INDENTIFICAÇÃO DE PROBLEMAS E FORMULAÇÃO DE SOLUÇÕES
ATRAVÉS DE FERRAMENTAS DA QUALIDADE NA ETAPA DE
MOAGEM DE UM EMPREENDIMENTO DE CALCÁRIO
Paulo César Cabral, UFG/Regional Catalão, pc.engdeminas@gmail.com
Paulo Elias Carneiro Pereira, UFG/Regional Catalão, paulo_elias_carneiro@ufg.br Henrique Senna Diniz Pinto, UFG/Regional Catalão, hsennadiniz@hotmail.com Gabriel Gomes Silva, UFG/Regional Catalão, gabriel_gomes@ufg.br
Renato de Paula Araújo, UFG/Regional Catalão, depaula.araujo@hotmail.com
Resumo: O aumento anual da produção de calcário agrícola, em função do crescimento do
agronegócio brasileiro, tem estimulado as empresas produtoras desse bem mineral a implantar projetos com os propósitos de melhorar a qualidade dos produtos e a eficiência dos seus processos industriais. Entre as ferramentas da qualidade direcionadas para a melhoria contínua, o ciclo PDCA, ou ciclo de Deming, é uma das mais difundidas nas organizações, principalmente em função de sua praticidade. A resolução de problemas nesta ferramenta se inicia (etapa Plan) com a identificação e análise destes e suas potenciais causas raízes, o que permite a formulação de procedimentos (Plano de Ação), os quais atuarão sobre as causas identificadas. Neste trabalho foi feita a identificação dos principais eventos relacionados às paradas nos moinhos de martelos de um empreendimento mineiro de calcário. Tal direcionamento se deu pelo fato de que a etapa de moagem, somente, representa a maior parcela do consumo energético de uma usina de processamento mineral. A coleta de dados sobre a operação dos moinhos mostrou que 42% da carga horária improdutiva se deu em função da manutenção corretiva, de tal modo que foram levantadas as potenciais causas raízes deste evento, o que possibilitou a formulação do plano de ação.
Palavras-chave: calcário, ciclo PDCA, moagem.
1. INTRODUÇÃO
O calcário é considerado um produto altamente estratégico para a economia nacional em função de sua ampla gama aplicações industriais (cimento, cal, tintas, ração animal, etc), e principalmente pelo uso como corretivo de solo para a agricultura. A produção nacional (calcário agrícola) em 2014 foi aproximadamente 34,038 milhões de toneladas, um aumento de 2,7% em relação ao ano anterior (MARTINS JÚNIOR, 2015). Somente o estado de Goiás foi responsável, naquele ano, por 13% da produção nacional, com 4.422.703 toneladas (DNPM, 2015).
Diante deste fato, e considerando-se que há perspectivas de aumento da produção agrícola brasileira, há uma demanda pelo aumento da produção de calcário agrícola, o que induz os empreendimentos mineiros a implantar projetos de melhoria de qualidade e aumento de produtividade com o propósito de ampliar suas participações neste mercado. Ainda, os empreendimentos mineiros devem adequar a qualidade dos produtos de acordo com os critérios estabelecidos pela Instrução Normativa (IN) Nº 35, de 04 de julho de 2006, da Secretaria de Defesa Agropecuária do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) (BRASIL, 2006).
A melhoria dos processos produtivos têm sido alcançada, em grande parte dos casos, pelo ciclo PDCA, dada a sua facilidade de aplicação e elevado grau de disseminação nas organizações. De acordo com Daychoum (2012), o ciclo PDCA é uma sequência de procedimentos para tornar mais ágeis e claros os processos gerenciais. Após a execução de um ciclo, inicia-se novamente, em um processo sem fim, garantindo a melhoria do sistema.
De acordo com Daychoum (2012), o ciclo é dividido em quatro etapas consecutivas, as quais são: (i) Plan (Planejamento), onde são estabelecidos os objetivos (metas), procedimentos e metodologias (plano de ação) para atingir os resultados esperados; (ii) Do (Execução), onde o plano de ação é executado; (iii) Check (Verificação), na qual é feita um monitoramento e avaliação sobre os processos e resultados, comparando-se os mesmos com os objetivos (metas) estipulados, e; (iv) Act (Ação), em que ações são tomadas de acordo com os resultados obtidos, a fim de padronizar a(s) atividade(s) e corrigir eventuais falhas.
Na execução do ciclo PDCA ferramentas podem ser utilizadas para a coleta de dados, identificação de causas e priorização, tais como o diagrama de Ishikawa ou de Causa e Efeito, o qual (SEBRAE, 2005) mostra a relação entre o efeito e as possíveis causas raízes que podem estar contribuindo para que o mesmo ocorra; e o diagrama de Pareto, que estrutura (ROSE, 2005) as causas e/ou problemas em ordem decrescente de ocorrência/importância, permitindo, portanto, a identificação da melhor oportunidade de melhoria (barra/item no extremo esquerdo) e dos “pequenos vitais”, os quais representam 80% de todas as ocorrências, de tal forma que a correção destes eliminaria 80% dos problemas.
O processo de produção do calcário agrícola se inicia com a extração (lavra) da rocha calcária na mina, e na sequência o material é submetido a várias etapas de redução granulométrica (cominuição), as quais envolvem, sequencialmente, britagem e moagem. Análises comparativas de custos em empreendimentos mineiros (CURRY; ISMAY; JAMESON, 2014) mostram que a etapa de moagem representa, em média, entre 43% a 45% do custo operacional total, e, de acordo com MiningOnline (2017), é responsável por cerca de 53% da energia total consumida em um projeto mineiro. Desta forma, o aumento da produtividade da moagem se torna essencial para a redução de custos operacionais.
Neste trabalho propôs-se identificar as principais causas de horas improdutivas na etapa de moagem em uma empresa de calcário agrícola, como o início da implantação de um ciclo PDCA no empreendimento. A partir da identificação e análise dos eventos de paradas dos moinhos, é formulado um plano de ação para a correção do principal problema encontrado na moagem.
2. METODOLOGIA
O estudo de melhoria na etapa de moagem se baseou na implantação de um ciclo PDCA. Inicialmente, na etapa Plan, foi efetuado um levantamento das variáveis que definem a produtividade dos moinhos de martelos: horas disponíveis, horas de operação e horas de produção. Adicionalmente foram vinculados, à cada evento de parada de cada equipamento, a causa da indisponibilidade. Tais informações foram utilizadas para uma análise do impacto da carga horária improdutiva na produção da empresa, ou seja, estabeleceu-se a quantidade de produção perdida em função da indisponibilidade dos moinhos.
Os eventos de parada dos equipamentos foram analisados quanto à participação de cada um para a improdutividade dos moinhos, a fim de classificar a importância de cada evento na carga horária improdutiva total. Tal análise foi feita por meio de diagramas de Pareto, para cada moinho – em um total de três – e para o conjunto de moinhos.
problema(s) mais relevante(s). As informações coletadas foram, então, agrupadas em um diagrama de Ishikawa, o que permitiu se obter uma orientação sobre a forma de minimizar e/ou eliminar as ocorrências.
Os dados coletados a respeito das causas raízes foram a base para a formulação e implantação do Plano de Ação. Os procedimentos constantes no plano foram derivados de reuniões (brainstorming) com os colaboradores da área, as quais resultaram em sugestões de padrões a serem seguidos a fim de melhorar a produtividade dos moinhos.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Devido ao fato de que o projeto se encontra em execução, serão apresentados os resultados obtidos na etapa Plan, a qual têm início com a definição problema, seguida da pesquisa e identificação das causas raízes, e é concluída com a elaboração do Plano de Ação para a redução das ocorrências de paradas dos moinhos.
3.1. Definição do Problema
A análise dos relatórios operacionais da moagem mostrou que o Moinho 1 (M001) totalizou, no período considerado, 3.095,42 horas em operação e 883,07 horas sem operar, o que correspondeu a 22,2% das horas em que o equipamento estava disponível. O Moinho 2 (M002) constou de 3.184,35 horas de produção e 759,17 horas parado, o que representou 23,80% das horas disponíveis do equipamento, e; por fim, o Moinho 3 (M003) mostrou 3.065,75 horas de produção e 872,52 horas improdutivas, as quais representaram 28,38% da carga horária em que o equipamento estava disponível. Portanto, considerando-se os três moinhos, 21,2% das horas disponíveis se referiram à paradas dos equipamentos, de tal forma que os mesmos somente produziram, de fato, durante 78,8% do tempo em que se encontravam disponíveis. A Figura 1 mostra graficamente as estatísticas obtidas. A partir das informações coletadas, e considerando-se as taxas de produção médias de cada equipamento, verificou-se (Tabela 1) que os eventos de paradas, no período estudado, impactaram a produção em 76.983,71 toneladas de calcário. Desta forma, conduziu-se um projeto de melhoria na etapa de moagem com o propósito aumentar a utilização dos moinhos.
Tabela 1: Influência da carga horária improdutiva dos moinhos na produção de calcário (Fonte: Dados da pesquisa)
Equipamento Carga Horária (horas) Produtividade Média (t/h) Déficit Médio da Produção (t)
Moinho M001 883,07 30,47 26.907,14
Moinho M002 759,17 30,69 23.298,93
Moinho M003 872,52 30,69 26.777,64
Figura 1: Relação entre as cargas horárias produtivas e improdutivas em cada moinho e na etapa de moagem (Fonte: Dados da pesquisa)
3.2. Identificação das Possíveis Causas
A análise dos relatórios de operação dos moinhos quanto às causas e/ou eventos que ocasionaram a parada dos equipamentos permitiu selecionar um grupo de eventos mais relevantes, juntamente com as suas respectivas cargas horárias para cada moinho (Tabela 2), as quais, em sua totalidade, representaram 87,5% das horas improdutivas totais.
Tabela 2: Inventário dos principais eventos relacionados às paradas operacionais dos moinhos de martelos e seus respectivos tempos (Fonte: Dados da pesquisa)
Código Eventos (M001) (M0002) (M003) Total (horas)
10 Manutenção Corretiva 352,5 248,95 321,73 923,18
91 Falta de Energia/Limpeza (CELG) 183,87 180,54 180,29 544,70
224 Desarme do Sistema Elétrico 82,55 57,91 79,60 220,06
36 Entupimento 51,20 52,30 67,70 171,20 153 Ajuste da Granulometria 45,01 50,13 47,95 143,09 6 Falta de Material 31,37 29,53 32,92 93,82 25 Condições Climáticas 15,12 19,70 19,77 54,59 226 Aguardando Manutenção 5,60 5,17 5,17 15,94 259 Outros 5,52 6,11 6,66 18,29 239 Preparação do Equipamento 5,17 5,78 4,83 15,78
A ordenamento dos eventos de parada de acordo com as suas cargas horárias, em ordem decrescente, e para cada equipamento, resultou nos diagramas de Pareto da Figura 2. Em cada diagrama é possível observar que os eventos responsáveis por aproximadamente 90% das paradas operacionais são, sucessivamente, em ordem decrescente de importância: (i) manutenção corretiva; (ii) falta de energia/limpeza (CELG); (iii) desarme do sistema elétrico, e; (iv) ajuste da granulometria do produto.
Figura 2: Diagramas de Pareto dos moinhos 1 (A), 2 (B) e 3 (C) indicando as cargas horárias em ordem decrescente de cada evento de parada dos equipamentos (Fonte: Dados da pesquisa) A análise conjunta das carga horária improdutiva dos três moinhos (Figura 3) mostrou que três causas corresponderam a 87% da carga horária improdutiva total: (i) manutenção corretiva (42%); (ii) falta de energia/limpeza (CELG) (25%), e; (iii) desarme do sistema elétrico (10%), as quais foram também evidenciadas na análise isolada de cada moinho.
De acordo com as informações levantadas observa-se que as três principais causas evidenciadas nas análises são comuns aos três equipamentos, o que demanda urgência na resolução das mesmas, já que corresponderam a aproximadamente 90% das horas improdutivas totais, de tal modo que estas foram isoladas para fins de medidas corretivas e/ou de melhoria.
Neste estudo, inicialmente, ateve-se à causa mais importante para os eventos de paradas dos moinhos, ou seja, a manutenção corretiva, a qual correspondeu, considerando-se todos os equipamentos, a 42% das horas improdutivas totais.
Figura 3: Proporção horária dos eventos de parada dos moinhos de martelos (Fonte: Dados da pesquisa)
A partir do levantamento das causas raízes elencadas na Figura 4, foi formulado um plano de ação (Tabela 3), constituído de padrões e/ou ações a serem implantadas na empresa com o propósito de reduzir a carga horária atribuída à manutenção corretiva nos equipamentos.
Tabela 3: Procedimentos constantes no Plano de Ação (Fonte: Dados da pesquisa)
Causa Geral Causa Procedimento Corretivo
Método
Modo errado de efetuar as manutenções corretivas
Inspeção sobre a atividade realizada, verificando se o mecânico está realizando as atividades conforme o determinado pela empresa.
Manutenções corretivas
efetuadas por profissionais de outro setor
Sempre que possível impedir que funcionários de outro setor da empresa participem da execução das manutenções corretivas.
Matéria Prima Falta de peças específicas Controle e gestão do estoque de peças e ferramentas necessárias à manutenção
Mão de Obra
Experiência
Verificar se os operadores e os mecânicos estão se adequando à política de atividades da empresa, e se estão exercendo suas atividades de maneira correta e eficaz. Efetuar programas de capacitação.
Falta de Mão de obra
Possuir pelo menos um profissional capacitado para cada função de manutenção. Exemplo: um mecânico, um eletricista, um soldador, etc.
Falta de comunicação entre os turnos
Estabelecer reuniões de troca de turno por pelo menos três vezes por semana, para que os operadores e mecânicos tenham maiores informações do que foi realizado no turno anterior.
Mecânica não executa as
manutenções preventivas
Avaliar se as manutenções preventivas foram executadas no tempo determinado ou não
Máquina
Aquecimento dos motores Parar o funcionamento do equipamento quando forem detectadas temperaturas críticas.
Desarmes no CCM
Verificar fatores ambientais do CCM periodicamente, como, temperatura, presença de poeira, etc. Realizar manutenções preventivas regulares.
Desgaste excessivo de
componentes
Seguir rigorosamente as manutenções preventivas de lubrificação dos equipamentos e durante essa manutenção verificar se há necessidade de trocar alguns componentes.
Meio Ambiente Presença de pó excessivo Retirar pó excessivo da planta de moagem e dos equipamentos regularmente.
Medida
Falta de controle da temperatura dos motores
Elaborar um plano para o monitoramento da temperatura dos motores.
Falta de padrão para identificação de vazamentos
Elaborar um plano para identificação de vazamento de óleo, material, água etc.
Preenchimento errado dos
horímetros
Orientar e treinar os operadores e os mecânicos para o preenchimento dessas fichas.
Anterior e concomitantemente à execução do plano de ação serão efetuados programas de treinamentos aos colaboradores.
4. CONCLUSÕES
O controle e a melhoria dos processos industriais são essenciais para o aumento da eficiência operacional e para a redução de custos, os quais se fazem necessários para o aumento da competividade do empreendimento.
A melhoria dos processos industriais envolve inicialmente a identificação e estudo de problemas operacionais e/ou gerenciais, o que permite a adoção de procedimentos, de fato, eficazes para a eliminação ou redução dos mesmos.
Neste trabalho foram efetuados a identificação e o estudo das causas relacionadas à elevada quantia de horas improdutivas na etapa de moagem de um empreendimento mineiro de calcário. O levantamento das causas raízes permitiu a elaboração de um plano de ação – resultado da etapa Plan do ciclo PDCA – com o objetivo de reduzir o tempo necessário para a manutenção corretiva dos três moinhos de martelos, o qual mostrou ser o problema que mais contribuiu para a elevada quantia de horas improdutivas.
A eficácia do plano será oportunamente avaliada conforme são obtidas informações de produtividade dos moinhos após a implantação das medidas elencadas no plano de ação, o que permitirá diagnosticar o ganho operacional obtido com as melhorias e propor soluções para demais problemas.
5. REFERÊNCIAS
BRASIL. Instrução Normativa N° 35. Brasília, 2006.
CURRY, J.A.; ISMAY, M.J.L.; JAMESON, G.J. Mine operating costs and the potential impacts of energy and grinding. Minerals Engineering, v. 56, p. 70-80, 2014.
DAYCHOUM, M. 40 + 16 Ferramentas e Técnicas de Gerenciamento. 4 ed. Rio de Janeiro: Brasport Livros e Multimídia Ltda, 2012. 361 p.
DNPM. Sumário Mineral, v. 35, 2015.
GODOY, V.E. et al. Implantação de GRD em uma planta de beneficiamento de nióbio. In: XXVII ENCONTRO NACIONAL DE TRATAMENTO DE MINÉRIOS E METALURGIA EXTRATIVA, 2017, Belém. Anais XXVII ENTMME. Belém: IFPA, 2017. p. 223-230.
INDRAWATI, S.; RIDWANSYAH, M. Manufacturing Continuous Improvement Using Lean Six Sigma: An Iron Ores Industry Case Application. Procedia Manufacturing, v. 4, p. 528-534, 2015. LEAL, D.A.G. et al. Utilização de ferramentas da qualidade integradas ao ciclo PDCA para melhoria da manutenção de hidrociclones. In: I SIMPÓSIO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO, 2017, Catalão. Anais do I SIENPRO – 2017. Catalão: UFG, 2017.
MARTINS JÚNIOR, F.L. Calcário agrícola. In: DNPM (Ed.). Sumário Mineral, v. 35, p. 38-39, 2015. MINING ONLINE. Mining in focus: cutting on grinding. 2017. Disponível em: <
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ROSE, K.H. Project Quality Management – Why, What and How. Boca Raton: J. Ross Publishing, 2005.
SILVA, G.G. et al. Utilização de ferramentas de qualidade para aumento da vida útil de pneus de caminhões fora-de-estrada. In: I SIMPÓSIO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO, 2017, Catalão. Anais do I SIENPRO – 2017. Catalão: UFG, 2017.
6. DIREITOS AUTORAIS
