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APLICAÇÃO DO PDCA NO PROCESSAMENTO
DA FIBRA DE COCO
Caroline Santa Rosa Souza (UESC)
Celso Carlino Maria Fornari Junior (UESC)
A crescente demanda do consumo do coco verde vem gerando uma
preocupação social quanto a quantidade de resíduo solido gerado e o
gerenciamento. Devido a isso há uma busca pelo aproveitamento desse
resíduo na produção de novos materiais isotrópicos. Porém para produção
desses materiais é necessário haver um processamento de moagem. Dessa
forma o objetivo desse trabalho é a aplicação da ferramenta de qualidade
PDCA, a fim de ter um melhoramento continuo do processamento. Ao
analisar o processo que utiliza dois tipos de fibra, solta e inteira, verificou-se
uma otimização de aproximadamente 45% com o uso da fibra solta e de 47%
com uso da fibra inteira para se chegar ao resultado desejado de fibras de 50
mesh.
Palavras-chave: Fibra, coco, moagem, pdca
XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO
Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção
Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.
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1. Introdução
Com o atual cenário ambiental, a sociedade tem buscado alinhar o desenvolvimento
econômico com a preservação do meio ambiente da melhor forma possível. Devido a isso, o
gerenciamento de resíduos sólidos tem sido uma preocupação global. (BITENCOURT e
PEDROTTI, 2008).
Um exemplo desse resíduo sólido é a casca do coco verde, que tem seu plantio e consumo
propicio em quase toda região brasileira e segundo informações do grupo Coco do Vale, a
área de plantio no país aumentou cerca de 57 mil hectares com a variedade Anão.
Considerando que cada copo com 250 ml de água de coco que se bebe na praia gera
aproximadamente um quilo de lixo (SENHORAS, 2003), o volume de lixo criado é por volta
de 15 mil kg por dia. Relembrando ainda que esse material tem baixa taxa de degradação,
levando cerca de mais de 8 anos para completar a decomposição. (CARRIJO ET AL., 2002).
A casca do coco verde é constituída por uma fração de fibras, que são materiais
lignocelulosicos e caracterizam-se pela dureza, atribuída ao alto teor de lignina, comprada
com outras fibras naturais (SILVA, 2006). Devido a isso tem sido estudado o uso da fibra de
coco na produção de novos materiais de aplicações tecnológicas. (FARUK, 2010).
A fibra de coco pode ser utilizada na formação de compósitos com elevado desempenho no
que diz respeito a biodegradabilidade, baixa densidade e propriedades mecânicas. (BLEDZKI
e GASSAN, 1999). Entretanto, apresenta boa resistência a tração, principalmente quando a
fibra esta na mesma direção do esforço. Por outro lado, o uso de fibra de coco moída produz
um compósito homogêneo e com propriedades isotrópicas, que independem da direção das
solicitações mecânicas.
As fibras moídas devem ser processadas em equipamento especial e separadas, de maneira a
uniformizar o tamanho das partículas, produzindo tamanhos uniformes de partículas e
consequentemente melhores propriedades de compósitos. Entretanto, esta operação demanda
um esforço e consumo de energia. Para aperfeiçoar o processamento de moagem da fibra
junto à otimização do consumo de energia foi usada a pesquisa e aplicado o PDCA.
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O PDCA trata de uma ferramenta de controle de qualidade, relacionada a identificar causas e
buscar resultados eficazes e confiáveis para falhas existentes no processo analisado
(DESIDERIO, 2007). Essa ferramenta é utilizada para controlar qualitativamente um
determinado processo, com funções que envolvem planejar, fazer, verificar e agir, sendo
assim um processo produtivo e continuo da qualidade (ANDRADE, 2003).
No ciclo do PDCA deve haver uma organização sobre o que deve ser feito, enumerando todos
os processos que são realizados desde a matéria-prima ate o produto final, envolvendo a
observação dos pontos críticos do processo e levando a discussão detalhada destes, para então
reestruturar e implantar melhorias cabíveis.
A vantagem da aplicação PDCA é justamente por ser uma ferramenta que usa a própria
execução da produção para analisar o processo, buscando melhorias continuas a ciclos de
manutenção e inovação. (AGUIAR, 2002). Dessa forma, o PDCA orientara o melhor
planejamento a ser seguido para alcançar metas.
Este trabalho objetivou a aplicação do uso da ferramenta de controle de qualidade, PDCA,
para melhoramento continuo do processamento de moagem da fibra de coco visando
posteriormente utilizar fibras moídas na construção de novos materiais compósitos com
propriedades isotrópicas.
2. Materiais e métodos
A fibra de coco utilizada foi de dois tipos, denominada de solta e inteira.
Figura 1 - Amostragem das fibras solta e inteira
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Fonte: Autoria própria
Foi utilizado balança com precisão de duas casas decimais marca Marte Slim.para a pesagem
das fibras.
Momentos antes da operação de moagem, as fibras foram secas em estufa a 110ºC por 3
horas. O processo de moagem utilizou um micro moinho de facas tipo Wilye TE-648 da
marca Tecnal.
As fibras após processadas foram separadas em equipamento de peneira marca Bertel,
segundo a norma ABNT.
AS fibras tipo inteiras foram cortadas em tamanhos regulares de 30 mm, de forma a entrarem
no equipamento de moagem.
A separação das fibras moídas ocorreu com o auxílio de peneiras com mesh entre 40 e 80.
Após separação as fibras foram armazenadas em recipiente fechado.
3. Resultados e discussão
3.1 Aplicação da ferramenta PDCA
Na primeira fase do ciclo PDCA, projetou-se produzir fibras com tamanho de 50 mesh, de
forma a possibilitar a construção de materiais compósitos de alto desempenho.
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A matéria-prima a ser utilizada constituía-se de dois tipos de fibras de coco,denominadas de
solta e inteira. Estas fibras são oferecidas em larga escala industrial, o que facilita a sua
obtenção a baixo custo.
Nesta etapa do planejamento ficou estabelecido que várias operações unitárias seriam
envolvidas neste objetivo as quais seriam a princípio, secagem, adição, moagem com moinho
de facas, transferência e peneira e que seriam realizadas 3 repetições para cada tipo e com
quantidades diferentes; 10g ,20g e 30g.
Na segunda fase do ciclo PDCA iniciaram-se os procedimentos de processo das fibras. O
processo de moagem ocorreu de modo igual aos dois tipos de fibra, de maneira a poder haver
uma comparação com relação a produtividade do material a ser produzido. Nesta etapa do
processo, vários procedimentos foram realizados, entre eles: secagem, adição da fibra ao
moinho, moagem da fibra, transferência para a peneira e peneiramento para a separação das
fibras moídas. Todas as etapas foram avaliadas com relação ao gasto de tempo.
A tabela 1 apresenta os resultados das operações em função do tempo, dos dois tipos de fibras
avaliadas para cada etapa que compõe o processamento.
Tabela 1 – Tempo gasto nas etapas de moagem das fibras
ETAPAS SOLTA INTEIRA
SECAGEM 15 minutos 15 minutos
ADICAO 3 minutos 3 minutos
MOAGEM 1,25g/mim 0,62g/mim
TRANSFERENCIA 3 minutos 3 minutos
PENEIRAMENTO (50mesh) 15 minutos 25 minutos
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Fonte: Autoria própria
A tabela 1 evidencia as principais diferenças sobre o processo realizado com a fibra inteira e a
fibra solta. A primeira diferença é registrada na moagem, onde a fibra solta tem uma maior
produção/tempo, aproximadamente 50% maior. Isto permite processar o dobro de fibras com
50 mesh do que é produzido com a realização do processamento com a fibra inteira.
A segunda diferença é registrada na etapa de peneiramento, onde ocorre a separação no
tamanho de 50 mesh da fibra já moída. A fibra solta é peneirada com maior facilidade do que
a fibra inteira, custando menos tempo de processamento. Na separação por peneira da fibra
solta, ocorre o entupimento parcial das peneiras, o que demanda maior tempo de operação.
A avaliação global desta etapa de processamento foi analisada com relação as quantidades de
fibras moídas. A tabela 2 apresenta o balanço geral da moagem das fibras, levando em conta a
quantidade de matéria-prima, produto e resíduo.
Tabela 2 - Resultados da produção
Fonte: Autoria própria
Conforme dados apresentados na tabela 2 percebe-se uma baixa produtividade quando se
utiliza a matéria-prima do tipo fibra inteira. Observou-se que este fato ocorre pela necessidade
de um tempo maior de residência da fibra inteira em relação a fibra solta.
Na terceira fase do ciclo PDCA foram analisadas a produtividade e listadas as dificuldades em
relação ao processo de moagem.
O gráfico 1 relaciona a quantidade produzida com o tempo gasto no processo tanto da fibra
inteira quanto da fibra solta. Nota-se que à medida que aumenta a produção, o tempo aumenta
proporcionalmente também, demonstrando pela linearidade do gráfico.
QUANTIDADE DE: SOLTA (g) % INTEIRA (g) %
FIBRA 250 250
PRODUTO 149,25 59,7 87,6 35,04
RESIDUO 100,75 40,3 162,4 64,96
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Ao analisar a produção para um mesmo tempo de 20 minutos, o processo com uso da fibra
solta é 25g, correspondido ao dobro da fibra inteira. A fibra solta apresentou mais eficiência
na relação produção X tempo por produzir mais quantidade de fibra no tamanho de 50 mesh
comparada com a fibra inteira. Consequentemente o consumo de energia, tempo e desgaste do
equipamento para a moagem da fibra solta foi menor.
Gráfico 1 - Quantidade de fibras produzida (50 mesh) por tempo, para os dois tipos de matéria-prima
Fonte: Autoria própria
O gráfico 2 apresenta a relação da quantidade do produto com a quantidade de resíduo gerado
no processamento. Observa-se a alta quantidade de resíduo no processamento com fibra
inteira. A diferença do resíduo gerado no processamento da fibra solta corresponde a
aproximadamente 30% do resíduo correspondente a fibra solta. Isto caracteriza uma perda no
processo, de maneira que a produção de resíduo é inversamente proporcional ao produto.
Gráfico 2 – Quantidade de resíduo produzido por quantidade de matéria
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Fonte: Autoria própria
O gráfico 3 apresenta a relação do tempo com a geração de resíduo. Em todos os tempos de
processamento a quantidade de resíduos foi maior quando utilizado fibra inteira. Entretanto,
para os dois tipos de matéria-prima, os resultados mostraram uma linearidade, indicando que
nesta etapa do processo o resíduo é dependente do tempo e do tipo de matéria-prima.
Gráfico 3 - Tempo x produção de resido
Fonte: Autoria própria
Após analises dos processos de moagem e as correções e ajustes realizados, com relação ao
tipo de matéria-prima fibra inteira, foi analisado a influencia da pré-peneira na produtividade
da fibra de 50 mesh. Para tanto, foi decidido realizar uma adaptação no equipamento de
moagem, a adaptação de uma pré-peneira no moinho de facas, de forma a aumentar o tempo
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de residência da fibra tipo inteira na câmara de moagem. Foram usados dois tipos de pré-
peneira, com abertura de 1,8mm e 0,5mm.
Figura 2 - Pré-peneiras com diâmetro 1,8mm e 0,5m
Fonte: Autoria própria
Na quarta fase do ciclo PDCA, o processamento da fibra de coco tipo inteiro foi refeito com a
nova adaptação do moinho.
O gráfico 4 expressa a quantidade absoluta de resíduo e produto (50 mesh) para 100g de
fibra. Observa-se que a pré-peneira com 0,5mm de diâmetro, permite produzir
aproximadamente 80g de fibra 50 mesh, enquanto que a pré-peneira com 1,8mm de diâmetro,
permite produzir 35g de fibra 50 mesh.
Gráfico 4 - Resultado da moagem (produto e resíduo) utilizando pré-peneira de 0,5 e 1,8mm
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Fonte: Autoria própria
O uso da pré-peneira de 0,5mm no moinho de facas possibilitou uma otimização na produção,
havendo um aumento de aproximadamente 47% na produtividade, redução de
aproximadamente 70% no resíduo ao final do processo.
Após as avaliações e correções do processamento da fibra de coco, utilizando a ferramenta da
gestão da produção PDCA, observou-se uma mais alta produtividade para a matéria-prima
denominada fibra inteira, contrariando os resultados iniciais do processo de moagem de
fibras.
Dessa forma a alteração no processo usando a ferramenta do PDCA fez com que a
produtividade da fibra inteira superasse a da fibra solta, que no primeiro processamento era a
mais eficiente, conforme dados da tabela (3)
Tabela 3 - Produção fibra solta e fibra inteira
Fonte: Autoria própria
QUANTIDADE DE: SOLTA (g) % INTEIRA (g) %
FIBRA 250 250
PRODUTO 149,25 59,7 204,25 81,7
RESIDUO 100,75 40,3 45,75 18,3
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4. Conclusão
A aplicação da ferramenta de controle de qualidade PDCA no processamento da fibra de coco
foi eficaz para analisar cada etapa do processo, apontando falhas e facilitando a busca por
soluções.
Quanto ao processamento inicial (sem PDCA), a fibra solta se mostrou mais eficiente
comparada com a fibra inteira visando obter fibra de 50 mesh, apresentando uma
produtividade de aproximadamente 60% contra 35% da fibra inteira e menor consumo de
tempo. Entretanto após a aplicação do PDCA e as alterações feitas no processo, a fibra inteira
teve uma maior produtividade e menor tempo, resultando em uma quantidade igual a 81%
contra 35%
REFERÊNCIAS
AGUIAR, S. Integração das Ferramentas da Qualidade ao PDCA e ao Programa Seis Sigma. Belo Horizonte:
Ed. de Desenvolvimento Gerencial, 2002.
ANDRADE, F.F.D. O método de melhorias PDCA. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Escola
Politécnica - EP: São Paulo, 2003.
BITENCOURT, D.V.; PEDROTTI, A. Usos da casca de coco: Estudo da viabilidade de implantação de usinade
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DESIDÉRIO, Z., 2007, “ISO 9001 – PDCA”. 13 de setembro de 2007,
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