A empresa gaúcha de tintas, com sede em Gravataí (RS), passou a ditar um novo modo de produção para o setor. O desenvolvimento de um processo contínuo de fabricação, com medição a úmido das propriedades das misturas de base e pigmento, reduziu o tempo de produção de um lote de tintas de 36 horas para 10 minutos. O sistema foi recebeu o prêmio FINEP/1999. No final dos anos 80, o grupo Renner Herrmann iniciou um movimento de melhorias em produtividade e qualidade de produção nas suas várias unidades fabris, face à nova realidade econômica nacional e mundial, destinando investimentos para a modernização dos processos de produção, criando-se o conceito de processo regime contínuo totalmente automatizado. Como a tecnologia disponível na época, mesmo a nível mundial, estava voltada a processos em batelada, permanecendo assim até hoje, formou-se um grupo corporativo, sediado em Gravataí – Rio Grande do Sul, com especialização em automação e processos industriais de alta produtividade.
O desenvolvimento de processos contínuos totalmente automatizados necessitou de investimentos em pesquisa de novos sensores e equipamentos industriais capazes de medir e controlar as variáveis de processos em tempo real ( on line ), pois toda a tecnologia disponível era voltada a medições off line, feitas em laboratório. Com isso, o grupo ganhou especialidade em espectrofotometria, ótica, mecânica fina, colorimetria, medição e controle de viscosidade, softwares de supervisão e controle, aliando um ambiente de pesquisa e desenvolvimento à coordenação dos vários projetos de automação em andamento na época. Em 1991, inaugurou-se a primeira linha produtiva com filosofia de processo contínuo, com a utilização de um misturador contínuo em linha e acerto on line de viscosidade. No ano seguinte, iniciou-se a produção de esmalte sintético em regime totalmente automatizado e contínuo, e entrou operação a planta de recuperação de solventes em regime automático.
O processo em regime contínuo revolucionou totalmente a concepção da filosofia de produção, exigindo modificações em todas as áreas fabris desde suprimentos, almoxarifado, PCP, vendas, sistemas, laboratórios e, em especial, manutenção e produção. Isso devido aos requisitos necessários para viabilizar a integração total da manufatura ( CIM ) e aproveitamento pleno das vantagens do novo sistema. Em 1993, a produção de laca automotiva teve início, fundamentada no processo contínuo. Isso impulsionou outros projetos em diferentes unidades fabris do grupo Renner, em segmentos como tintas gráficas, industriais, decorativas, lacas para madeiras e automotivas.
Em 1996, mantendo a filosofia de buscar sempre novas tecnologias, o NTP iniciou pesquisa de uma célula de aquisição ( sensor ) de todas as variáveis de processo, de forma simultânea e on line. Essa célula analisa um filme fino e de espessura ajustável de um fluido, medindo a transmissão da luz através do mesmo e, juntamente com a medida de reflexão, adquire as variáveis cor e poder de tingimento, transparência e cobertura. Além dessas variáveis, é possível obter a viscosidade, a densidade e a temperatura do fluido sob análise. Nessa época, também se iniciaram os estudos para produção on line de tintas metalizadas e perolizadas. Desses trabalhos resultaram várias patentes de âmbito mundial. O novo processo, utilizando a Multicélula, foi denominado Advanced Continuous Process. No ano de 1997, iniciou-se o projeto da planta de fabricação de primer automotivo colorido nos USA, em conjunto com uma das empresas associadas de Renner Herrmann S/A, com tecnologia de processo contínuo. A planta entrou em operação com resultados plenamente satisfatórios no final de 1998.
O início de 1999 marca uma mudança de posição do NTP quanto ao fornecimento das novas tecnologias ao mercado, passando a disponibilizar para todos os interessados os avanços já consolidados nas áreas de processos, bem como de seus equipamentos. Até então, o NTP dedicava-se exclusivamente às empresas do grupo Renner e coligadas, ou a clientes do segmento “não tintas”.
O processo contínuo e automático para a produção de tintas automotivas descrito na PI 9800361 é constituído por tanques de matérias primas, para adição de resinas, de adição de concentrados, de adição de aditivos, de adição de solventes e, para a produção de determinados tipos de tintas o processo da mistura balanceada de matérias primas pode ser dividida em duas linhas de alimentação que recebem, alternada e independentemente, a introdução das matérias primas automaticamente dosadas, por bombas e válvulas on-off, em tanques de mistura, com duto de saída inferior que direcionam a mistura para o misturador principal, com a tinta produzida levado para o tanque de armazenamento, com parte de tinta indo para a célula de controle, e cujos dados são comparados com os dados da tinta padrão para eventuais acertos de cor, cobertura a viscosidade, e, caso esteja dentro dos padrões exigidos, direcionando o produto para o envase, além de ser dotado de sistema de limpeza interna, com uso de nitrogênio que empurra a tinta do interior da tubulação que é, então limpa por solvente bombeado, cujo desenvolvimento visa obter um processo que garante a uniformidade de cor, textura e viscosidade na fabricação das tintas destinadas, particularmente, à pintura de objetos metálicos, em especial carrocerias de automóveis.
O sistema multicélula é um equipamento de uso múltiplo, aplicável nas medições em tempo real, em processos industriais ou em laboratório de propriedades tais como cor, viscosidade, densidade, transparência, poder de tingimento e cobertura, de fluidos na sua forma líquida e sem diluição. A idéia básica consiste em obter um filme de fluido na sua forma normal de apresentação ( sem diluição ), tão fino quanto necessário, podendo a espessura ir de alguns microns até 2 mm. Esta espessura é constantemente monitorada e corrigida em função de um set-point pré estabelecido, independente das condições da medida ( pressão, vazão e temperatura do fluido ). A precisão da espessura do filme é garantida por um micrômetro digital, com resolução de 0,2 microns que mede continuamente a distância entre as duas superfícies que definem o filme do fluido. Através de um conjunto de fibras óticas, a luz é conduzida e recolhida ao passar ( transmissão ) ou refletir ( reflexão ) no filme úmido do fluido. Efetuando-se uma seqüência de medidas em várias espessuras, obtém-se o ponto de maior sensibilidade, característica específica de cada produto. Esta varredura é feita automaticamente, se desejado. Outra característica importante do equipamento é sua capacidade de auto limpeza. Os sinais coletados pelas fibras óticas ( transmissão e reflexão da luz pelo filme úmido ) são direcionados para um espectrofotômetro, possibilitando a aquisição dos dados de luz na região do espectro visível ( 400 a 700 nm ). Através destes valores são calculadas as variáveis cor, poder de tingimento, transparência e cobertura. O grande diferencial deste equipamento está em sua capacidade de adquirir em tempo real, e nas condições normais do processo ( pressão, temperatura, viscosidade, etc… ), variáveis normalmente somente disponíveis em medições laboratoriais ( off line ).
Para aplicações em processo onde somente a leitura de cor a úmido por reflexão é suficiente, foi desenvolvido um equipamento específico o Colorcélula, onde todas as demais variáveis disponibilizadas pela Multicélula não são medidas. A idéia básica desta célula é a passagem do fluido sob análise por uma cubeta pressurizada especialmente desenvolvida para a finalidade, onde é acoplado um espectrofotômetro de leitura por reflexão. Todo o conjunto está acomodado em um gabinete metálico pressurizado adequado à utilização em áreas classificadas ( risco de explosão ). Um microcomputador industrial, também interno à caixa, é responsável por todas as tarefas de controle dos dispositivos, comunicação e transmissão dos dados adquiridos. A unidade também funciona em modo autônomo ( stand alone ), necessitando para seu funcionamento somente de alimentação elétrica e suprimentos de ar comprimido e nitrogênio. As facilidades de auto limpeza e filosofia de baixo set-up quando se troca de fluido sob análise, presentes na Multicélula, também foram mantidas para a Colorcélula.
O Advanced Continuos Process integra todos os avanços referentes a concepção revolucionária de um processo de produção contínuo, bem como a utilização dos equipamentos desenvolvidos para uso on line pelo NTP. O processo convencional de produção de tintas caracteriza-se pelo uso da filosofia de produção em bateladas. No mundo inteiro, os esforços e avanços neste modelo de produção são voltados para dosagens e pesagens automatizadas. Entretanto, o melhor sistema de separação dos ingredientes componentes da fórmula da tinta e posterior mistura, não resolve a questão da necessidade de insumos 100% qualificados. Ou seja, mesmo com uma dosagem precisa e um processo bem reprodutivo, se os ingredientes e matérias primas que compõem a fórmula sofrem variação, o produto final sai fora da especificação, necessitando correções durante sua produção. Este processo de amostragem, controle de qualidade em laboratório e correções no produto até sua liberação final é bastante demorado , o que significa custos diretos e indiretos de todos os tipos.
Um bom exemplo disto e um dos maiores custos desnecessários de produção é a sobre qualidade final do produto. Para tintas, não se consegue tirar uma cor da batelada, e sim adicionar uma outra que cancele o efeito da anterior. Corrige-se então a cor acrescentando-se concentrados, não previstos na fórmula original, ao lote em produção. A cada correção, acrescenta-se um ou mais concentrados até a obtenção da cor final desejada, o que vai modificando o balanço entre pigmentos, aditivos, solventes e resinas, já que o tamanho do lote é fixo. É muito comum então, o produto final ter um poder de cobertura maior que o necessário, o que significa grande custo adicional, pois os pigmentos são os itens nobres da fórmula, e portanto os mais caros. O elevado tempo de produção e set-up na troca de cores, perdas, limpeza de tanques, consumo de solventes e evaporação dos mesmos gerando poluição, pouca flexibilidade, necessidade de grandes áreas físicas para produção, grande variabilidade nos produtos devido a diferenças nas matérias primas e erros em operações manuais, são apenas alguns exemplos de dificuldades de um processo tipo batelada de tintas.
Devido ao grande número de cores no segmento de repintura automotivo, aliada à limitação de produção de poucas cores por dia, o estoque de produto acabado necessário para atender satisfatoriamente o mercado tende a ser elevado. Nos últimos anos, uma alternativa para automação da produção foi a utilização de Mixing machines industrias. Mesmo com o crescente uso desta tecnologia, sua principal desvantagem persiste, pois sendo um sistema de dosagem a laço aberto, exige o uso de concentrados 100% qualificados ( custo alto de produção ). Em termos teóricos, dosagens corretas de produtos 100% qualificados resultariam em produtos finais aprovados em suas especificações. A prática, entretanto, mostra que é bastante comum a necessidade de algum tipo de correção no produto final, devido a pequenas variações nas matérias primas e outros fatores que dependem de ação humana. O Advanced Continuous Process, ao contrário, é um sistema adaptativo, realimentado e totalmente automatizado que efetua em tempo real todas as correções necessárias no processo, de modo manter o produto dentro da especificação, durante todo o tempo de produção. O resultado é a eliminação do retrabalho e do desperdício, obtendo-se sempre um mesmo produto, mesmo utilizando-se matérias primas não 100% qualificadas.
Fonte:
http://www.expressao.com.br/finep/premio_finep_venc.htm
http://www.continuousprocess.com.br/HTML/corporativob.htm
http://www.continuousprocess.com.br/HTML/Equipamentosb.htm
acesso em maio de 2002
Agradeço a Rogério Batista Auad ([email protected]) pelo envio de sua foto em julho de 2006
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