Uma indústria pode conhecer suas principais fontes de desperdício, acompanhar indicadores de desempenho e ainda assim enfrentar dificuldades para reduzir perdas de forma consistente. Isso acontece porque identificar um problema não significa, necessariamente, saber qual intervenção trará o melhor resultado.
Entre o diagnóstico e a melhoria efetiva existe uma etapa decisiva: transformar informações sobre o processo em soluções de engenharia capazes de aumentar a eficiência sem comprometer a qualidade.
Na primeira parte deste artigo, mostramos como a variabilidade, os parâmetros operacionais e as características dos equipamentos podem influenciar o desperdício de matéria-prima, energia e tempo. Também abordamos a importância de compreender as causas das perdas antes de modificar a operação.
Agora, vamos avançar na discussão. Como aplicar esse conhecimento para melhorar o desempenho dos equipamentos, integrar a automação e transformar oportunidades de otimização em resultados concretos?
A resposta envolve decisões técnicas que precisam considerar não apenas o funcionamento de cada equipamento, mas também sua interação com o produto e com as demais etapas da produção.
DA IDENTIFICAÇÃO DAS PERDAS À ESCOLHA DAS MELHORIAS
Uma vez identificadas as causas de ineficiência, o próximo desafio é definir onde atuar primeiro. Nem toda perda exige um investimento elevado. Algumas podem ser reduzidas com ajustes operacionais, manutenção ou revisão de procedimentos. Outras, entretanto, estão relacionadas a limitações físicas do equipamento e demandam modificações de engenharia.
Considere um reator que apresenta tempos de aquecimento superiores aos esperados. Aumentar a temperatura do fluido de aquecimento pode parecer a solução mais simples. No entanto, dependendo das características do produto e das condições do sistema, essa decisão pode intensificar gradientes de temperatura, provocar a degradação de componentes sensíveis ou aumentar as perdas térmicas.
A alternativa mais adequada pode estar na revisão da capacidade de transferência térmica, na circulação do fluido, na geometria do equipamento ou na estratégia de controle.
O mesmo raciocínio vale para um misturador que exige ciclos prolongados. Antes de aumentar a potência ou a velocidade de agitação, é necessário avaliar se o sistema utilizado promove o padrão de escoamento adequado ao produto.
Esses exemplos mostram que a melhor intervenção nem sempre é aquela que modifica diretamente o sintoma observado, mas a que corrige sua causa sem criar novas perdas.
Por isso, a engenharia deve considerar simultaneamente o impacto da mudança sobre a qualidade, a segurança, o consumo de recursos e a produtividade.
COMO A ENGENHARIA DOS EQUIPAMENTOS PODE REDUZIR PERDAS INDUSTRIAIS?
Parte importante da eficiência de uma planta industrial é determinada antes mesmo do início da produção, durante o projeto e a especificação dos equipamentos.
A capacidade nominal de um tanque, reator ou misturador, por exemplo, não informa, isoladamente, como ele se comportará diante de diferentes viscosidades, volumes de trabalho ou exigências térmicas.
Um equipamento pode atender à capacidade prevista e, apesar disso, apresentar limitações que provoquem desperdícios ao longo de sua vida útil.
Entre os aspectos de engenharia que merecem atenção estão:
- Geometria e drenabilidade: influenciam a quantidade de produto que pode permanecer no equipamento após a descarga.
- Sistema de agitação: influencia os padrões de circulação e mistura, além dos fenômenos de transferência de massa e calor, conforme as características do produto e do equipamento.
- Dimensionamento térmico: interfere na capacidade de aquecimento, resfriamento e manutenção das condições operacionais.
- Faixa de volume de trabalho: deve considerar as condições reais de utilização, inclusive quando há produção de lotes menores.
- Posicionamento da instrumentação: afeta a representatividade das medições utilizadas no controle.
- Conexões e sistemas de transferência: podem influenciar retenções, perdas de carga e facilidade de escoamento.
- Características construtivas e de acabamento: interferem na limpeza, na manutenção e na adequação sanitária, quando aplicável.
Esses fatores demonstram por que a personalização de equipamentos industriais pode ter impacto direto sobre o aproveitamento de recursos.
Aqui, cabe uma distinção importante. Não se trata simplesmente de fabricar uma máquina com dimensões diferentes. Trata-se de desenvolver uma solução que considere as propriedades do produto, as condições de operação e os objetivos de desempenho da indústria.
Exemplo: perdas durante a descarga de produtos viscosos
Imagine uma indústria que produz formulações de elevada viscosidade. Ao término de cada batelada, uma parcela do produto permanece aderida às superfícies internas do tanque ou retida em regiões de difícil escoamento.
Mesmo quando essa perda é relativamente pequena por lote, seu efeito acumulado pode ser relevante.
A engenharia pode avaliar alternativas como mudanças na geometria do fundo, no posicionamento das saídas, nas conexões e nas condições de transferência.
A solução depende do comportamento reológico do produto, da temperatura, das condições de operação e dos requisitos de limpeza. Por isso, uma alteração construtiva precisa ser analisada antes da implementação.
O objetivo é aumentar a quantidade de produto efetivamente recuperada, sem introduzir dificuldades de limpeza, riscos de contaminação ou novos riscos operacionais.
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL: TRANSFORMAR DADOS EM CONTROLE EFETIVO
A automação pode contribuir significativamente para a redução de perdas, mas seu valor vai além da quantidade de sensores instalados ou de dados coletados. O diferencial está na capacidade de utilizar essas informações para manter o processo dentro das condições operacionais estabelecidas.
Em um sistema de aquecimento, por exemplo, medir a temperatura é apenas o primeiro passo. É preciso que a lógica de controle consiga atuar sobre o fornecimento de energia, responder às variações do processo e respeitar os limites estabelecidos para o produto.
Quando bem integrada à engenharia, a automação permite estruturar uma sequência de ações:
Medição → interpretação → controle → verificação do resultado.
Essa lógica pode ser aplicada a variáveis como temperatura, pressão, vazão, nível, velocidade de agitação e outras grandezas relevantes. Em processos por batelada, também pode contribuir para padronizar sequências de operação, registrar condições de produção e reduzir a dependência de ajustes manuais recorrentes.
Entretanto, há uma condição fundamental: a lógica automatizada precisa corresponder às necessidades reais do processo.
Um sensor instalado em um ponto pouco representativo pode fornecer informações insuficientes. Da mesma forma, uma sequência automatizada inadequada pode reproduzir os mesmos problemas em todas as bateladas.
A automação é mais eficiente quando nasce de uma compreensão técnica do processo. Seu papel vai muito além de substituir ações manuais.
Essa integração é especialmente relevante em indústrias que trabalham com produtos sensíveis, exigências sanitárias rigorosas ou condições operacionais que precisam ser reproduzidas com precisão.
COMO PRIORIZAR INVESTIMENTOS PARA REDUZIR DESPERDÍCIOS?
Depois de identificar as oportunidades de melhoria, a indústria precisa decidir quais intervenções devem receber prioridade. Essa escolha envolve mais do que comparar o custo de aquisição de um componente ou equipamento.
É necessário considerar quanto cada alteração pode contribuir para reduzir perdas, quais riscos estão envolvidos e qual será seu impacto sobre a operação.
Uma avaliação preliminar pode ajudar a identificar as intervenções mais adequadas para cada situação, considerando os resultados esperados:
- Tempo elevado de aquecimento: a revisão do sistema de transferência térmica e dos mecanismos de controle pode contribuir para reduzir a duração dos ciclos e melhorar o aproveitamento de energia.
- Mistura pouco eficiente: a adequação do sistema de agitação às características do produto pode proporcionar maior homogeneidade e condições operacionais mais eficientes.
- Retenção de produto: ajustes na geometria do equipamento e no sistema de descarga podem favorecer o escoamento e aumentar a quantidade de produto recuperado ao final de cada ciclo.
- Ajustes manuais frequentes: a revisão da instrumentação e da automação pode reduzir a necessidade de intervenções dos operadores, proporcionando maior controle e repetibilidade entre os lotes.
- Limpeza demorada: a avaliação do projeto sanitário e dos procedimentos de limpeza pode contribuir para reduzir o tempo de indisponibilidade dos equipamentos, desde que a eficácia da limpeza seja preservada e os requisitos sanitários aplicáveis sejam atendidos.
- Desempenho insatisfatório em diferentes volumes: a revisão da faixa operacional e das condições de funcionamento do equipamento pode proporcionar maior flexibilidade produtiva, especialmente em processos que trabalham com lotes de diferentes tamanhos.
Os resultados apresentados são possibilidades técnicas, não ganhos garantidos. A viabilidade de cada alternativa depende das características do processo e precisa ser demonstrada por avaliações apropriadas.
Outro ponto importante é observar a relação entre as melhorias propostas. Uma alteração que reduz o tempo de aquecimento pode não produzir o ganho esperado se a operação seguinte continuar limitando o ritmo da linha.
Da mesma forma, aumentar a capacidade de um equipamento pode não trazer benefícios proporcionais quando as etapas anteriores ou posteriores permanecem com restrições. Por isso, decisões isoladas devem ser avaliadas dentro do desempenho do conjunto produtivo.
COMO COMPROVAR QUE A REDUÇÃO DE PERDAS TROUXE RESULTADOS?
Implementar uma melhoria não encerra o trabalho. É necessário verificar se ela produziu o efeito esperado e se os ganhos permanecem ao longo do tempo.
Na primeira parte deste artigo, destacamos a importância de estabelecer uma linha de base. É a partir dessa referência que os resultados das intervenções podem ser avaliados.
O OEE (Overall Equipment Effectiveness, ou Eficiência Global do Equipamento) pode ajudar a acompanhar a eficiência operacional por meio de três componentes: disponibilidade, desempenho e qualidade. Entretanto, indicadores mais específicos também são necessários para avaliar mudanças em determinadas etapas do processo.
Em um projeto voltado à redução de retenção de produto, por exemplo, o rendimento por batelada pode ser mais informativo do que um indicador geral da linha.
Já em uma intervenção no sistema de aquecimento, vale acompanhar o consumo energético específico, o tempo necessário para atingir a temperatura de processo e a uniformidade térmica, quando relevante.
O fundamental é que as medições permitam comparar condições equivalentes.
Mudanças no volume produzido, na formulação, nas características da matéria-prima ou no regime de operação podem interferir nos resultados. Ignorar essas diferenças pode levar a conclusões equivocadas sobre a eficácia de uma melhoria. Além disso, a avaliação precisa confirmar que o ganho de eficiência não foi acompanhado de prejuízos à qualidade.
Uma redução no tempo de mistura, por exemplo, só representa uma melhoria efetiva quando o produto continua atendendo aos critérios de homogeneidade e às demais especificações aplicáveis.
Em setores regulados, alterações relevantes também podem exigir atividades formais de qualificação, validação ou controle de mudanças. Assim, o sucesso de uma intervenção deve ser medido não apenas pela redução do consumo ou do tempo, mas pela capacidade de manter resultados confiáveis após a mudança.
REDUZIR PERDAS TAMBÉM É AUMENTAR A CAPACIDADE PRODUTIVA
Um dos efeitos mais relevantes da redução de desperdícios é a possibilidade de aumentar a capacidade efetiva da indústria sem necessariamente ampliar sua estrutura física.
- Quando uma batelada termina em menos tempo, mantendo a qualidade, o equipamento pode ficar disponível mais cedo para a operação seguinte.
- Quando a descarga recupera uma quantidade maior de produto, o aproveitamento da matéria-prima melhora.
- Quando os procedimentos de limpeza são mais eficientes e continuam atendendo aos requisitos sanitários, a disponibilidade produtiva pode aumentar.
Esses ganhos precisam ser avaliados em conjunto. Afinal, economizar alguns minutos em uma etapa não significa, obrigatoriamente, conseguir produzir mais ao final do dia. O resultado depende também da programação, dos gargalos e da disponibilidade das demais operações.
O Departamento de Energia dos Estados Unidos destaca que a adoção de tecnologias industriais mais eficientes, incluindo soluções para recuperação de calor residual e redução da demanda energética, pode contribuir para diminuir custos, melhorar o desempenho produtivo e fortalecer a competitividade da indústria.
Essa perspectiva reforça que o ganho de eficiência deve ser observado ao longo de todo o processo. Não basta que um equipamento consuma menos energia ou opere mais rapidamente se a mudança não contribuir para melhorar o resultado da produção como um todo.
NA KROMA, A ENGENHARIA CONECTA EQUIPAMENTOS E RESULTADOS
A redução de perdas é um desafio que exige conhecimento das condições de produção, das características dos produtos e das tecnologias disponíveis para cada aplicação. É nesse contexto que a abordagem consultiva da Kroma e o trabalho baseado em soluções personalizadas ganham autoridade.
“Uma decisão bem fundamentada pode evitar investimentos desnecessários, melhorar o aproveitamento dos ativos existentes e criar condições para uma produção mais previsível e competitiva. O objetivo não é simplesmente acelerar máquinas, diminuir consumos ou eliminar etapas. É fazer com que cada recurso empregado contribua efetivamente para o resultado esperado”, comenta Cleber Gonçalves, Diretor Industrial e Financeiro da Kroma.
Gonçalves complementa: “Quando equipamentos, controle e processo trabalham de forma integrada, a redução de perdas deixa de ser apenas uma meta de economia e passa a fazer parte da construção de uma indústria mais eficiente, confiável e preparada para crescer.”