METODOLOGIA MASP PARA REDUÇÃO DE PARADAS DE PLANTAS

Rafael Cerqueira Lima ⁽¹⁾

Neste trabalho apresenta-se o projeto de repotenciamento de um transportador de correia utilizado em uma indústria siderúrgica para empilhamento e remoção de matéria-prima beneficiada em um pátio de estocagem e distribuição. O objetivo é o aumento de capacidade de empilhamento, de tal forma a permitir que a produção das Plantas de Matérias-Primas 1 e 2 sejam empilhadas simultaneamente em caso de emergências nas rotas de abastecimentos das Plantas de Semi-Acabados 1 e 2. Para investigação, análise, estruturação do planejamento e verificação da mitigação do problema foi utilizado o Método de Análise e Solução de Problemas – MASP. Os resultados mostram que as modificações sugeridas garantiram o sucesso do projeto.

The repotting project of a belt conveyor used in a steel industry for stacking and re-motive of raw material benefited in a yard of storage and distribution is presented. The objective is to increase stacking capacity in such a way as to enable the production of Raw Material Plants 1 and 2 to be stacked simultaneously in case of emergencies in the supply routes of Semi-Finished Plants 1 and 2. For investigation, analysis, structuring of the planning and verification of the mitigation of the problem was used the Method of Analysis and Problem Solving – MASP. The results show that the suggested modifications ensured the success of the project.

⁽¹⁾ Rafael Cerqueira Lima. Consultor na KPJ Soluções em Engenharia Ltda. Graduação em Engenharia Industrial Mecânica | UFSJ. MBA Gestão Estratégica em Manutenção, Produção e Negócios | PITÁGORAS. Mestrado (em andamento) em Caracterização e Propriedade Mecânica dos Materiais | UFSJ. Especialista em Manuseio de Materiais a Granel. É especialista em Transportadores de Correia e membro da Comissão de Estudos de Transportadores Contínuos da ABNT (004:010.02) elaborando e revisando normas pertinentes aos Transportadores de Correia. http://lattes.cnpq.br/7304328086744437, [email protected], +55 (31) 99928-2666.

As commodities têm atingido valores baixos e com isso as empresas do setor de siderurgia e mineração tem encontrado dificuldades para se reerguer. Soma-se ao fato da indústria enfrentar uma série de desafios não resolvidos, como por exemplo, margens reduzidas, queda de demandas e falta de financiamentos (Deloitte, 2015).O cenário atual do mercado doméstico e externo faz com que haja oscilação da produção e do consumo aparente de aço (vendas internas das empresas siderúrgicas mais importações de distribuidores e consumidores finais) desde 2009, atribuindo-se, sobretudo, aos impactos provocados pelas crises econômicas mundiais dos últimos anos (CNI, 2012).

A busca da competitividade faz com que as siderúrgicas trabalhem forte na redução de custos. Os maiores custos de produção do aço estão nas matérias-primas, principalmente carvão mineral e minério de ferro. Este cenário faz com que as siderúrgicas também entrem na cadeia das matérias-primas. Grupos siderúrgicos têm adquirido minas de carvão e de minério ou estabelecido parcerias para o fornecimento com menor custo das matérias-primas.

Para se manterem no mercado e continuar sendo um dos players do aço as siderúrgicas têm adotado medidas para redução de gastos em diversas partes do processo, principalmente com redução de custo com matérias-primas e redução de custos com manutenção, além de reduzir ou cancelar recursos destinados aos investimentos.

Este trabalho apresentará uma atividade na qual foram utilizados recursos próprios de engenharia a fim de se obter a máxima capacidade de um equipamento sem a necessidade de aquisição de um novo acionamento ou até a fabricação de um novo transportador de correia.

Os transportadores de correia são amplamente utilizados na indústria para o manuseio de produtos a graneis. Geralmente são aplicados em minerações, siderúrgicas/metalúrgicas, cimenteiras, portos, termoelétricas e em outras diversas aplicações onde há a necessidade de transporte de sólidos a granel de forma contínua e econômica.

Com base neste equipamento e alinhado à política de maximização dos equipamentos com menor custo, foi escolhido um transportador de correia de um dos pátios de estocagem e distribuição de matéria-prima beneficiada para que sua capacidade de manuseio fosse aumentada.

O projeto foi gerido através da Metodologia MASP – Método de Análise e Solução de Problemas, com isso todas as etapas do mesmo foram conduzidas de maneira estruturada. Este método foi fundamental para as observações e análises realizadas, bem como para elaboração de um plano de ações efetivo para mitigação do problema abordado.

O MASP é a abreviação de Método de Análise e Solução de Problemas que utiliza o ciclo PDCA através de oito etapas. Esta ferramenta da qualidade tem como objetivo resolver problemas complexos relacionados a serviços, produtos ou processos dentro de uma empresa (Elaina, 2001).Segundo Freitas (2009), a grande importância do MASP está no fato deste método alimentar de fatos e dados as decisões que muitas vezes são tomadas com bases no sentimento ou bom senso. O Método permite que se busque ao máximo fatos e dados, assim, evitando-se desperdícios, tempo e custos.

O MASP é estruturado conforme o PDCA, mas não pode ser confundido com o mesmo (Freitas, 2009). O MASP divide-se em 8 etapas conforme mostrado na Figura 1.

Figura 1. Etapas do Método MASP. Fonte: Elaina (2001).

Por se tratar de um método prático e de grande acuracidade nas soluções encontradas, o MASP foi escolhido para estruturar este trabalho.A empresa onde o trabalho foi realizado é dividida em Macroprocessos, dentre eles está o de produção da Matéria-Prima Beneficiada, composta de duas plantas, uma com capacidade de 500t/h e outra com 300t/h. Este macroprocesso baseia-se no Recebimento e Estocagem de Matérias-Primas que são preparadas e beneficiadas pelas plantas mencionadas. Após o beneficiamento, os produtos dessas plantas podem ser estocados ou enviados diretamente para as Plantas de Produto Semi-Acabado 1 e 2. Na Figura 2 tem-se o fluxograma do Macroprocesso de Matéria-Prima Beneficiada.

Figura 2. Fluxograma do Processo. Fonte: Autor (2018).

O problema passou a ser analisado devido ao grande número de paradas das Plantas de Matéria-Prima 1 e 2 devido a falhas por outros Processos. Observou-se que as paradas eram causadas pelo Recebimento de Matérias-Primas, Plantas de Produtos Semi-Acabados, Subestação de Energia, Utilidades e Moagem. Estas paradas foram quantificadas e definidos grupos de trabalho para redução das mesmas, conforme mostrado na Figura 3.

Figura 3. Paradas Plantas de Matérias-Primas 1 e 2 por outros Processos. Fonte: Autor (2018).

Foram divididos três grupos para focar em pelo menos 80% das perdas, ou seja, Recebimento de Matérias-Primas, Pátio e Moagem. Este trabalho contempla apenas o trabalho relacionado ao Pátio.O Pátio é composto por Transportadores de Correia (TC), Casas de Transferências, Carros Distribuidores (CD), Damperes, uma Empilhadeira | Retomadora (Stacker | Reclaimer), além do Sistema de Alimentação Elétrica e Controle (PLC). O projeto usou como base o somatório de dados de paradas das Plantas de Matérias-Primas 1 e 2 devido a causas externas. O banco de dados é referente a um período de um ano.

Com base nas informações mostradas acima, definiu-se o indicador, a meta, ganho esperado com o projeto e o cronograma do mesmo. O cronograma do projeto foi elaborado para conclusão do mesmo em 12 meses, conforme mostrado no Quadro 1.

Quadro 1. Cronograma do Projeto.

Fonte: Autor (2018).

A meta foi definida a partir de uma redução de 30% da duração das paradas, ou seja, partiu-se de um valor base de 270 minutos/mês para 191 minutos/mês, conforme dados apresentados na Figura 4.

Figura 4. Meta do Projeto. Fonte: Autor (2018).

Com base nos dados mostrados na etapa anterior, foi realizada estratificação para identificação das causas prováveis geradoras de interrupções das Plantas de Matérias-Primas 1 e 2, conforme dados apresentados na Figura 5.

Figura 5. Equipamentos responsáveis Paradas Plantas Matérias-Primas. Fonte: Autor (2018).

Devido a cadastros incorretos, as paradas classificadas como “Desconhecido” não foram tratadas. Como o objetivo desse trabalho é apresentar o Estudo de Aumento de Capacidade de um Transportador de Correia, a seguir serão apresentas apenas as ações relacionadas ao assunto, ou seja, as relacionadas ao Stacker/Reclaimer e Transportador de Correia TC 06, conforme mostrado nas Figuras 6 e 7, respectivamente.

Figura 6. Paradas do Stacker/Reclaimer. Fonte: Autor (2018).

Figura 7. Paradas do TC 06. Fonte: Autor (2018).

Para a identificação das causas prováveis, foi elaborado o Diagrama de Causa e Efeito para a Indisponibilidade do Stacker/Reclaimer e Sobrecarga do TC 06, conforme mostrado nas Figuras 8 e 9, respectivamente.

As maiores paradas do Stacker/Reclaimer e TC-06 estão relacionadas a sub-capacidade do sistema em realizar o empilhamento simultâneo das duas Plantas de Matérias-Primas em caso de parada das Plantas de Produtos Semi-Acabados 1 e 2 ou de equipamentos do Pátio.

O Transportador de Correia TC-06 possui capacidade nominal de 690t/h e a Stacker/Reclaimer de 800t/h para empilhamento, dessa forma, chega-se nas causas prováveis apresentadas na Tabela 1.

O Plano de Ação foi elaborado com base nas causas prováveis levantadas na etapa anterior, conforme apresentado na Tabela 2. O 5W2H (What, Who, When, How, Where, Why e How Much) do projeto foi adaptado em um 2W1H (What, How e Why) para apresentação neste trabalho.

Figura 8. Diagrama Causa e Efeito Indisponibilidade Stacker/Reclaimer. Fonte: Autor (2018).

Figura 9. Diagrama de Causa e Efeito da Sobrecarga da TC 06. Fonte: Autor (2018).

Tabela 1. Causas Prováveis das Paradas.

Fonte: Autor (2018).

Tabela 2. Plano de Ação.

Fonte: Autor (2018).

Conforme mencionado, este trabalho apresentará somente as ações referentes ao aumento de capacidade da lança da Stacker/Reclaimer e Transportadores TC 06, cujos arranjos são apresentados nas Figuras 10 e 11, respectivamente.

Figura 10. Arranjo Geral Transportador da Lança da Stacker/Reclaimer. Fonte: Autor (2018).

Figura 11. Arranjo Geral do Transportador da Lança TC-06. Fonte: Autor (2018).

Para Lima et al. (2016), através das propriedades dos materiais transportados, dos parâmetros dos Transportadores de Correia juntamente com o arranjo dos mesmos é possível calcular a potência necessária para o transporte desses materiais através das Equações 1 e 2, de acordo com a norma CEMA (2004).

A Equação 1 leva em consideração todas as resistências presentes em um Transportador de Correia. Já a Equação 2 faz a conversão da Tensão da Correia em Potência dada em CV, (Cema, 2004).

Após a execução do plano de ação, foram realizados testes a fim de verificar a eficácia das ações tomadas. No primeiro teste foram simuladas as condições apresentadas na Tabela 3.

Tabela 3. Teste I para verificação do resultado.

Fonte: Autor (2018).

O segundo teste, Tabela 4, não contemplou o Transportador da Lança do Stacker/Reclaimer, pois o mesmo apresentou bons resultados no primeiro teste, onde a corrente elétrica medida ficou abaixo do valor da corrente nominal do motor elétrico que é de 62,5A.

Tabela 4. Teste II para verificação do resultado.

O Transportador TC 06 também apresentou resultados satisfatórios, pois a corrente obtida com a máquina no final do pátio (pior condição para o equipamento) e com uma carga de 740t/h, a corrente elétrica foi medida em 87A que é um valor inferior ao do novo ajuste de 108A.

Na Figura 12 tem-se o registro fotográfico do amperímetro do TC 06 durante o primeiro teste.

Figura 12. Amperímetro do Painel Elétrico | TC 06 durante primeiro teste. Fonte: Autor (2018).

Nos testes realizados, também foi possível constatar que não houve transbordamento de material nas correias. Nas Figuras 13 e 14 tem-se os registros do segundo teste.

Figura 13. Transportador Lança Stacker/Reclaimer | Empilhamento simultâneo. Fonte: Autor (2018).

Figura 14. Transportador TC 06 realizando empilhamento simultâneo. Fonte: Autor (2018).

O somatório das paradas das Plantas de Matérias-Primas 1 e 2 devido ao pátio são apresentados na Figura 15.

Figura 15. Indicador do Projeto. Fonte: Autor (2018).

Pelo fato das ações do projeto não terem sido executadas antes de julho, houve situações em que foi necessário parar a Planta de Matéria-Prima 2 devido a paradas não programada das Plantas de Produto-Semi Acabado 2.

No encerramento do projeto foram realizados as-built em desenhos do último chute de descarga de Transportador da Planta de Matéria-Prima 2 e esticador da correia da Lança da Stacker/Reclaimer. Também, foi necessário mudar o PO (padrão operacional) para empilhamento simultâneo das duas Plantas de Matérias-Primas 1 e 2 em caso de paradas não programada das Plantas de Produtos Semi-Acabados 1 e 2.

A metodologia apresentada neste trabalho mostrou-se eficiente no atingimento das metas e na busca austera e contínua pela melhoria produtiva e redução de custos. A aplicação da metodologia MASP possibilitou o aprendizado e utilização, tanto do método, como de ferramentas da qualidade, tais como Gráfico de Pareto, Diagrama de Causa e Efeito e Brainstorming.

A metodologia se mostrou simples e de fácil compreensão e possui uma etapa de Planejamento, na qual sendo bem realizada, o problema é identificado e ações para mitigação deste são elaboradas.

A organização na qual o projeto foi conduzido possuiu reuniões mensais para divulgação do andamento e resultado dos projetos, além de tabelas de Gestão a Vista nos quais foram mostrados todos os indicadores de projetos da gerência e unidade. Esses fatores foram fundamentais para motivação da equipe tanto na condução como no gerenciamento do projeto.

Outro ponto importante foi a utilização de recurso interno tanto para o estudo, bem como para a execução das atividades, assim evitando a contratação de serviços e/ou consultorias.

Contudo, o êxito do projeto com o atingimento das metas traçadas trouxe sentimento de satisfação para o coordenador do projeto, além da equipe envolvida. Através de projetos gerenciados pelo MASP e, também, pelo Six Sigma e PDCA, a organização tem conseguido alcançar resultados que impactam no aumento de capacidade, melhoria de processos, melhoria da qualidade e principalmente, redução de custos, fator esse necessário para a empresa se manter em um mercado cada vez mais enxuto e com baixas margens de lucros de produtos acabados.

DELOITTE TOUCHE TOHMATSU; Tracking the Trends 2016 – The Top 10 Issues Mining Companies will Face in the Coming Year; 2015. Disponível em: http://www2.deloitte.com/content/dam/Deloitte/global/Documents/Energy-and-Resources/gx-er-tracking-the-trends-2016.pdf. Acesso em: 01/06/2018.

CNI – Confederação Nacional da Indústria; A Indústria do Aço no Brasil; 2012.

ELAINA, J.; MASP – Ferramenta Administrativa 2011. Disponível em: http://casadaconsultoria.com.br/masp-ferramenta-administrativa. Acesso em: 12/04/2013.

FREITAS, F. V. M.; Estudo sobre a Aplicação da Metodologia MASP em uma Empresa Transformadora de Termoplásticos; 2009; 107.

LIMA, R. C.; ALAS, L. F. A.; BRITO, J. N.; Eliminação de Queda de Material e Entupimento em Chute através do Projeto de um Transportador de Correia Reversível; 2016.

CEMA – Conveyor Equipment Manufacturers Association; Belt Conveyors for Bulk Materials, Vol. 1; 2004; 2, 95-104.