro.
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Projetos sujeitos a requisitos sanitários rigorosos
Nas indústrias farmacêutica, biotecnológica, cosmética e alimentícia, características do equipamento podem interferir diretamente em limpeza, inspeção e controle de contaminação. Dependendo da aplicação, entram na discussão aspectos como materiais, acabamento superficial, soldagem, drenabilidade, conexões e possibilidade de limpeza do sistema.
Uma das referências técnicas utilizadas nesse universo é a ASME BPE – Bioprocessing Equipment, norma da ASME – American Society of Mechanical Engineers, ou Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos. A ASME informa que a BPE reúne requisitos para materiais, projeto, fabricação, inspeção, testes e certificação de equipamentos destinados a bioprocessos e outras aplicações com alto nível de exigência higiênica.
Isso não significa que a ASME BPE seja obrigatória para qualquer equipamento em aço inox. Sua pertinência depende da aplicação, do projeto e dos requisitos definidos para aquele empreendimento.
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Sistemas com alto nível de automação
Automação não deve ser tratada como uma camada inserida ao equipamento depois que a parte mecânica está concluída. Sensores, instrumentos, válvulas, dispositivos de segurança, lógica de controle e estratégia operacional interagem com o processo físico.
O NIST aponta justamente a integração entre diferentes disciplinas e modelos de engenharia como um dos desafios da manufatura inteligente. Projetar essas interfaces de maneira integrada reduz incompatibilidades e favorece uma operação mais coerente.
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Ampliação de capacidade
Aumentar produção não significa simplesmente multiplicar o tamanho dos equipamentos. Quando existe mudança de escala, podem mudar também tempos de mistura, transferência de calor, vazões, potência necessária, capacidade de utilidades e desempenho das etapas anteriores e posteriores. Por isso, escalabilidade industrial precisa ser analisada tecnicamente.
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Modernização de plantas existentes
Projetos conhecidos como brownfield – realizados em instalações industriais já existentes – trazem uma restrição adicional: a nova solução precisa conviver com aquilo que já está em operação. Espaço físico, estruturas, tubulações, utilidades, interfaces elétricas e sistemas de automação existentes entram na equação. Nesse cenário, conhecer a planta pode ser tão importante quanto conhecer o novo equipamento.
7 SINAIS DE QUE A ENGENHARIA CONSULTIVA PODE SER DECISIVA
Algumas situações indicam claramente que o projeto precisa ir além da simples especificação de um equipamento:
- O equipamento padrão exigiria diversas adaptações para funcionar no processo.
- O produto possui comportamento específico, como alta viscosidade, presença de sólidos ou sensibilidade térmica.
- Existem gargalos conhecidos, mas sua causa ainda não está totalmente definida.
- Mecânica, processo e automação precisam funcionar de maneira integrada.
- A operação está sujeita a exigências sanitárias, regulatórias ou de segurança relevantes.
- Há previsão de crescimento da capacidade, e a empresa não quer criar uma limitação para a próxima expansão.
- Uma parada ou perda de desempenho tem grande impacto no negócio, tornando a confiabilidade especialmente importante.
Nesses casos, o desafio deixa de ser simplesmente comprar uma máquina. Passa a ser desenvolver uma solução de engenharia para uma condição específica de produção.
ENGENHARIA PERSONALIZADA COMEÇA MUITO ANTES DA PERSONALIZAÇÃO DO EQUIPAMENTO
Este é um ponto importante porque evita uma confusão frequente. Engenharia consultiva e equipamento sob medida estão relacionados, mas não são sinônimos. Um equipamento pode ser customizado em dimensões, acabamento e acessórios e, ainda assim, não representar a melhor solução para o processo. A verdadeira personalização começa na compreensão da aplicação.
Por isso, antes de definir a construção, a engenharia precisa transformar necessidades operacionais em critérios técnicos.
Esse processo pode envolver:
- levantamento dos dados de entrada;
- definição das condições de operação;
- análise das propriedades do produto;
- identificação das interfaces com outros sistemas;
- cálculos de engenharia;
- definição dos materiais;
- avaliação do layout;
- especificação da instrumentação;
- análise das necessidades de automação;
- verificação das normas e requisitos aplicáveis;
- avaliação de manutenção e limpeza;
- estudos e simulações quando necessários;
- definição de critérios de teste e aceite.
COMO A KROMA APLICA A ENGENHARIA CONSULTIVA AOS PROJETOS INDUSTRIAIS
A engenharia consultiva aparece diretamente no modelo de atuação apresentado pela Kroma. Essa forma de trabalhar aparece em diferentes etapas.
Na análise do processo: o desenvolvimento considera dados da aplicação e condições reais de operação antes de definir a solução.
Na engenharia: cálculos, modelagem, conhecimento de processo e ferramentas como CFD podem ser empregados conforme as necessidades do projeto.
Na integração: mecânica, instrumentação e automação são consideradas como partes relacionadas da solução.
Na fabricação: materiais, soldagem, inspeções e testes precisam responder às especificações definidas na engenharia.
Na rastreabilidade: a Kroma fornece Data Book com documentação técnica, incluindo memorial de cálculo e registros aplicáveis ao equipamento.
Na conformidade: os projetos consideram referências como os códigos da ASME, a ASME BPE e requisitos regulatórios pertinentes a cada projeto.
“Ao final, engenharia consultiva não é uma etapa adicional. É uma forma de organizar decisões. Antes de escolher potência, entender a demanda. Antes de aumentar capacidade, analisar o processo. Antes de definir automação, compreender como a operação precisa funcionar. Antes de fabricar, verificar requisitos. Antes de resolver um problema no chão de fábrica, perguntar se ele poderia ter sido evitado ainda no projeto”, analisa Cleber Gonçalves.
O Diretor Industrial e Financeiro da Kroma complementa. “O aço inox, a automação, os cálculos, as simulações e a fabricação são fundamentais. Mas todos eles respondem às decisões que vieram antes. E talvez esteja justamente aí a maior contribuição da engenharia consultiva para um projeto industrial. Fazer com que o equipamento comece a funcionar muito antes de ser ligado – primeiro, no projeto”.